一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法
【专利摘要】本发明公开一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法，所述方法首先在电力设施作业场景中获取足够的先验标定数据，根据数据拟合的方式对单摄像机拍摄的电力设施作业场景进行标定，基于标定结果对电力设施带电作业过程进行人员目标安全预警。对人员目标的分析和监控会通过计算机来实时完成，不需要加派额外的工作人员。同时，应用上述人员目标安全区域预警方法，计算机对于人员目标位置和高度的分析不依赖于二维视频图像中的错误的位置投影关系，而是将二维视频图像中的人员目标位置转化为三维世界坐标中的实际位置来计算，因而提高了位置判定的准确性和稳定性。
【专利说明】—种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种安全预警方法，特别是涉及一种电力设施带电作业的人员目标安
全预警方法。
【背景技术】
[0002]在电力设施带电作业的过程中，由于电力设备带有高电压，因此工作人员需要和电力设施保持一定的安全距离。在传统电力作业现场，并没有专门的人员进行安全距离的判定和预警，因此需要工作人员自己来保持警惕。在高度紧张的作业过程中，很容易造成疏漏，从而导致安全事故的发生。
[0003]有鉴于此，本发明人基于对电力设施作业场景的单摄像机先验标定数据，专门开发出一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法，本案由此产生。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法，预先设定带电作业安全线或安全区，一旦工作人员超越安全线进入危险区，即提出报警。
[0005]为了实现上述目的，本发明的解决方案是:
一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法，包括如下步骤:
I)获取先验标定数据步骤；
所述先验标定数据包括:先验标定物和单摄像机之间的水平距离h (下标i代表标定物序号，下同)，先验标定物的垂直高度所有先验标定物和地面接触点在作业现场图像
上的坐标黑，以及和先验标定物垂直高度对应的部分的图像坐标高度€。
[0006]2)获取坐标映射关系步骤；
将所述先验标定物的水平距离右、垂直高度拓、图像坐标1、图像坐标高度S列成表格，得到图像坐标一水平距离曲线，即y-Z曲线，以及水平距离一每像素高度曲线，即L-HiP曲线，上述曲线可以通过多项式拟合或最小二乘拟合等方式获取。
[0007]3)划定安全区域步骤；
所述安全区别包括:基于水平距离的安全区域、基于垂直高度的安全区域、以及同时基于水平距离和垂直高度的安全区域。
[0008]其中所述基于水平距离的安全区域判定方法是计算所述作业现场中人员目标的水平距离，然后与所述水平距离范围进行比较，得出安全预警结果。
[0009]所述基于垂直高度的安全区域的判定方法是计算所述作业现场中人员目标的垂直高度，然后与所述垂直高度范围进行比较，得出安全预警结果。
[0010]所述同时基于水平距离和垂直高度的安全区域的判定方法需要同时计算所述人员目标的水平距离和垂直高度，然后与所述水平距离范围和垂直高度范围进行比较，得出安全预警结果。
[0011]4)分析人员目标步骤。
[0012]当出现人员目标的时候，首先识别并计算出人员目标的位置和高度，并根据步骤
3)所述的方法划定电力设施带电作业现场的安全区域，实现对人员目标的安全预警，一旦人员目标离开安全区域进入危险区域，系统将会报警。
[0013]上述电力设施带电作业现场人员目标安全区域预警方法的优点在于，对人员目标的分析和监控会通过计算机来实时完成，不需要加派额外的工作人员。同时，应用上述人员目标安全区域预警方法，计算机对于人员目标位置和高度的分析不依赖于二维视频图像中的错误的位置投影关系，而是将二维视频图像中的人员目标位置转化为三维世界坐标中的实际位置来计算，因而提高了位置判定的准确性和稳定性。
[0014]以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实施例所述安全预警方法的流程示意图；
图2为本实施例中所述电力设施作业现场的示意图；
图3为本实施例中人员目标以及安全区域示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下根据实例叙述本发明的实施方法，叙述过程中所提到的所有变量和参数定义如表I所示:
表1:
【权利要求】
1.一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法，其特征在于包括如下步骤: 1)获取先验标定数据步骤； 2)获取坐标映射关系步骤； 3)划定安全区域步骤； 4)分析人员目标步骤。
2.如权利要求1所述的一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法，其特征在于:步骤I)中所述的先验标定数据包括:先验标定物和单摄像机之间的水平距离L先验标定物的垂直高度,所有先验标定物和地面接触点在作业现场图像上的坐标黑，以及和先验标定物垂直高度对应的部分的图像坐标高度^。
3.如权利要求1所述的一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法，其特征在于:步骤2)所述获取坐标映射关系具体为:将所述先验标定物的水平距离矣、垂直高度Jif、图像坐标黑图像坐标高度€列成表格，得到图像坐标一水平距离曲线，以及水平距离一每像素高度曲线，上述曲线通过多项式拟合或最小二乘拟合方式获取。
4.如权利要求1所述的一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法，其特征在于:步骤3)所述安全区别包括:基于水平距离的安全区域、基于垂直高度的安全区域、以及同时基于水平距离和垂直高度的安全区域；其中所述基于水平距离的安全区域判定方法是计算所述作业现场中人员目标的水平距离，然后与所述水平距离范围进行比较，得出安全预警结果；所述基于垂直高度的安全区域的判定方法是计算所述作业现场中人员目标的垂直高度，然后与所述垂直高度范围进行比较，得出安全预`警结果；所述同时基于水平距离和垂直高度的安全区域的判定方法需要同时计算所述人员目标的水平距离和垂直高度，然后与所述水平距离范围和垂直高度范围进行比较，得出安全预警结果。
5.如权利要求1所述的一种电力设施带电作业的人员目标安全预警方法，其特征在于:在上述步骤4)中，当出现人员目标的时候，首先识别并计算出人员目标的位置和高度，并根据步骤3)所述的方法划定电力设施带电作业现场的安全区域，实现对人员目标的安全预警，一旦人员目标离开安全区域进入危险区域，系统将会报警。
【文档编号】G06T7/20GK103745484SQ201310744588
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】牟轩沁, 彭斌, 潘坚跃, 李志强, 安晓军, 麻立群, 张元歆 申请人:国家电网公司, 国网浙江临安市供电公司, 国网浙江省电力公司杭州供电公司