专利名称：基于图像处理的电机车行人监测报警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全监测技术领域，具体涉及煤矿用电机车行人的安全监测报警系统。
背景技术：
矿用机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输，它相当于铁路运输中的机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送。矿用机车按使用动力不同，分为电机车和内燃机机车，其中电机车由于具有成本低、运输能力大、维护简单、使用操作方便、可运送井下各种货物和人员等优点，多年来一直作为矿井下的运输设备，在矿井运输中占有重要的地位。近年来，煤矿安全事故频发。由于矿井下情况复杂，巷道窄，既作为行人巷道，又作为运输巷道。由于电机车运行频繁，运行距离较长，因此时常出现行人不遵守交通规则或者机车司机疲劳、疏忽、误判断、麻痹等状况产生，而导致电机车撞人的事件仍时有发生，造成的后果非常严重，危害巨大，极大地影响了煤矿企业正常有序的安全生产。其中电机车的司机是电机车安全行驶的关键，因此往往因为出现上述状况而造成人身伤害事故。为了解决矿井电机车存在的运输安全问题，目前已研发出基于超声波或红外线或激光测量的监测系统。但由于电机车在行驶过程中，视觉系统与景物之间存在相对运动，而且在地面冲击或其它外力作用下，系统还会产生振动、偏移等不确定性运动，输出图像质量明显下降，而影响电机车的司机判断。另外，还有大量无用信息的干扰。另外，由于矿 井下机车干扰信号严重、噪音大、振动大、温度条件特殊、运行时间长、电压要求特殊、安全要求高等要求，目前现有的监测系统都不能满足其要求，监测不准确，遗留有安全隐患。
实用新型内容本实用新型就是要解决上述不足，提供一种安全性高、监测范围广的基于图像处理的电机车行人监测报警系统，提高了煤矿电机车运输环节的安全可靠性及自动化管理水平。为了达到上述效果，本实用新型提供基于图像处理的电机车行人监测报警系统，包括电机车，所述电机车的顶部安装有红外摄像仪，所述红外摄像仪的输出端电连接有视频编码器，所述视频编码器将红外摄像仪采集到的模拟视频信号转换成数字图像信号输出给处理器，所述处理器的输出端通过继电器与报警器电连接。所述处理器由将视频编码器的信号进行解码、存储、分析的DSP芯片与驱动继电器工作的ARM芯片构成，所述DSP芯片通过HPI接口与ARM芯片通信。所述继电器为常开继电器，所述报警器为声光报警器。所述红外摄像仪包括安装在电机车的头部与尾部的前红外摄像仪、后红外摄像仪，所述前红外摄像仪与后红外摄像仪分别通过切换开关与视频编码器电连接。[0011]本系统中，红外摄像仪置于电机车的顶部，不断的采集电机车前方或后方轨道上的路况信息，根据观察的需要，前红外摄像仪与后红外摄像仪通过切换开关进行自动切换工作。然后通过标准的视频线输出P制式模拟视频信号，视频编码器将红外摄像仪采集到的模拟视频信号转换成数字图像信号以同步信号格式输出到DSP芯片的视频接口，DSP芯片对存储图片进行运算分析、图像处理。如果分析结果表明:前方轨道上没有行人，则继续处理下一张图片。如果发现前方轨道上有行人，则DSP芯片通过HPI接口与ARM芯片进行通信，告知其进行声光报警。ARM芯片在收到报警信息后，立刻驱动继电器，继电器线圈通电，常开触点闭合，声光报警器发出语言报警提示。机车司机在听到报警声后便可以进行应急处理，如减速、刹车等。本实用新型选用高性能的DSP芯片为核心，结合ARM芯片作为协处理器对图像信号进行处理，保证了本发明的监测报警系统的实时性与稳定，实现动作速度快、灵敏度高、可靠性好的监测报警系统。并且该系统自动化水平高，减轻了驾驶员的负担，即使电机车在光线昏暗的区域行驶，仍然能够通过具有夜视功能的红外摄像仪对前方道路进行实时监测；有效地解决矿井下电机车安全运输的问题。本实用新型电机车安装该系统后，本系统将图像处理技术应用中煤矿行人监测报警系统中，充分利用图像处理的特点，既节省了大量的人力、物力，改变了过去仅仅靠机车司机肉眼进行观察的局面，有效制止了撞人现象发生，并减少电机车事故每年给煤矿给来经济损失；同时大大 提高了煤矿电机车运输环节的安全可靠性及自动化管理水平。本系统操作方便、安全可靠、运行状况良好。给煤矿井下作业的电机车的安全运输带来全新的变化，大大减少由于行人不遵守交通规则或者机车司机疲劳、疏忽等状况，造成人身伤害事故，保证人身安全，提高运输系统的运行效率。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型结构原理框图。图中:11-前红外摄像仪，12-后红外摄像仪，2-切换开关，3-视频编码器，4_处理器，41-DSP芯片，42-HPI接口，43-ARM芯片，5-常开继电器，6-声光报警器。
具体实施方式
如
图1所示，基于图像处理的电机车行人监测报警系统，包括电机车，电机车的顶部安装有红外摄像仪，红外摄像仪包括设于电机车的头部与尾部的前红外摄像仪11、后红外摄像仪12，所述前红外摄像仪11与后红外摄像仪12分别通过切换开关2与视频编码器3电连接。所述视频编码器3将红外摄像仪采集到的模拟视频信号转换成数字图像信号输出给处理器4，所述处理器4的输出端通过常开继电器5与声光报警器6电连接。所述处理器4由将视频编码器的信号进行解码、存储、分析的DSP芯片41与驱动继电器工作的ARM芯片43通过HPI接口 42通信构成。本实用新型中红外摄像仪采集到的模拟视频信号被视频编码器将红外摄像仪转换成数字图像信号以同步信号格式输出到DSP芯片的视频接口，DSP芯片对存储图片进行运算分析、对图像进行滤波、自适应校正、二值化等处理，并对灰度图像中轨道边缘进行识别检测与拟合，再对行人进行判断与定位；判断前方轨道上没有行人，则继续处理下一张图片。如果发现前方轨道上有行人，则DSP芯片通过HPI接口与ARM芯片进行通信，告知其进行声光报警。ARM芯片在收到报警信息后，立刻驱动继电器，继电器线圈通电，常开触点闭合，声光报警器发出语言报警提示。机车司机在听到报警声后便可以进行应急处理，如减速、刹车等。本实用新型充分利用图像处理的特点，提高了图像采集的准确性与监测范围，大大减少了由于行人不遵守交通规则或者机车司机疲劳、疏忽等状况，造成人身伤害事故，保证人身安全，提高 运输系统的运行效率。以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.基于图像处理的电机车行人监测报警系统，包括电机车，其特征在于:所述电机车的顶部安装有红外摄像仪，所述红外摄像仪的输出端电连接有视频编码器，所述视频编码器将红外摄像仪采集到的模拟视频信号转换成数字图像信号输出给处理器，所述处理器的输出端通过继电器与报警器电连接。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的电机车行人监测报警系统，其特征在于:所述处理器由将视频编码器的信号进行解码、存储、分析的DSP芯片与驱动继电器工作的ARM芯片构成，所述DSP芯片通过HPI接口与ARM芯片通信。
3.根据权利要求1所述的基于图像处理的电机车行人监测报警系统，其特征在于:所述继电器为常开继电器，所述报警器为声光报警器。
4.根据权利要求1所述的基于图像处理的电机车行人监测报警系统，其特征在于:所述红外摄像仪包括安装在电机车的头部与尾部的前红外摄像仪、后红外摄像仪，所述前红外摄像仪与 后红外摄像仪分别通过切换开关与视频编码器电连接。
专利摘要本实用新型提供基于图像处理的电机车行人监测报警系统，电机车的顶部安装有红外摄像仪，所述红外摄像仪的输出端电连接有视频编码器，所述视频编码器将红外摄像仪采集到的模拟视频信号转换成数字图像信号输出给处理器，所述处理器的输出端通过继电器与报警器电连接。本实用新型充分利用图像处理的特点，提高了图像采集的准确性与监测范围，大大减少了由于行人不遵守交通规则或者机车司机疲劳、疏忽等状况，造成人身伤害事故，保证人身安全，提高运输系统的运行效率。
文档编号B61L23/06GK203126894SQ201320116308
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者吴卫星, 赵瑞明 申请人:安徽恒源煤电股份有限公司