一种用于激光内雕机的安全预警方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及激光内雕机技术领域，具体涉及一种用于激光内雕机的安全预警方法及系统，通过获取激光内雕机周围的每个目标对象的各个关键点的距离序列以及每个目标对象的眼部关键点的位置序列，并对这些距离序列和位置序列进行相应的数据处理，最终得到每个目标对象的异常程度，进而确定是否进行预警。本发明专利技术通过获取获激光内雕机周围的每个目标对象的相关时间序列，从而可以对激光内雕机围观人员的异常行为进行可靠检测和预警，提高了激光内雕机安全预警的可靠性。安全预警的可靠性。安全预警的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光内雕机的安全预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及激光内雕机
，具体涉及一种用于激光内雕机的安全预警方法及系统。

技术介绍

[0002]激光内雕机是目前国际上公认最先进、最流行的透明材料内雕刻加工的新型加工设备，现已在各行各业得到了广泛的应用。虽然在激光内雕机运行过程中不会产生任何有毒或有害的气体，但若围观的工作人员或其它人员的身体部位出现在危险范围以内，激光内雕机产生的激光则会伤及皮肤，若用眼睛观看，激光则会伤及眼睛，因此对出现在激光内雕机周围的危险行为进行及时检测和预警至关重要。
[0003]现有技术是利用测距信标和测距基站来测距，即设定一个预警距离，当二者距离小于预警距离时，就会触发声光报警器报警。将这种测距方法应用于激光内雕机的周围危险行为检测和预警时，会存在以下不足：其一，只有当围观的工作人员或其它人员有部位到达危险范围内时才会报警，此时已经对人体造成了伤害，预警具有滞后性，无预测性；其二，即便围观的工作人员或其它人员没有到到达危险范围，但是当工作人员或其它人员长时间注视激光时则会灼伤眼睛，无法对可能产生的人体眼部灼伤情况进行预警。因此，当将现有的测距方法应用于激光内雕机的周围危险行为检测和预警时，会存在检测和预警可靠性差的问题，无法进行有效的预警，无法完全避免激光内雕机工作过程中可能产生的安全事故问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于激光内雕机的安全预警方法及系统，用于解决现有激光内雕机的安全预警可靠性差的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于激光内雕机的安全预警方法，包括以下步骤：获取激光内雕机周围的视频图像，并根据视频图像获取每个目标对象的各个关键点的距离序列以及每个目标对象的眼部关键点的位置序列；分别对每个目标对象的各个关键点的距离序列进行分解，确定每个目标对象的各个关键点的趋势项序列、季节项序列和残差项序列；根据每个目标对象的各个关键点的趋势项序列，确定每个目标对象的各个关键点中的各个靠近关键点以及各个靠近关键点的趋势项序列的准确性指标、靠近指标值和靠近速率值；根据每个目标对象的各个关键点的季节项序列，确定每个目标对象的各个靠近关键点的季节项序列的周期性指标，并根据每个目标对象的各个靠近关键点的残差项序列，确定每个目标对象的各个靠近关键点的残差项序列的纯随机性指标；根据每个目标对象的各个靠近关键点对应的准确性指标、周期性指标和纯随机性
指标，确定每个目标对象的各个靠近关键点对应的关键程度因子；根据每个目标对象的眼部关键点的位置序列，确定每个目标对象的眼部关键点的停留指标；根据每个目标对象的各个靠近关键点对应的关键程度因子、靠近指标值和靠近速率值以及眼部关键点的停留指标，确定每个目标对象的异常程度，进而确定是否进行预警。
[0006]进一步的，确定每个目标对象的各个关键点中的各个靠近关键点以及各个靠近关键点的趋势项序列的准确性指标、靠近指标值和靠近速率值，包括：对每个目标对象的各个关键点的趋势项序列进行聚类，从而得到各个趋势项聚类，确定各个趋势项聚类中的接近内雕机趋势项聚类，将每个目标对象的接近内雕机趋势项聚类中的各个趋势项序列所对应的各个关键点确定为每个目标对象的各个靠近关键点；计算每个目标对象的接近内雕机趋势项聚类中每个靠近关键点的趋势项序列与获取该接近内雕机趋势项聚类时的聚类中心的趋势项序列的距离值，将对所述距离值的相反数进行归一化处理的结果作为对应靠近关键点的趋势项序列的准确性指标，从而得到每个目标对象的各个靠近关键点的趋势项序列的准确性指标；确定每个目标对象的每个靠近关键点的趋势项序列中相邻两个趋势项中的后一个趋势项与其前一个趋势项的差值，将小于0的所有差值的总数目确定为对应靠近关键点的趋势项序列的靠近指标值，从而得到每个目标对象的各个靠近关键点的趋势项序列的靠近指标值；确定每个目标对象的每个靠近关键点的趋势项序列所对应的小于0的所有差值的累加和的绝对值与对应小于0的所有差值对应总时间的比值，并将所述比值确定为对应靠近关键点的趋势项序列的靠近速率值，从而得到每个目标对象的各个靠近关键点的趋势项序列的靠近速率值。
[0007]进一步的，确定各个趋势项聚类中的接近内雕机趋势项聚类，包括：确定每个趋势项聚类中的每个趋势项序列对应的小于0的所有差值的总数目，计算每个趋势项聚类中所有趋势项序列对应的总数目的累加和，并将最大的累加和所对应的趋势项聚类确定为接近内雕机趋势项聚类。
[0008]进一步的，确定每个目标对象的各个靠近关键点的季节项序列的周期性指标，包括：对每个目标对象的各个关键点的季节项序列进行聚类，从而得到各个季节项聚类；将每个季节项聚类中的任意一个季节项序列分割成多个子序列，计算任意两个子序列之间的皮尔逊相关系数的绝对值，若存在皮尔逊相关系数的绝对值大于设定系数阈值，则将该季节项聚类中的各个季节项序列的周期性指标设置为1，否则将该季节项聚类中的各个季节项序列的周期性指标设置为0，从而得到每个目标对象的各个靠近关键点的季节项序列的周期性指标。
[0009]进一步的，确定每个目标对象的各个靠近关键点的残差项序列的纯随机性指标，包括：对每个目标对象的各个靠近关键点的残差项序列进行自相关计算，从而确定每个目标对象的各个靠近关键点的残差项序列的纯随机性指标。
[0010]进一步的，确定每个目标对象的各个靠近关键点对应的关键程度因子，对应的计算公式为：其中，为每个目标对象的第i个靠近关键点对应的关键程度因子，为每个目标对象的第i个靠近关键点的残差项序列的纯随机性指标，为每个目标对象的第i个靠近关键点的趋势项序列的准确性指标，为每个目标对象的第i个靠近关键点的季节项序列的周期性指标，为设定权重系数。
[0011]进一步的，确定每个目标对象的眼部关键点的停留指标，包括：每个目标对象的眼部关键点包括左眼关键点和右眼关键点，根据每个目标对象的左眼关键点和右眼关键点的位置序列，确定每个目标对象的左眼关键点和右眼关键点的位置变化轨迹，根据所述位置变化轨迹中各个点的坐标，确定左眼关键点和右眼关键点的停留指标。
[0012]进一步的，确定每个目标对象的异常程度，对应的计算公式为：其中，为每个目标对象的异常程度，为每个目标对象的右眼关键点的停留指标，为每个目标对象的左眼关键点的停留指标，为每个目标对象的第i个靠近关键点对应的关键程度因子，为每个目标对象的第i个靠近关键点的靠近速率值，为每个目标对象的第i个靠近关键点的靠近指标值，N为每个目标对象的靠近关键点的总数目，为归一化函数。
[0013]进一步的，确定是否进行预警，包括：确定各个目标对象的异常程度中的最大的异常程度，若最大的异常程度小于第一异常程度阈值，则不进行预警；若最大的异常程度不小于第一异常程度阈值且小于第二异常程度阈值，则进行第一等级预警；若最大的异常程度不小于第二异常程度阈值，则进行第二等级预警。
[0014]为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种用于激光内雕机的安全预警系统，包括存储器、处理器以及存储在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于激光内雕机的安全预警方法，其特征在于，包括以下步骤：获取激光内雕机周围的视频图像，并根据视频图像获取每个目标对象的各个关键点的距离序列以及每个目标对象的眼部关键点的位置序列；分别对每个目标对象的各个关键点的距离序列进行分解，确定每个目标对象的各个关键点的趋势项序列、季节项序列和残差项序列；根据每个目标对象的各个关键点的趋势项序列，确定每个目标对象的各个关键点中的各个靠近关键点以及各个靠近关键点的趋势项序列的准确性指标、靠近指标值和靠近速率值；根据每个目标对象的各个关键点的季节项序列，确定每个目标对象的各个靠近关键点的季节项序列的周期性指标，并根据每个目标对象的各个靠近关键点的残差项序列，确定每个目标对象的各个靠近关键点的残差项序列的纯随机性指标；根据每个目标对象的各个靠近关键点对应的准确性指标、周期性指标和纯随机性指标，确定每个目标对象的各个靠近关键点对应的关键程度因子；根据每个目标对象的眼部关键点的位置序列，确定每个目标对象的眼部关键点的停留指标；根据每个目标对象的各个靠近关键点对应的关键程度因子、靠近指标值和靠近速率值以及眼部关键点的停留指标，确定每个目标对象的异常程度，进而确定是否进行预警。2.根据权利要求1所述的用于激光内雕机的安全预警方法，其特征在于，确定每个目标对象的各个关键点中的各个靠近关键点以及各个靠近关键点的趋势项序列的准确性指标、靠近指标值和靠近速率值，包括：对每个目标对象的各个关键点的趋势项序列进行聚类，从而得到各个趋势项聚类，确定各个趋势项聚类中的接近内雕机趋势项聚类，将每个目标对象的接近内雕机趋势项聚类中的各个趋势项序列所对应的各个关键点确定为每个目标对象的各个靠近关键点；计算每个目标对象的接近内雕机趋势项聚类中每个靠近关键点的趋势项序列与获取该接近内雕机趋势项聚类时的聚类中心的趋势项序列的距离值，将对所述距离值的相反数进行归一化处理的结果作为对应靠近关键点的趋势项序列的准确性指标，从而得到每个目标对象的各个靠近关键点的趋势项序列的准确性指标；确定每个目标对象的每个靠近关键点的趋势项序列中相邻两个趋势项中的后一个趋势项与其前一个趋势项的差值，将小于0的所有差值的总数目确定为对应靠近关键点的趋势项序列的靠近指标值，从而得到每个目标对象的各个靠近关键点的趋势项序列的靠近指标值；确定每个目标对象的每个靠近关键点的趋势项序列所对应的小于0的所有差值的累加和的绝对值与对应小于0的所有差值对应总时间的比值，并将所述比值确定为对应靠近关键点的趋势项序列的靠近速率值，从而得到每个目标对象的各个靠近关键点的趋势项序列的靠近速率值。3.根据权利要求2所述的用于激光内雕机的安全预警方法，其特征在于，确定各个趋势项聚类中的接近内雕机趋势项聚类，包括：确定每个趋势项聚类中的每个趋势项序列对应的小于0的所有差值的总数目，计算每个趋势项聚类中所有趋势项序列对应的总数目的累加和，并将最大的累加和所对应的趋势
项聚类确定为接近内雕机趋势项聚类。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海燕，陈迎春，顾海勤，沈婕，刘晨希，宋文静，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：