本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的长大立体区域无盲区异物监测装置及方法；通过将待检测的长大立体区域划分为一个或多个六面体内无盲区检测区域，其中六面体存在两个相对的面为平行的矩形，且大小相等；在每个六面体内无盲区检测区域内设置一套监测装置；所述监测装置包括检测装置、检测输出设备和控制处理设备；所述检测装置包括两组背景参考物和视觉传感器；两组背景参考物分别位于每个六面体内无盲区检测区域的两个相对的平行的矩形面上；每组背景参考物至少有两个对角点上设有视觉传感器，两组背景参考物中设置有两个视觉传感器的两个对角点的连线互为异面直线，用于分别获取两组背景参考物的图像；控制处理设备对图像进行处理后，判断是否有异物进入检测区域，并控制检测输出设备是否发出警报。控制检测输出设备是否发出警报。控制检测输出设备是否发出警报。
【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的长大立体区域无盲区异物监测装置及方法
[0001]本专利技术涉及属于安防、异物监测领域，具体为一种基于机器视觉的长大立体区域无盲区异物监测装置及方法。
技术介绍
[0002]在现代社会的各行业应用中，常有一些需要重点管控的区域，如地铁与高铁站的站台、核电站、博物馆、地下通道、金库和危险品仓库等超大立体空间场景，在这些重点管控的区域，为了保障人身安全、设备安全、财产安全以及系统正常运行，要设立安全防护系统，确保规定的立体区域内，在规定时间内地面与空中任何地方无异物和人的入侵；同时，对监控设备的隐蔽性和安装位置也有严格限制要求，监控设备传感器所处空间都要求在被监控立体空间区内。
[0003]现有的安全防护系统几乎是边界的入侵监测，而非连续立体区域的检测，只有当异物经过边界时才会报警，其内部存在监测盲区，存在被刻意避开的风险，比如入侵者在短暂停电、系统维护升级、非监测时间等系统关闭的时间进入了监控区域，而后系统重新工作也无法监测出入侵者的情况。
[0004]对于连续长大立体区域的异物监测，现有的周界安全防护系统普遍在检测区域、检测范围、检测盲区、检测精度、可视性上存在着一项或多项的缺陷，常见的周界安防系统从实现原理上主要分为：视频监控、红外对射探测、激光检测、微波探测、振动传感光缆、激光雷达和这些方式的组合等。
[0005]视频监控是最为常用的方法，其优势在于可视化、检测区域为一个立体空间，但单一摄像头的长大空间监控范围存在较大死角，容易被刻意规避，需要变焦镜头配合才能兼顾获得远近距离的清晰图像；同时天气、光线影响大，在能见度低的天气、夜晚等情况检测精度会大幅下降。单纯的视频检测在连续长大立体区域的异物监测中存在明显不足。
[0006]红外对射探测主要是利用红外线，在发射机和接收机之间形成警戒线，采用遮挡报警的方式，形成的防护区为单光束，或者多光束组成网状防区。由于红外光的光斑随着检测距离的增加会逐渐增大，所以不适合于远距离检测，在需要远距离检测时候可以使用激光对射探测。此类系统的其检测范围通常为一个面，无法进行立体检测，存在较大的检测盲区，系统在可视性上也有明显缺陷。
[0007]微波探测线缆是通过在线缆上间隔布置微波发射器和微波接收器，由发射器发射微波至相邻接收器中，形成弧形检测区，当微波接收器接受不到附近微波时，判断为存在异物。其形成的检测区域为沿探测光缆方向的附近区域，其内部区域存在检测盲区，无法进行立体检测，且检测结果不可视。
[0008]振动传感光缆是通过监测周界的环境振动或应力变化对光纤中光信号的影响，分析扰动光信息。从而能够对此扰动进行识别和感测入侵行为。该方案的优点是不受地形、气候的影响，并且传感光缆本身无源、功耗低、使用成本低、可监测的距离长、能实时对周界进行监控。但是其形成的检测区域仅仅为沿探测光缆方向的附近区域，安全性较低、检测盲区
较大，无法进行立体检测，且检测结果不可视。
[0009]激光雷达通过群激光发射器发射出一束激光，激光光束遇到物体后，经过漫反射，返回至激光接收器，雷达模块根据发送和接收信号的时间计算出发射器与物体的距离，以此来检测是否存在入侵，以扫描方法获得一个三角形检测面或立体锥形激光检测区间。该技术优点是探测距离远、分辨率较高、受环境干扰小等，缺点是单线激光雷达扫描的目标范围有限，而多线激光雷达存在着成本高昂、能耗过大、装调困难、难以量产的问题，同视频监控一样产生较大检测盲区，无法形成在长方体内限制的长方体无盲区检测区域。
[0010]综上所述，现有的周界安全防护系统普遍在检测的立体、检测范围、检测盲区、检测精度、可视性上存在着一项或多项的缺陷，大多数周界安防系统的不能同时做到无盲区的、长距离的、可视的、全区域立体的检测，无法满足连续长大立体区域的检测需求。
技术实现思路
[0011]本专利技术为了克服现有技术存在的不足，提供了一种基于机器视觉的长大立体区域无盲区异物监测装置，所述长大立体区域无盲区异物监测装置具有立体检测、无盲区、远距离、高精度、可视性强、可靠性强的优点。
[0012]本专利技术的第二个目的在于提供一种基于机器视觉的长大立体区域无盲区异物监测方法，所述的长大立体区域无盲区异物监测方法可实现对检测区域立体实时检测，实现了无盲区的、长距离的、可视的、全区域立体的检测。
[0013]本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：
[0014]一种基于机器视觉的长大立体区域无盲区异物监测装置，包括设置在长大立体区域内无盲区监测区域的监测装置，其中，所述长大立体区域内无盲区监测区域由一个或多个六面体内无盲区检测区域组合而成，其中六面体存在两个相对的面为平行的矩形，且大小相等，每个六面体内无盲区检测区域内设置有一套监测装置，其中，所述监测装置包括检测装置、检测输出设备以及控制处理设备，其中，所述检测装置用于检测每个六面体内无盲区检测区域有无异物，包括背景参考物和视觉传感器，其中，所述背景参考物为两组，两组背景参考物分别位于每个六面体内无盲区检测区域的两个相对的平行的矩形面上；每组背景参考物的长度和宽度分别与所述面的长度和宽度相等；两组背景参考物分别为背景参考物ref1和背景参考ref2；所述视觉传感器至少为四组，其中的两组视觉传感器的镜头焦点位于所述背景参考物ref1的两个对角点上；另外的两组视觉传感器的镜头焦点位于所述背景参考物ref2的两个对角点上，其中，位于背景参考物ref1的两对角点上的视觉传感器的镜头焦点的连线与位于背景参考物ref2的两对角点上的视觉传感器的镜头焦点的连线在所述背景参考物ref1或所述背景参考物ref2上的垂直投影线是相交的；其中，位于背景参考物ref1的对角点上的视觉传感器用于采集所述背景参考物ref2的图像，而位于背景参考物ref2的对角点上的视觉传感器用于采集所述背景参考物ref1的图像；所述控制处理设备用于接收所述视觉传感器回传的图像数据，并通过对背景参考物ref1和背景参考物ref2区域内的图像信息进行处理和对比，判断是否有异物进入所述六面体内无盲区检测区域内，当检测到有异物进入所述六面体内无盲区检测区域时，所述控制处理设备控制所述检测输出设备的报警与结果输出。
[0015]优选的，每个六面体内无盲区检测区域内的视觉传感器为四组，分别为视觉传感
器sen1、视觉传感器sen2、视觉传感器sen3、视觉传感器sen4；所述背景参考物ref1的角点分别为A(101)、B(102)、C(103)和D(104)；所述背景参考物ref2的角点分别为E(105)、F(106)、G(107)和H(108)；其中，所述视觉传感器sen1和所述视觉传感器sen2的镜头焦点分别位于所述背景参考物ref1的角点A(101)和角点D(104)处，所述视觉传感器sen3和视觉传感器sen4的镜头焦点分别位于所述背景参考物ref1的角点F(106)和角点G(107)处；或所述视觉传感器sen1和所述视觉传感器sen2的镜头焦点分别位于所述背景参考物ref1的角点B(102)和角点本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的长大立体区域无盲区异物监测装置，其特征在于，包括设置在长大立体区域内无盲区监测区域的监测装置，其中，所述长大立体区域内无盲区监测区域由一个或多个六面体内无盲区检测区域组合而成，其中六面体存在两个相对的面为平行的矩形，且大小相等，每个六面体内无盲区检测区域内设置有一套监测装置，其中，所述监测装置包括检测装置、检测输出设备以及控制处理设备，其中，所述检测装置用于检测每个六面体内无盲区检测区域有无异物，包括背景参考物和视觉传感器，其中，所述背景参考物为两组，两组背景参考物分别位于每个六面体内无盲区检测区域的两个相对的平行的矩形面上；每组背景参考物的长度和宽度分别与所述面的长度和宽度相等；两组背景参考物分别为背景参考物ref1和背景参考ref2；所述视觉传感器至少为四组，其中的两组视觉传感器的镜头焦点位于所述背景参考物ref1的两个对角点上；另外的两组视觉传感器的镜头焦点位于所述背景参考物ref2的两个对角点上，其中，位于背景参考物ref1的两对角点上的视觉传感器的镜头焦点的连线与位于背景参考物ref2的两对角点上的视觉传感器的镜头焦点的连线在所述背景参考物ref1或所述背景参考物ref2上的垂直投影线是相交的；其中，位于背景参考物ref1的对角点上的视觉传感器用于采集所述背景参考物ref2的图像，而位于背景参考物ref2的对角点上的视觉传感器用于采集所述背景参考物ref1的图像；所述控制处理设备用于接收所述视觉传感器回传的图像数据，并通过对背景参考物ref1和背景参考物ref2区域内的图像信息进行处理和对比，判断是否有异物进入所述六面体内无盲区检测区域内，当检测到有异物进入所述六面体内无盲区检测区域时，所述控制处理设备控制所述检测输出设备的报警与结果输出。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的长大立体区域无盲区异物监测装置，其特征在于，每个六面体内无盲区检测区域内的视觉传感器为四组，分别为视觉传感器sen1、视觉传感器sen2、视觉传感器sen3、视觉传感器sen4；所述背景参考物ref1的角点分别为A(101)、B(102)、C(103)和D(104)；所述背景参考物ref2的角点分别为E(105)、F(106)、G(107)和H(108)；其中，所述视觉传感器sen1和所述视觉传感器sen2的镜头焦点分别位于所述背景参考物ref1的角点A(101)和角点D(104)处，所述视觉传感器sen3和视觉传感器sen4的镜头焦点分别位于所述背景参考物ref1的角点F(106)和角点G(107)处；或所述视觉传感器sen1和所述视觉传感器sen2的镜头焦点分别位于所述背景参考物ref1的角点B(102)和角点C(103)处，所述视觉传感器sen3和视觉传感器sen4的镜头焦点分别位于所述背景参考物ref1的角点E(105)和角点H(108)处。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的长大立...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘一霄，李冠金，
申请(专利权)人：广州顺如电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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