一种托盘码放越界检测方法技术

本发明专利技术公开了一种托盘码放越界检测方法，包括自适应提升树级联分类器的搭建及训练，孤立目标托盘的过滤和报警逻辑的控制方法，自适应提升树级联分类器是一组弱分类器加权之后形成的强分类器，利用托盘分类器对货场托盘进行实时定位监测跟踪，对于货场中孤立散乱摆放的托盘需要进行过滤；利用托盘分类器对货场托盘进行实时定位检测跟踪，当监测到托盘是静止状态且超过警戒线的时长达到触发预设时间则报警一次，静止状态不改变则只报警一次。本发明专利技术实现了自动监督托盘在堆放过程中是否越过警戒线造成安全隐患，减小人为监督不及时的风险，提高了操作安全性，实现了货场作业过程中的安全高效的响应。的安全高效的响应。的安全高效的响应。

【技术实现步骤摘要】
一种托盘码放越界检测方法


[0001]本专利技术涉及货场监控
，具体涉及一种托盘码放越界检测方法。

技术介绍

[0002]近年来铁路货场安全事故频发，目前货运站场内主要通过人防手段对场内人员、车辆、货物、作业过程等进行管控，信息化、智能化程度水平较低，无论是监管力度还是监管效率都有待提高。当前虽然已经部署了传统的视频监控手段，但未充分发挥视频的优势，信息化建设需要进一步优化提升。
[0003]如中国专利CN111311630A，公开日2020年6月19日，一种在仓储管理中通过视频智能统计货物数量的方法，通过在视频监控的基础上，采用SSD算法和KLT算法识别、跟踪流经仓库出入口区域的货物，以此来检测仓库货物数量的变动情况，使得货物统计的更加方便快速。具体地，先通过摄像头采集仓库出入口区域的监控视频。而后，获取监控视频的当前帧画面α和前一帧画面β，计算帧画面α与帧画面β之间的差异比例。当差异比例超过预设阈值，通过SSD算法和KLT算法对帧画面α后的多帧帧画面进行货物数量检测。最后，统计出入仓库货物数量，并将统计的数量实时传输到可视化终端供管理人员查看和判断。其主要根据监控视频对货物数量进行检测，然而货物的仓储管理不止涉及数量的统计，对堆积货物的堆放也需有相应的限制措施，避免货物码放时出错越界导致倒塌造成人身安全事故的情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：目前的仓储管理视频监控方法缺少对货物是否码放越界进行检测，容易导致货物堆倒塌造成人身安全事故的技术问题。提出了一种能够监控货物的码放越界情况并能及时进行预警，避免货物倒塌造成人身安全事故的托盘码放越界检测方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种托盘码放越界检测方法，包括如下步骤：S1:搭建及训练自适应提升树级联分类器；S2:对监控视频中孤立的目标托盘进行过滤；S3:对视频中的托盘进行越界托盘检测分析，满足触发条件时进行报警。一种基于自适应提升树级联分类器的托盘越界报警方法，包括自适应提升树级联分类器的搭建，正负样本的选择及训练，孤立目标托盘的过滤和报警逻辑的控制方法。自适应提升树级联分类器是一组弱分类器加权之后形成的强分类器。提前制作好的正负样本，在迭代的过程中自适应地改变训练样本的分布，使得弱分类器聚焦在那些很难分的样本上；利用训练好的托盘分类器对货场托盘进行实时定位监测跟踪，对于货场中孤立散乱摆放的托盘需要进行过滤；利用训练好的托盘分类器对货场托盘进行实时定位检测跟踪，当监测到托盘是静止状态且超过警戒线的时长达到触发预设时间则报警一次，静止状态不改变则只报警一次。
托盘是在正常工作时被叉车、人等移动过程中越过警戒线的可以根据动态计时器的状态选择是否报警。实现了自动监督托盘在堆放过程中是否越过警戒线造成安全隐患，减小人为监督不及时的风险，提高了操作安全性，实现了货场作业过程中的安全高效的响应。
[0006]作为优选，步骤S2中孤立的目标托盘的过滤过程包括如下步骤：A1:启动算法；A2:推送一帧视频流送入托盘定位算法；A3:利用自适应提升树级联分类器进行托盘目标识别；A4:新建一张大小与原视频帧图片大小一样的纯黑图，把识别到的每个托盘的中心点坐标标注在纯黑图上，设置中心点位置的像素值；A5:使用结构单元进行形态学开运算；A6:设置卷积核，对标注的纯黑图进行卷积运算；A7:对卷积运算后的标注的纯黑图进行阈值二值化，将二值化后的图片作为掩模；A8:将视频的原图与掩模进行并集运算得到RIO，将孤立的托盘位置全部清理掉。中心点位置像素值可以设置为255。
[0007]作为优选，步骤S3中报警的触发检测过程包括如下步骤：B1:算法启动后设置报警状态并置为false，设置静态计时器置为零，设置动态计时器置为零；B2:把一段间隔a之前的一帧和当前帧的视频流送入托盘推理算法中进行越界托盘检测；B3:若当前帧没有检测到越界托盘，则返回步骤B2，继续等待下一帧的视频流继续送入托盘推理算法中；B4:若当前帧检测到有越界托盘，则继续检测当前帧的越界托盘和当前帧的前一帧的越界托盘有无移动；B5:若检测到越界托盘在移动，则启动动态计时器开始计时，判断动态计时器是否达到预设的动态触发时间；如果达到触发时间则立即报警，并且动态计时器清零，报警状态置为false；如果没有达到动态触发时间则返回步骤B2，继续等待下一帧的视频流继续送入托盘推理算法中；B6:若检测到托盘没有移动，则动态计时器清零，并查看报警状态是否为false；若报警状态为false则启动静态计时器并判断静态计时器是否达到静态触发时间；若达到静态触发时间则报警，报警状态置为true，静态计时器清零；若没达到静态触发时间则不报警，返回步骤B2，继续等待下一帧的视频流继续送入托盘推理算法中。先把与当前帧存在一段间隔a的一帧和当前帧流送入托盘推理算法中用于对比分析，a可根据视频长度进行设定调整。可预先设置动态触发时间和静态触发时间例如5分钟10分钟等，达到相应的触发时间即进行报警，还可设置不同的报警方式例如不同的报警语音区分哪种计时器触发的报警。
[0008]作为优选，步骤B2中检测越界托盘的方法为：划分两条相交直线作为警戒线，通过警戒线上的三个点进行标定：先通过两点计算其中一条直线，计算方程式为：变换后得：
另一条直线的计算方程式为：其中(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)分别是警戒线上已知的三个点；通过托盘分类器检测定位到每个托盘的位置坐标(x,y)，把x分别带入到两条直线的计算方程式得到相应的值y
p1
和y
p2
，若y满足条件y>y
p1
和条件y>y
p1
两个判断条件中的至少一个，则判定有托盘发生了越界。将坐标y满足判断条件的托盘定为越界托盘。
[0009]作为优选，步骤A5中使用3*3或5*5的结构单元进行形态学开运算。通常在标注的纯黑图上使用3*3或5*5大小的结构单元进行形态学开运算。
[0010]作为优选，步骤A6中卷积核大小设为15*15到20*20之间，每个核元素大小为1除以卷积核长宽积。可设置卷积核大小设为15*15到20*20之间的某一种确定大小，每个核元素大小为1除以卷积核长宽积，用该卷积对上述标注的纯黑图进行卷积运算作为优选，步骤A7中二值化的阈值选择范围为200到230之间。二值化规则是通过设置阈值一般取200到230之间，大于阈值的置为255，不大于阈值的置为0。
[0011]本专利技术的实质性效果是：本专利技术包括自适应提升树级联分类器的搭建及训练，孤立目标托盘的过滤和报警逻辑的控制方法，自适应提升树级联分类器是一组弱分类器加权之后形成的强分类器。提前制作好的正负样本，在迭代的过程中自适应地改变训练样本的分布，使得弱分类器聚焦在那些很难分的样本上；利用托盘分类器对货场托盘进行实时定位监测跟踪，对于货场中孤立散乱摆放的托盘需要进行过滤；利用托盘分类器对货场托盘进行实时定位检测跟踪，当监测到托盘是静止状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种托盘码放越界检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:搭建及训练自适应提升树级联分类器；S2:对监控视频中孤立的目标托盘进行过滤；S3:对视频中的托盘进行越界托盘检测分析，满足触发条件时进行报警。2.根据权利要求1所述的一种托盘码放越界检测方法，其特征在于，步骤S2中孤立的目标托盘的过滤过程包括如下步骤：A1:启动算法；A2:推送一帧视频流送入托盘定位算法；A3:利用自适应提升树级联分类器进行托盘目标识别；A4:新建一张大小与原视频帧图片大小一样的纯黑图，把识别到的每个托盘的中心点坐标标注在纯黑图上，设置中心点位置的像素值；A5:使用结构单元进行形态学开运算；A6:设置卷积核，对标注的纯黑图进行卷积运算；A7:对卷积运算后的标注的纯黑图进行阈值二值化，将二值化后的图片作为掩模；A8:将视频的原图与掩模进行并集运算得到RIO，将孤立的托盘位置全部清理掉。3.根据权利要求2所述的一种托盘码放越界检测方法，其特征在于，步骤S3中报警的触发检测过程包括如下步骤：B1:算法启动后设置报警状态并置为false，设置静态计时器置为零，设置动态计时器置为零；B2:把一段间隔a之前的一帧和当前帧的视频流送入托盘推理算法中进行越界托盘检测；B3:若当前帧没有检测到越界托盘，则返回步骤B2，继续等待下一帧的视频流继续送入托盘推理算法中；B4:若当前帧检测到有越界托盘，则继续检测当前帧的越界托盘和当前帧的前一帧的越界托盘有无移动；B5:若检测到越界托盘在移动，则启动动态计时器开始计时，判断动态计时器是否达到预设的动态触发时间；如果达到触发时间则立即报警，并且动态计时器清零，报警状态置为false；如果没有达到动态触发时间则返...

【专利技术属性】
技术研发人员：程若厅，程标，钟福初，刘荣富，陈亮，陈刚，王永华，梁多姿，叶卫春，
申请(专利权)人：高新兴创联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：