一种基于摄像头的变电站安全距离监测方法及介质

1.本发明涉及变电站巡检员安全监测技术领域，具体地，涉及一种基于摄像头的变电站安全距离监测方法及介质。


背景技术：

2.目前我国变电站内的安全距离监测主要采取人工的方法进行监测，该方法需要大量人力物力，不具有实用性；也有用红外传感器对变电站内安全距离监测方法，该方法虽然精度比较高，但红外传感器易受温度影响；也有用超声波传感器进行测距，由于超声波传感器分为发送端和接收端，且超声波传感器只能对固定范围内的距离进行监测，所以不具有实用性。
3.现有的方法还无法实现对变电站内安全距离进行智能监测，采用人工监测需要消耗大量人力，且监测安全性低；红外传感器测距和超声波传感器测距易受环境影响，当传感器所处环境温度、湿度等条件变化较大时，对传感器测距精度影响较大，所以不具有较好的实用性。
4.因此，为构建更加完善的智能化变电站，减小巡检员的安全事故风险，保障巡检员的生命安全，需要提供一种变电站安全距离监测方法。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种可实时监测变电站内巡检员与变电设备之间的安全距离、使得巡检员在变电站内巡检时刻都处于安全环境的基于摄像头的变电站安全距离监测方法及介质。
6.为解决上述问题，本发明的技术方案为：
7.一种基于摄像头的变电站安全距离监测方法，所述方法包括以下步骤：
8.测空间中任意物点的像素坐标，并测量物点与变电设备之间的距离，根据物点像素坐标以及物点与变电设备之间的距离建立距离拟合函数；
9.对巡检员进行定位，通过人体姿态检测得到巡检员的人体关键点像素坐标；
10.将人体关键点像素坐标输入到距离拟合函数中，得到巡检员与变电设备之间的真实距离；以及
11.将测得的巡检员与变电设备之间的距离与设定的安全距离阈值进行比较，判断巡检员与变电设备之间的距离是否大于安全距离阈值。
12.可选地，所述对巡检员进行定位，通过人体姿态检测得到巡检员的人体关键点像素坐标的步骤具体包括：通过摄像头实时采集视频流，将视频流解析为视频帧，对视频帧中的巡检员进行定位。
13.可选地，所述摄像头为单目摄像头。
14.可选地，所述对巡检员进行定位，通过人体姿态检测得到巡检员的人体关键点像素坐标的步骤具体包括：采用人体姿态估计模型对巡检员身体关键点进行检测，利用
resnet50_fpn作为主干特征提取网络，通过主干特征提取网络提取人体多个关键点信息，所述多个关键点信息包括人体脚踝关键点信息。
15.可选地，所述将人体关键点像素坐标输入到距离拟合函数中，得到巡检员与变电设备之间的真实距离的步骤中，所述人体关键点像素坐标为巡检员脚踝关键点像素坐标。
16.可选地，所述将测得的巡检员与变电设备之间的距离与设定的安全距离阈值进行比较，判断巡检员与变电设备之间的距离是否大于安全距离阈值的步骤具体包括：将测得的巡检员与变电设备之间的距离与设定的安全距离进行比较，若测得距离大于安全距离阈值，则巡检员处于安全距离，继续监测；否则，巡检员处于危险距离，启动报警信号。
17.进一步地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上所述的基于摄像头的变电站安全距离监测方法。
18.与现有技术相比，本发明通过摄像头实时采集变电站内信息，通过人体姿态检测得到巡检员的人体关键点信息，通过建立距离拟合函数，输入检测到的巡检员脚踝关键点信息，得到巡检员与变电设备之间的距离，将检测到的距离与安全距离进行比较，从而判断巡检员是否处于安全距离。
19.本发明通过人工智能技术与机器视觉技术实现变电站内安全距离监测，使变电站内管理更加简单，可以使得巡检员在变电站内巡检时刻都处于安全的环境，并且可以大量减少人力和物力，且不易受环境因素影响，稳定性较高，通过本发明方法可以极大提高变电站内安全系数，为智能化变电站发展提供新思路。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
21.图1为本发明实施例提供的巡检员与变电设备之间的场景示意图；
22.图2为本发明实施例提供的基于摄像头的变电站安全距离监测方法流程框图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
24.具体地，图1所示为巡检员与变电设备之间的场景示意图，如图1所示，采用单目摄像头1采集巡检员2视频流信息，通过人体姿态检测模型，检测出人体17个关键点信息，包括人体脚踝像素点坐标。
25.图2所示为本发明实施例提供的基于摄像头的变电站安全距离监测方法，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
26.s1：测空间中任意物点的像素坐标，并测量物点与变电设备之间的距离，根据物点像素坐标以及物点与变电设备之间的距离建立距离拟合函数；
27.具体地，首先测出空间中任意物点像素坐标，以及物点坐标与变电设备之间的真
实距离，然后根据物点像素坐标以及物点与变电设备真实距离建立非线性拟合函数，来表示在该视图下的物点之间的距离。
28.s2：对巡检员进行定位，通过人体姿态检测得到巡检员的人体关键点像素坐标；
29.具体地，通过单目摄像头实时采集视频流，将视频流解析为视频帧，对视频帧中的巡检员进行定位，在本实施例中，可采用人体姿态估计模型对巡检员身体关键点进行检测，在人体姿态估计模型中，采用resnet50_fpn作为主干特征提取网络，通过主干特征提取网络提取人体17个关键点信息，所述17个关键点信息中包括人体脚踝关键点信息，即可通过人体姿态检测模型得到巡检员脚踝关键点的像素坐标。
30.s3：将人体关键点像素坐标输入到距离拟合函数中，得到巡检员与变电设备之间的真实距离；
31.具体地，在物点定位中得到巡检员脚踝关键点像素坐标，将脚踝关键点像素坐标输入到距离拟合函数中，即可得到该视图下的巡检员与变电设备之间的距离。
32.s4：将测得的巡检员与变电设备之间的距离与设定的安全距离阈值进行比较，判断巡检员与变电设备之间的距离是否大于安全距离阈值。
33.具体地，将测得的巡检员与变电设备之间的距离与设定的安全距离阈值进行比较，若测得距离大于安全距离阈值，则巡检员处于安全距离，继续监测；否则，巡检员处于危险距离，启动报警信号。
34.进一步地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上所述的基于摄像头的变电站安全距离监测方法。
35.与现有技术相比，本发明通过摄像头实时采集变电站内信息，通过人体姿态检测得到巡检员的人体关键点信息，通过建立距离拟合函数，输入检测到的巡检员脚踝关键点信息，得到巡检员与变电设备之间的距离，将检测到的距离与安全距离进行比较，从而判断巡检员是否处于安全距离。
36.本发明通过人工智能技术与机器视觉技术实现变电站内安全距离监测，使变电站内管理更加简单，可以使得巡检员在变电站内巡检时刻都处于安全的环境，并且可以大量减少人力和物力，且不易受环境因素影响，稳定性较高，通过本发明方法可以极大提高变电站内安全系数，为智能化变电站发展提供新思路。
37.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。