一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统及方法，属于建筑工程领域，包括控制中心、信息采集模块、安全风险警示模块、用户终端和存储模块，控制中心内设置人员人脸图像数据库和人员人脸图像识别模块；人员人脸图像数据库内存储有工程项目涉及的所有相关人员的人脸图像集，其中包括至少1张基本人脸图像和若干张辅助人脸图像，基本人脸图像主要用于对人脸核心部位的识别，即不容易随时间或外界影响改变的特征的识别，而辅助人脸图像则用于辅助基本人脸图像，以提高人脸识别的准确性；当匹配到人员身份后，将采集的人脸图像存入对应人员的人脸图像集作为辅助人脸图像。像。像。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统及方法


[0001]本专利技术涉及建筑工程领域，具体而言，涉及一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统及方法。

技术介绍

[0002]随着中国建筑工程持续朝大型化的方向发展，BIM技术在中国的建筑施工中的应用已经非常广泛，BIM技术为工程项目管理提供了新的方法，并且在某些项目工程管理中起到了较好的管理效果。但是BIM技术在我国还处于起步阶段，尤其是BIM技术在建筑工程安全管理领域的应用，具有非常重要的实现意义。
[0003]现有的基于BIM的项目安全管理系统适用范围窄、兼容性差，通常是针对某些特殊场景建立的安全管理系统，而且对不同工程项目之间的安全管理信息的共享功能也非常欠缺，无法满足现代化建筑工程安全管理的需要。
[0004]如公告号为CN106372854B的专利技术专利公开了一种基于BIM的项目安全管理系统，包括定向语音交底管理模块、质量信息收集以及质量验收模块、安全预警及施工记录模块、人员健康状态检测模块、现场人员动向监控模块和现场机械设备监控模块，其主要依托安全帽来实现对工程项目人员的实时监控，但是其无法对施工现场违规未佩戴安全帽或非法进入施工现场人员等进行管理，适用范围窄、兼容性差。
[0005]再如公告号为CN111507595B的专利技术专利公开了一种基于BIM的工程项目智能动态安全监管系统，包括模型构建模块，用于根据工程项目的基本信息建立工程项目BIM模型；项目管控模块，用于将工程项目的施工进度关联工程项目BIM模型，形成工程项目4DBIM模型；安全分析模块，用于根据工程项目4DBIM模型分析其中的危大工程，并在工程项目4DBIM模型中标记对应的危大工程信息；安全监管模块，用于对危大工程的现场施工过程进行监控，获取现场安全管理信息，并根据现场安全管理信息进行安全风险评估和安全风险管理。其虽然建立了4DBIM模型并对危大工程信息进行了标记，但是其并没有记载如何对工程项目中出现的人员和设备带来的风险进行评估和预警相关内容。
[0006]此外，建筑工程安全管理的施工现场人脸识别也存在准确性差、而且施工人员在长时间施工过程中容易出现人脸变化而不易识别的问题，使得人脸识别在施工现场无法普及，相反普遍采取借助其他辅助识别工具进行人员身份识别的做法，如在人员衣服上粘附电子标签或在安全帽内置附有人员身份信息的电子标签；而人脸识别在施工现场的安全管理中最为直接，通过技术创新来实现其在施工现场的安全管理的应用十分必要。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术中建筑工程安全管理存在的对建筑工程的安全管理系统适用范围窄、兼容性差、共享功能欠缺，以及人脸识别在施工现场过程中准确性差、施工人员在长时间施工过程中容易出现人脸变化而不易识别等的问题，本专利技术提供了一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统，包括控制中心、信息采集模块、安全风险警示模块、用户终端
和存储模块，
[0008]其中控制中心，用于对信息采集模块收集的工程项目信息进行处理，形成安全监管措施方案，并实时评估安全风险；
[0009]安全风险警示模块，用于在施工过程中，出现安全风险时进行安全风险警示；
[0010]用户终端，通过有线或无线方式与控制中心连接，用于发送信息给控制中心或接收来自控制中心的信息；
[0011]存储模块，用于存储采集到工程项目的数据信息以及经数据处理后的数据信息；
[0012]信息采集模块，包括工程项目基本信息采集模块和施工现场信息采集模块；
[0013]所述工程项目基本信息采集模块，用于收集工程项目的基本信息，并将信息发送给控制中心；
[0014]所述施工现场信息采集模块，用于收集工程项目的施工现场信息，并将信息发送给控制中心；
[0015]所述工程项目基本信息采集模块采集的基本信息包括工程项目相关人员信息，其中所述工程项目相关人员信息包括姓名、性别、岗位、区域进出权限、设备操作权限和人脸图像信息；所述施工现场信息采集模块包括施工现场人员信息采集模块，所述施工现场人员信息采集模块包括现场常驻人员信息采集模块和临时人员信息采集模块，所述施工现场人员信息采集模块用于收集包括管理人员和施工人员在内的现场常驻人员信息，包括姓名、人脸图像、所在区域、执行任务类别；所述临时人员信息采集模块用于收集临时进出人员的信息；
[0016]所述控制中心内设置有人员人脸图像数据库和人员人脸图像识别模块；
[0017]所述人员人脸图像数据库内存储有工程项目涉及的所有相关人员的人脸图像集，且每个人的人脸图像集包括至少1张基本人脸图像和若干张辅助人脸图像，在进行人脸识别时，辅助人脸图像用于辅助基本人脸图像来进行人脸识别；
[0018]人员人脸图像识别模块，用于将施工现场人员信息采集模块采集的人脸图像与人员人脸图像数据库内的人脸图像集进行比对，识别采集的人脸图像对应的身份信息；并当匹配到人员身份后，将采集的人脸图像存入对应人员的人脸图像集作为辅助人脸图像；
[0019]设置人脸图像集，其中包括至少1张基本人脸图像和若干张辅助人脸图像，基本人脸图像主要用于对人脸核心部位的识别，即不容易随时间或外界影响改变的特征的识别，而辅助人脸图像则用于辅助基本人脸图像，以提高人脸识别的准确性。
[0020]值得注意的是，辅助人脸图像可以随时间动态更新，即对于匹配人员身份后，将采集的人脸图像存入对应人员的人脸图像集作为辅助人脸图像，这样可以避免施工现场人员人脸随时间变化而影响人脸识别的准确性的问题。
[0021]优选地，所述人员人脸图像识别模块，用于将施工现场人员信息采集模块采集的进入建筑施工区域时的人脸图像与人员人脸图像数据库内的人脸图像集进行比对，识别采集的人脸图像对应的身份信息；并当匹配到人员身份后，将采集的人脸图像存入对应人员的人脸图像集作为辅助人脸图像。
[0022]优选地，所述信息采集模块还包括工程项目施工进度采集模块，所述工程项目施工进度采集模块，用于收集工程项目的施工进度信息，并将信息发送给控制中心；
[0023]所述控制中心包括模型构建模块、项目管控模块、安全分析模块、安全监管模块；
[0024]所述模型构建模块，用于根据从信息采集模块获取的工程项目基本信息建立建筑工程BIM模型；
[0025]所述项目管控模块，用于将从信息采集模块获取的建筑工程的施工进度关联对应的建筑工程BIM模型，形成对应建筑工程4DBIM模型；
[0026]所述安全分析模块，用于根据从项目管控模块获取的建筑工程4DBIM模型，分析并识别其中的危险区域，进一步评估形成对危险区域的分级分类别信息数据；
[0027]所述安全监管模块，用于根据从安全分析模块获取的危险区域的分级分类别信息数据制定对应安全监管措施方案，并根据获取的工程项目施工现场信息实时评估安全风险；
[0028]在施工过程中，所述安全监管模块根据人员人脸图像识别模块发送的身份识别信息以及人脸识别设备所处区域，判断人员是否违规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统，其特征在于，包括控制中心、信息采集模块、安全风险警示模块、用户终端和存储模块，其中控制中心，用于对信息采集模块收集的工程项目信息进行处理，形成安全监管措施方案，并实时评估安全风险；安全风险警示模块，用于在施工过程中，出现安全风险时进行安全风险警示；用户终端，通过有线或无线方式与控制中心连接，用于发送信息给控制中心或接收来自控制中心的信息；存储模块，用于存储采集到工程项目的数据信息以及经数据处理后的数据信息；信息采集模块，包括工程项目基本信息采集模块和施工现场信息采集模块；所述工程项目基本信息采集模块，用于收集工程项目的基本信息，并将信息发送给控制中心；所述施工现场信息采集模块，用于收集工程项目的施工现场信息，并将信息发送给控制中心；所述工程项目基本信息采集模块采集的基本信息包括工程项目相关人员信息，其中所述工程项目相关人员信息包括姓名、性别、岗位、区域进出权限、设备操作权限和人脸图像信息；所述施工现场信息采集模块包括施工现场人员信息采集模块，所述施工现场人员信息采集模块包括现场常驻人员信息采集模块和临时人员信息采集模块，所述施工现场人员信息采集模块用于收集包括管理人员和施工人员在内的现场常驻人员信息，包括姓名、人脸图像、所在区域、执行任务类别；所述临时人员信息采集模块用于收集临时进出人员的信息；所述控制中心内设置有人员人脸图像数据库和人员人脸图像识别模块；所述人员人脸图像数据库内存储有工程项目涉及的所有相关人员的人脸图像集，且每个人的人脸图像集包括至少1张基本人脸图像和若干张辅助人脸图像，在进行人脸识别时，辅助人脸图像用于辅助基本人脸图像来进行人脸识别；人员人脸图像识别模块，用于将施工现场人员信息采集模块采集的人脸图像与人员人脸图像数据库内的人脸图像集进行比对，识别采集的人脸图像对应的身份信息；并当匹配到人员身份后，将采集的人脸图像存入对应人员的人脸图像集作为辅助人脸图像。2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统，其特征在于，所述人员人脸图像识别模块，用于将施工现场人员信息采集模块采集的进入建筑施工区域时的人脸图像与人员人脸图像数据库内的人脸图像集进行比对，识别采集的人脸图像对应的身份信息；并当匹配到人员身份后，将采集的人脸图像存入对应人员的人脸图像集作为辅助人脸图像。3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统，其特征在于，所述信息采集模块还包括工程项目施工进度采集模块，所述工程项目施工进度采集模块，用于收集工程项目的施工进度信息，并将信息发送给控制中心；所述控制中心包括模型构建模块、项目管控模块、安全分析模块、安全监管模块；所述模型构建模块，用于根据从信息采集模块获取的工程项目基本信息建立建筑工程BIM模型；所述项目管控模块，用于将从信息采集模块获取的建筑工程的施工进度关联对应的建
筑工程BIM模型，形成对应建筑工程4DBIM模型；所述安全分析模块，用于根据从项目管控模块获取的建筑工程4DBIM模型，分析并识别其中的危险区域，进一步评估形成对危险区域的分级分类别信息数据；所述安全监管模块，用于根据从安全分析模块获取的危险区域的分级分类别信息数据制定对应安全监管措施方案，并根据获取的工程项目施工现场信息实时评估安全风险；在施工过程中，所述安全监管模块根据人员人脸图像识别模块发送的身份识别信息以及人脸识别设备所处区域，判断人员是否违规进入对应区域。4.根据权利要求3所述的一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统，其特征在于，所述工程项目基本信息采集模块包括工程项目相关人员信息、工程项目相关设备信息和工程项目区域信息，所述工程项目相关人员信息包括姓名、性别、岗位、年龄、区域进出权限、设备操作权限、人脸图像、身高体重信息，所述工程项目相关设备信息包括设备种类、区域进出权限、危险等级、数量、操作人员信息；工程项目区域信息包括区域三维坐标、区域安全等级、区域面积、区域用途、区域存在时间段信息；所述控制中心还包括人员设备区域权限分析模块，所述人员设备区域权限分析模块用于根据工程项目基本信息采集模块收集的工程项目相关人员信息、工程项目相关设备信息和工程项目区域信息，以及从项目管控模块获取的建筑工程4DBIM模型对与施工进度关联的工程项目相关人员信息、工程项目相关设备信息与工程项目区域之间的进出及操作权限关系进行匹配；所述安全监管模块，用于根据从施工现场信息采集模块获取的工程项目施工现场信息，结合工程项目施工进度，与所述人员设备区域权限分析模块形成的人员设备区域匹配关系进行比对，实时评估安全风险。5.根据权利要求4所述的一种基于图像处理的建筑施工用安全监控系统，其特征在于，所述施工现场信息采集模块包括施工现场区域信息采集模块、施工现场人员信息采集模块和施工现场设备信息采集模块；施工现场区域信息采集模块，用于收集施工现场不同区域的数据信息，包括区域三维坐标、区域安全等级、区域面积、区域用途信息、区域施工状态，区域内数据采集设备位置、数量和种类信息，区域内安全风险示警装置位置、数量和种类信息；施工现场人员信息采集模块，所述施工现场人员信息采集模块包括现场常驻人员信息采集模块和临时人员信息采集模块，所述施工现场人员信息采集模块用于收集包括管理人员和施工人员在内的现场常驻人员信息，包括姓名、人脸图像、所在区域、执行任务类别；所述临时人员信息采集模块用于收集临时...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊超华，梁宁，李宪康，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：