一种动态视觉安全围栏设立方法技术

技术编号:33758851 阅读:25 留言:0更新日期:2022-06-12 14:08
本发明专利技术涉及自动化工厂无人自动化车间的安全防护领域,具体说是一种动态视觉安全围栏设立方法,包括以下步骤:在车间内布置多组双目相机;对所有的双目相机进行标定;获取预警区域和停机报警区域对角顶点的三维坐标数据,并将其储存至对应的模型数据库中,用于动态目标体威胁等级的评判依据;通过三帧差法得到左右相机所采集视频数据合并的一幅特征图像,对特征图像提取动态目标,并记录该动态目标矩形范围的顶点坐标数据;通过三角测量原理计算动态目标的三维坐标值、速度和运动方向;并综合判断动态目标闯入的程度及趋势。本发明专利技术仅在异物闯入安全警戒区域时才启动双目的三角测量步骤,极大地减小了计算量,显著的提高了程序的运行效率。的运行效率。的运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种动态视觉安全围栏设立方法


[0001]本专利技术涉及自动化工厂无人自动化车间的安全防护领域,具体说是一种动态视觉安全围栏设立方法。

技术介绍

[0002]矿山金属冶炼直接影响着国计民生。精矿石冶炼装卸车间常常建设在城市远郊或偏僻地区,车间内大型自动化起重设施在生产中多由人工操作半自动化设备完成,由于环境恶劣并且操作人员的移动不可避的产生了视觉死角,使生产现场存在被无关人员闯入后产生的一系列潜在危险。而矿堆堆放的不规则性和外形的随机性造成了难以安装和使用传统的安全围栏。随着视频检测技术在智慧工厂领域的应用,一定程度上完成了大型装卸车间的无人值守的目标,但传统的视频监控技术还存在局限性。即运维人员只能远程监控车间的部分信息,但传输回主控中心的视频信息还需要人工筛选进而提取有价值的信息;另外,监控者的疲劳或者疏忽仍会造成判断失误的情况,主观判断失误也增大了误报概率。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是提供一种能够控快速获取动态目标三维坐标的基于双目视觉的一种动态视觉安全围栏设立方法。
[0004]本专利技术的目的可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态视觉安全围栏设立方法,其特征在于,包括以下步骤:1)在车间内布置多组双目相机,使所有双目相机组成的监控范围覆盖于车间区域;2)对所有的双目相机进行标定,得到双目相机的内参数和外参数;3)根据所有双目相机组成的监控范围覆盖于车间区域划分预警区域和停机报警区域,通过得到的双目相机的内参数和外参数,获取预警区域和停机报警区域对角顶点的三维坐标数据,建立预警区域和停机报警区域的立方体空间,并将其储存至对应的模型数据库中,用于动态目标体威胁等级的评判依据;4)每个双目相机的左右相机同时采集视频数据,并通过三帧差法得到左右相机所采集视频数据合并的一幅特征图像,对特征图像提取动态目标,并记录该动态目标矩形范围的顶点坐标数据;5)每个双目相机根据该动态目标矩形范围的顶点坐标数据以及相应的特征图像,通过三角测量原理计算动态目标的三维坐标值、速度和运动方向,并发送至后台处理器;6)后台处理器根据动态目标的三维坐标值、速度和运动方向相结合,综合判断动态目标闯入的程度及趋势。2.根据权利要求1所述的一种动态视觉安全围栏设立方法,其特征在于,所述步骤2)具体为:通过棋盘格标定法依次对双目相机进行标定,获取两相机的归一化焦距f
u
,f
v
和图像中心像素坐标和图像原点像素之间的横纵像素数差值u0,v0;归一化焦距f
u
,f
v
通过下式获取:其中,f为相机的焦距;d
u
与d
v
分别是摄像机u轴和v轴上单位像素的尺寸大小;得到双目相机的左、右相机的内部参数矩阵K:通过立体标定得到双目相机的左、右相机的外部参数,外部参数包括旋转矩阵R与平移向量3.根据权利要求1所述的一种动态视觉安全围栏设立方法,其特征在于,所述步骤4)具体为:左、右两相机在各自的视频数据中同时选取三帧图像记为I
k
‑2、I
k
‑1、I
k
,其中当前帧I
k
分别与前一帧I
k
‑1数据以及前两帧I
k
‑2数据分别做差分运算,获取差分图像D1(x1,y1)与D2(x2,y2);通过对差分图像D1(x1,y1)与D2(x2,y2)处理的得到一幅特征图像F(x,y)。4.根据权利要求3所述的一种动态视觉安全围栏设立方法,其特征在于,所述通过对差分图像D1(x1,y1)与D2(x2,y2)处理的得到一幅特征图像F(x,y),具体为:对差分图像D1(x1,y1)与D2(x2,y2)进行阈值化处理,其中,C
n
为预设阈值,则有:
T1和T2分别表示阈值化处理保留图像区域,1表示有效像素,0表示低于预设阈值抛弃掉的像素点;利用像素间的与运算通过滤波方式去除动态目标形态变化所构成的影响区域,从而得到特征图像F(x,y),即:F(x,y)=T1(x1,y1)∧T2(x2,y2)在特征图像F(x,y)中选...

【专利技术属性】
技术研发人员:于海斌崔龙白宁王宏伟刘钊铭张峰田申许伟
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所
类型:发明
国别省市:

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