一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法技术

本发明专利技术提出了一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法，涉及安全检测技术领域，包括：获取源图像的感兴趣区域；基于SIFT描述子的匹配算法提取感兴趣区域内所有LED发光点作为SIFT特征点；获取当前SIFT特征点的四个边缘点坐标并计算其零阶矩和一阶矩，进而计算得到运动目标的质心位置；设置时间区间，通过不同时刻的质心位置变化获取运动目标的路程指标、加速度指标和角度改变量指标；对施工人员通过比重加权的方法进行运动状态综合评价以得到施工人员的安全状态；本发明专利技术通过对桩井内部进行施工人员轨迹识别和评价，进而实现对施工人员的安全检测，显著提高了桩井施工人员的安全保障。安全保障。安全保障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法


[0001]本专利技术涉及安全检测
，具体而言，涉及一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法。

技术介绍

[0002]桩井施工现场安全事故仍在不断发生，而对于事故发生的缘由解释都相对比较模糊，人作为最活跃的因素，对安全事故的发生有着必然的联系。而施工现场负有安全重任的建筑工人，工作高度紧张，工作压力大，作息时间不规律，疲劳问题无论在其生理上还是心理上，都具有普遍存在性。故建筑工人的作业疲劳是导致建筑企业生产率下降，安全事故发生的重要原因之一，鉴于此，对施工现场的工人作业疲劳影响因素的研究十分必要。
[0003]为了保证在施工过程中的生命安全，所有在施工现场的人员都需要佩戴安全帽，施工强度和施工环境对施工人员的影响较大，易引起施工人员情绪和身体上的疲劳，由于施工人员长时间劳作，其体力和脑力将会逐渐进入疲劳状态，注意力就会分散，判断反应能力下降，视觉变得模糊，听力也开始下降。过度疲劳的施工人员，会在工作过程中困倦，甚至打磕睡，因此疲劳施工极易引发施工事故。
[0004]现有技术中，在桩井施工人员下井施工前，相关施工部门将会对工人发放安全帽，然后在安全帽上安装指示灯，通过采集施工人员面部信息和生理信号来对指示灯的颜色变化，进而进行判断施工人员的疲劳状态。然而，施工人员在井作业的过程中，需要不间断地产生移动，即使在原地作业，也总是产生运动，仅仅通过施工人员面部状态和生理信号来判断施工人员的疲劳或安全状态难免有所局限性，该方法在面对施工人员在黑暗或光线不好的环境中移动时，所采集的施工人员状态信息难免有所影响，无法准确判断施工人员的疲劳状态；且在复杂的施工环境中，仅仅靠判断施工人员的面部状态、脉搏信息等是远远不够的，还需要对施工人员的工作状态进行判断。
[0005]基于此，特提出一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法，其通过对桩井内部进行施工人员轨迹识别和评价，进而实现对施工人员的安全检测，显著提高了桩井施工人员的安全保障。
[0007]本专利技术的技术方案为：
[0008]第一方面，本申请提供一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法，其包括以下步骤：
[0009]S1、获取源图像的感兴趣区域；
[0010]S2、基于SIFT描述子的匹配算法提取感兴趣区域内所有LED发光点以作为SIFT特征点；
[0011]S3、以摄像机拍摄中心为坐标原点，获取当前SIFT特征点的四个边缘点坐标；
[0012]S4、通过当前SIFT特征点的四个边缘点坐标计算其零阶矩和一阶矩，基于零阶矩和一阶矩计算得到运动目标的质心位置；
[0013]S5、设置时间区间，通过不同时刻的质心位置变化获取运动目标的路程指标、加速度指标和角度改变量指标；
[0014]S6、基于运动目标的路程指标、加速度指标和角度改变量指标对施工人员通过比重加权的方法进行运动状态综合评价，以得到施工人员的安全状态。
[0015]进一步地，步骤S1包括：
[0016]S11、设定图像RGB阈值对源图像进行二值化处理；
[0017]S12、通过cv2.find Contours函数获取最外围轮廓；
[0018]S13、对最外围轮廓内部进行黑色面板填充以得到填充图像；
[0019]S14、将填充图像进行二进制非运算，并与源图像进行组合以得到组合图像；
[0020]S15、将组合图像通过灰度值进行提取以得到图像的感兴趣区域.
[0021]进一步地，步骤S3还包括：
[0022]基于当前SIFT特征点的四个边缘点坐标计算得到边缘位置中心点的坐标；
[0023]并将边缘位置中心点作为搜索窗口的中心，通过四个边缘点坐标计算得到搜索窗口的范围。
[0024]进一步地，上述搜索窗口的范围的计算公式为：
[0025][0026]其中，y
t
、y
b
、x
t
、x
r
均表示边缘点的坐标值，w表示搜索窗口的宽度，h表示搜索窗口的长度。
[0027]进一步地，步骤S4还包括：
[0028]判断运动目标的质心位置是否超出搜索窗口的范围，若没有超出搜索窗口的范围，则搜索窗口的中心和大小保持不变，若超出范围，则以当前帧运动目标的质心作为搜索窗中心重新初始化搜索窗口，搜索窗口大小不变。
[0029]进一步地，步骤S4中，上述通过当前SIFT特征点的四个边缘点坐标计算其零阶矩和一阶矩的计算公式为：
[0030][0031]其中，x、y为小矩形框中的像素点，f(x，y)为对应点的像素值，M
00
为零阶矩，M
10
、M
01
为一阶矩。
[0032]进一步地，上述基于零阶矩和一阶矩计算得到运动目标的质心位置的公式为：
[0033][0034]其中，x
c
为运动目标的质心横坐标，y
c
为运动目标的质心纵坐标，M
00
为零阶矩，M
10
、M
01
为一阶矩。
[0035]第二方面，本申请提供一种电子设备，其特征在于，包括：
[0036]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0037]处理器；
[0038]当上述一个或多个程序被上述处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项的一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法。
[0039]第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法。
[0040]相对于现有技术，本专利技术至少具有如下优点或有益效果：
[0041]本专利技术一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法，通过摄像机捕捉安全帽上LED灯的运动情况，从而判断在井下施工人员的作业情况，衡量施工人员的疲劳以及生命安全，对桩井内部进行施工人员轨迹识别，进而进行综合判断及评价，从而实现对施工人员的安全检测，显著提高了桩井施工人员的安全保障。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0043]图1为本专利技术一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法的步骤图；
[0044]图2为本专利技术实施例的一种电子设备的示意性结构框图。
[0045]图标：101、存储器；102、处理器；103、通信接口。
具体实施方式
[0046]为使本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取源图像的感兴趣区域；S2、基于SIFT描述子的匹配算法提取感兴趣区域内所有LED发光点以作为SIFT特征点；S3、以摄像机拍摄中心为坐标原点，获取当前SIFT特征点的四个边缘点坐标；S4、通过当前SIFT特征点的四个边缘点坐标计算其零阶矩和一阶矩，基于零阶矩和一阶矩计算得到运动目标的质心位置；S5、设置时间区间，通过不同时刻的质心位置变化获取运动目标的路程指标、加速度指标和角度改变量指标；S6、基于运动目标的路程指标、加速度指标和角度改变量指标对施工人员通过比重加权的方法进行运动状态综合评价，以得到施工人员的安全状态。2.如权利要求1所述的一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法，其特征在于，步骤S1包括：S11、设定图像RGB阈值对源图像进行二值化处理；S12、通过cv2.find Contours函数获取最外围轮廓；S13、对最外围轮廓内部进行黑色面板填充以得到填充图像；S14、将填充图像进行二进制非运算，并与源图像进行组合以得到组合图像；S15、将组合图像通过灰度值进行提取以得到图像的感兴趣区域。3.如权利要求1所述的一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法，其特征在于，步骤S3还包括：基于当前SIFT特征点的四个边缘点坐标计算得到边缘位置中心点的坐标；并将边缘位置中心点作为搜索窗口的中心，通过四个边缘点坐标计算得到搜索窗口的范围。4.如权利要求3所述的一种基于轨迹识别的桩井施工人员安全检测方法，其特征在于，所述搜索窗口的范围的计算公式为：其中，y
t
、y
b
、x
t
、x
r
...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶锐，周长宪，李长春，杨侨，郑霄阳，唐亮，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：