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专利名称：基于可视化检测数据的智能鉴定系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410369917.2

专利申请（专利权）人：中核第七研究设计院有限公司
权利人地址：山西省太原市山西转型综合改革示范区唐槐产业园马练营路311号

专利发明（设计）人：丁靖,贾豫章,项绍博,刘明

专利摘要：本发明涉及一种基于可视化检测数据的智能鉴定系统，包括：条件判断机构，用于基于建筑工地的现场图像中安全帽体和人体头部的视觉位置的相对状态智能解析标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令或者标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令；状态分析机构，用于在接收到遮挡未识别指令时，执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作。通过本发明，能够根据人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息以及获取安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息智能识别人体头部是否被安全帽体遮挡，并进而决定是否执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作，从而完成基于可视化检测结果的违规行为的智能鉴定。

主权利要求：
1.一种基于可视化检测数据的智能鉴定系统，其特征在于，所述系统包括：
可视化采集器，设置在施工状态下的建筑工地内，用于对高危施工场景执行图像数据采集，以获得并输出相应的施工场景图像；
次序增强器件，与所述可视化采集器连接且包括内容丰富设备、最大值滤波设备以及形态学处理设备，所述内容丰富设备与所述可视化采集器连接，用于对接收到的施工场景图像执行双线性插值处理，以获得并输出相应的内容处理图像，所述最大值滤波设备与所述内容丰富设备连接，用于对接收到的内容丰富图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；所述形态学处理设备与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；
曲率解析机构，用于获取人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息以及获取安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息；
特性分析机构，分别与所述次序增强器件以及所述曲率解析机构连接，用于分别基于人体头部的成像特性和安全帽体的成像特征提取接收到的形态学处理图像中的人体头部对应的成像区域和安全帽体对应的成像区域，同时获取人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息以及安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息；
条件判断机构，分别与所述曲率解析机构和所述特性分析机构连接，用于将安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息与安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配作为条件A，将在人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息中，部分与人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配且剩余部分与安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息匹配作为条件B，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B同时满足时，发出标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B未同时满足时，发出标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令；
状态分析机构，与所述条件判断机构连接，用于在接收到标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令时，执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作。
2.如权利要求1所述的基于可视化检测数据的智能鉴定系统，其特征在于：
所述状态分析机构还用于在接收到标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令时，暂缓执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作。
3.如权利要求2所述的基于可视化检测数据的智能鉴定系统，其特征在于，所述系统还包括：
SOC控制芯片，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供工作参数的配置操作；
其中，SOC控制芯片，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供工作参数的配置操作包括：所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构共用同一工作参数配置接口。
4.如权利要求3所述的基于可视化检测数据的智能鉴定系统，其特征在于：
所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构采用不同的配置地址数据。
5.如权利要求3所述的基于可视化检测数据的智能鉴定系统，其特征在于：
在所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构的两两之间通过并行数据总线建立通信数据链路的并行连接；
其中，在所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构的两两之间通过并行数据总线建立通信数据链路的并行连接包括：所述并行数据总线为8位并行数据总线、16位并行数据总线以及32位并行数据总线中的一种。
6.如权利要求2所述的基于可视化检测数据的智能鉴定系统，其特征在于，所述系统还包括：
电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持；
其中，电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持包括：所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构中，具有相同数值的工作电压需求的两个以上设备使用同一电力供应线路。
7.如权利要求6所述的基于可视化检测数据的智能鉴定系统，其特征在于：
电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持还包括：所述电力支持器件为不间断电源设备。
8.如权利要求7所述的基于可视化检测数据的智能鉴定系统，其特征在于：
电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持还包括：分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压包括3.3V工作电压。
9.如权利要求8所述的基于可视化检测数据的智能鉴定系统，其特征在于：
电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持还包括：分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压包括5V工作电压。 说明书 : 基于可视化检测数据的智能鉴定系统技术领域[0001] 本发明涉及视觉监控领域，尤其涉及一种基于可视化检测数据的智能鉴定系统。背景技术[0002] 视觉监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视觉监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视觉监控技术也有长足的发展。[0003] 尽管视觉监控系统可以明确用于多个细分领域，但是在每一个细分领域中，视觉监控系统的相应的应用方案或者不够精细，监控效果欠佳，或者偏于人工化，监控效率和速度低下，例如，在建筑工地内人员是否佩戴安全帽，是一项需要进行视觉监控的重要内容，然而由于人员和安全帽的相对状态存在多种，即存在手持安全帽、安全帽位于人员附近等各种干扰项，导致人员是否佩戴安全帽这一针对性的场景的监测难以高精度实施。发明内容[0004] 为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种基于可视化检测数据的智能鉴定系统，通过获取人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息以及获取安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息，以及基于人体头部的成像特性和安全帽体的成像特征提取定制画质优化后的形态学处理图像中的人体头部对应的成像区域和安全帽体对应的成像区域，同时获取人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息以及安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息，从而为后续的遮挡的智能识别提供关键信息，并将安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息与安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配作为条件A，将在人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息中，部分与人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配且剩余部分与安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息匹配作为条件B，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B同时满足时，发出标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B未同时满足时，发出标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令，还用于在接收到标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令时，执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作，还用于在接收到标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令时，暂缓执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作，从而完成基于可视化检测结果的违规行为的智能鉴定。[0005] 根据本发明，提供了一种基于可视化检测数据的智能鉴定系统，所述系统包括：[0006] 可视化采集器，设置在施工状态下的建筑工地内，用于对高危施工场景执行图像数据采集，以获得并输出相应的施工场景图像；[0007] 次序增强器件，与所述可视化采集器连接且包括内容丰富设备、最大值滤波设备以及形态学处理设备，所述内容丰富设备与所述可视化采集器连接，用于对接收到的施工场景图像执行双线性插值处理，以获得并输出相应的内容处理图像，所述最大值滤波设备与所述内容丰富设备连接，用于对接收到的内容丰富图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；所述形态学处理设备与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；[0008] 曲率解析机构，用于获取人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息以及获取安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息；[0009] 特性分析机构，分别与所述次序增强器件以及所述曲率解析机构连接，用于分别基于人体头部的成像特性和安全帽体的成像特征提取接收到的形态学处理图像中的人体头部对应的成像区域和安全帽体对应的成像区域，同时获取人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息以及安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息；[0010] 条件判断机构，分别与所述曲率解析机构和所述特性分析机构连接，用于将安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息与安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配作为条件A，将在人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息中，部分与人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配且剩余部分与安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息匹配作为条件B，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B同时满足时，发出标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B未同时满足时，发出标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令[0011] 状态分析机构，与所述条件判断机构连接，用于在接收到标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令时，执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作。[0012] 本发明至少具有以下三处重要发明点：[0013] 重要发明点A：获取人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息以及获取安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息，以及基于人体头部的成像特性和安全帽体的成像特征提取定制画质优化后的形态学处理图像中的人体头部对应的成像区域和安全帽体对应的成像区域，同时获取人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息以及安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息，从而为后续的遮挡的智能识别提供关键信息；[0014] 重要发明点B：将安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息与安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配作为条件A，将在人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息中，部分与人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配且剩余部分与安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息匹配作为条件B，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B同时满足时，发出标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B未同时满足时，发出标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令；[0015] 重要发明点C：引用状态分析机构用于在接收到标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令时，执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作，还用于在接收到标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令时，暂缓执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作，从而完成基于可视化检测结果的违规行为的智能鉴定。附图说明[0016] 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：[0017] 图1为根据本发明实施方案人体头部示出的基于可视化检测数据的智能鉴定系统的内部结构示意图。[0018] 图2为根据本发明实施方案安全帽体示出的基于可视化检测数据的智能鉴定系统的内部结构示意图。[0019] 图3为根据本发明实施方案C示出的基于可视化检测数据的智能鉴定系统的内部结构示意图。具体实施方式[0020] 下面将参照附图对本发明的基于可视化检测数据的智能鉴定系统的实施方案进行详细说明。[0021] 图1为根据本发明实施方案人体头部示出的基于可视化检测数据的智能鉴定系统的内部结构示意图，所述系统包括：[0022] 可视化采集器，设置在施工状态下的建筑工地内，用于对高危施工场景执行图像数据采集，以获得并输出相应的施工场景图像；[0023] 示例地，可视化采集器，设置在施工状态下的建筑工地内，用于对高危施工场景执行图像数据采集，以获得并输出相应的施工场景图像包括：所述可视化采集器包括成像镜头、光电传感器以及柔性电路板；[0024] 次序增强器件，与所述可视化采集器连接且包括内容丰富设备、最大值滤波设备以及形态学处理设备，所述内容丰富设备与所述可视化采集器连接，用于对接收到的施工场景图像执行双线性插值处理，以获得并输出相应的内容处理图像，所述最大值滤波设备与所述内容丰富设备连接，用于对接收到的内容丰富图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；所述形态学处理设备与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；[0025] 示例地，次序增强器件，与所述可视化采集器连接且包括内容丰富设备、最大值滤波设备以及形态学处理设备，所述内容丰富设备与所述可视化采集器连接，用于对接收到的施工场景图像执行双线性插值处理，以获得并输出相应的内容处理图像，所述最大值滤波设备与所述内容丰富设备连接，用于对接收到的内容丰富图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；所述形态学处理设备与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像包括：选择采用SOC芯片来实现所述次序增强器件；[0026] 曲率解析机构，用于获取人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息以及获取安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息；[0027] 特性分析机构，分别与所述次序增强器件以及所述曲率解析机构连接，用于分别基于人体头部的成像特性和安全帽体的成像特征提取接收到的形态学处理图像中的人体头部对应的成像区域和安全帽体对应的成像区域，同时获取人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息以及安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息；[0028] 条件判断机构，分别与所述曲率解析机构和所述特性分析机构连接，用于将安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息与安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配作为条件A，将在人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息中，部分与人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息匹配且剩余部分与安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息匹配作为条件B，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B同时满足时，发出标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令，在形态学处理图像中存在人体头部对应的成像区域且条件A和条件B未同时满足时，发出标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令[0029] 状态分析机构，与所述条件判断机构连接，用于在接收到标记人体头部未被安全帽体遮挡的遮挡未识别指令时，执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作；[0030] 其中，所述状态分析机构还用于在接收到标记人体头部被安全帽体遮挡的遮挡识别指令时，暂缓执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作。[0031] 图2为根据本发明实施方案安全帽体示出的基于可视化检测数据的智能鉴定系统的内部结构示意图。[0032] 相比较于实施方案人体头部，实施方案安全帽体示出的基于可视化检测数据的智能鉴定系统还可以包括以下部件：[0033] SOC控制芯片，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供工作参数的配置操作；[0034] 其中，SOC控制芯片，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供工作参数的配置操作包括：所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构共用同一工作参数配置接口；[0035] 其中，所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构采用不同的配置地址数据；[0036] 其中，在所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构的两两之间通过并行数据总线建立通信数据链路的并行连接；[0037] 其中，在所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构的两两之间通过并行数据总线建立通信数据链路的并行连接包括：所述并行数据总线为8位并行数据总线、16位并行数据总线以及32位并行数据总线中的一种。[0038] 图3为根据本发明实施方案C示出的基于可视化检测数据的智能鉴定系统的内部结构示意图。[0039] 相比较于实施方案人体头部，实施方案C示出的基于可视化检测数据的智能鉴定系统还可以包括以下部件：[0040] 电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持；[0041] 其中，电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持包括：所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构中，具有相同数值的工作电压需求的两个以上设备使用同一电力供应线路；[0042] 其中，电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持还包括：所述电力支持器件为不间断电源设备；[0043] 其中，电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持还包括：分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压包括3.3V工作电压；[0044] 其中，电力支持器件，分别与所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构连接，用于分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压的配电支持还包括：分时为所述内容丰富设备、所述最大值滤波设备、所述形态学处理设备以及所述曲率解析机构提供不同工作电压包括5V工作电压。[0045] 另外，在所述基于可视化检测数据的智能鉴定系统中，分别基于人体头部的成像特性和安全帽体的成像特征提取接收到的形态学处理图像中的人体头部对应的成像区域和安全帽体对应的成像区域，同时获取人体头部对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息以及安全帽体对应的成像区域的边缘的几何形状对应的各个曲率信息包括：基于人体头部对应的亮度成像特征提取接收到的形态学处理图像中的人体头部对应的成像区域，以及基于安全帽体对应的颜色成像特征提取接收到的形态学处理图像中的安全帽体对应的成像区域。[0046] 采用本发明的基于可视化检测数据的智能鉴定系统，针对现有技术中人员和安全帽的相对状态存在多种导致人员是否佩戴安全帽这一针对性的场景的监测难以高精度实施的技术问题，能够根据人体头部的标准轮廓曲线的各个曲率信息以及获取安全帽体的标准轮廓曲线的各个曲率信息智能识别人体头部是否被安全帽体遮挡，并进而决定是否执行与高危施工场景内人员为佩戴安全帽体对应的光电报警操作，从而完成基于可视化检测结果的违规行为的智能鉴定。[0047] 虽然对本发明通过实例的方式并参考附图进行了全面的叙述，但应该理解的是，各种变化和修改对于本技术领域熟练的人员是显而易见的。因此，除非另行指出变化和修改脱离了本发明的范围，这样的变化和修改都应该被认为包括在本发明的范围之中。

专利地区：山西

专利申请日期：2024-03-29

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118230245B