安全带状态监测方法与流程

本发明涉及安全检测，更具体地涉及一种安全带状态监测方法。

背景技术：

1、电力作业人员长期在高空作业，需要佩戴合适的五点式安全带，并将安全带锚定在牢固位置。安全带的正确穿戴与使用是作业人员作业安全的有效保障。在天气状况、自身身体状况多方面影响下，存在错误使用安全带造成安全隐患的可能。因此，需要对安全带的挂接状态（是否正确挂架）做到实时监测监控，及时消除安全隐患。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种基于视频流准确识别的安全带状态监测方法。

2、本发明提供了一种安全带状态监测方法，包括：二值化处理摄像头采集的视频流，得到二值化视频流；摄像头标定在安全带背部，拍摄角度垂直向下；利用二值化视频流中像素点的颜色变化，提取二值化视频流中的突变帧；利用突变帧中像素点的颜色分布特征，确定安全带的挂接状态。

3、根据本发明的实施例，二值化处理摄像头采集的视频流，包括：针对视频流的每一帧的每一像素点，计算像素点与安全带挂带部分的颜色差值；利用颜色差值，分类像素点，得到挂带像素点和背景像素点；将挂带像素点设为挂带颜色，将背景像素点设为背景颜色；挂带颜色和背景颜色为两种预设颜色。

4、根据本发明的实施例，计算像素点与安全带挂带部分的颜色差值，包括：利用安全带平面图像提取安全带挂带部分的红绿蓝数值；利用每一像素点的红绿蓝数值和安全带挂带部分的红绿蓝数值，计算颜色差值；其中，颜色差值的计算公式如下：

5、

6、式中，为像素点的红绿蓝数值；为安全带挂带部分的红绿蓝数值。

7、根据本发明的实施例，利用颜色差值，分类像素点，得到挂带像素点和背景像素点，包括：判断安全带的种类；安全带的种类包括单色安全带和双色安全带；双色安全带的颜色差值包括像素点的颜色与双色安全带的两种颜色之间的第一颜色差值和第二颜色差值；若安全带为单色安全带，则判断单色安全带的颜色差值是否大于预设阈值；若是，则该像素点为背景像素点；若否，则该像素点为挂带像素点；若安全带为双色安全带，则判断第一颜色差值和第二颜色差值是否小于预设阈值；若第一颜色差值小于预设阈值，则该像素点为第一颜色像素点；若第二颜色差值小于预设阈值，则该像素点为第二颜色像素点；利用第一颜色像素点、第二颜色像素点确定挂带像素点和背景像素点。

8、根据本发明的实施例，利用第一颜色像素点、第二颜色像素点确定挂带像素点和背景像素点，包括：当像素点既不是第一颜色像素点，也不是第二颜色像素点，确定像素点为背景像素点；计算第一颜色与黑色的颜色差值、第一颜色与白色的颜色差值、第二颜色与黑色的颜色差值、第二颜色与白色的颜色差值；将四个颜色差值中最小颜色差值对应的颜色作为待分析颜色，将另一颜色作为确定颜色；待分析颜色对应的像素点为待分析像素点；确定颜色对应的像素点为挂带像素点；针对每一待分析像素点，判断待分析像素点相邻的四个像素点的颜色；若四个像素点中有三个或三个以上的像素点既不是待分析颜色也不是确定颜色，则该待分析像素点为背景像素点；若四个像素点中有三个或三个以上的像素点为确定颜色，则该待分析像素点为挂带像素点；若四个像素点中有三个或三个以上像素点为待分析颜色，则针对每个为待分析颜色的当前相邻像素点，判断当前相邻像素点的相邻三个像素点的颜色情况；若三个像素点中两个或两个以上为确定颜色，则该当前相邻像素点、该待分析像素点及两点之间的路径上的像素点为挂带像素点；若三个像素点中两个或两个以上既不是待分析颜色也不是确定颜色，则该当前相邻像素点、该待分析像素点及两点之间的路径上的像素点为背景像素点；否则，针对该当前相邻像素点的相邻三个像素点，将每一个像素点作为当前相邻像素点，重复执行判断当前相邻像素点的相邻三个像素点的颜色情况的步骤。

9、根据本发明的实施例，利用二值化视频流中像素点的颜色变化，提取二值化视频流中的突变帧，包括：计算当前帧与预设帧中为挂带颜色的像素点的个数差值；预设帧由当前帧在二值化视频流中向前搜索预设数量帧后得到；利用个数差值，确定二值化视频流中的突变帧。

10、根据本发明的实施例，利用个数差值，确定二值化视频流中的突变帧，包括：判断个数差值是否大于阈值；若是，则判断突变帧数是否大于预设阈值；若突变帧数大于预设阈值，则确定当前帧为突变帧；若突变帧数小于预设阈值，则突变帧数加一，将当前帧的下一帧作为当前帧，重复执行计算当前帧与预设帧中为挂带颜色的像素点的个数差值的步骤；若否，则将突变帧数清零，确定当前帧不为突变帧。

11、根据本发明的实施例，利用突变帧中像素点的颜色分布特征，确定安全带的挂接状态，包括：去除二值化视频流中的突变帧，处理二值化视频流，得到融合图像；利用融合图像处理突变帧，得到最终图像，包括：针对突变帧中每一个颜色为挂带颜色的像素点，若该像素点在融合图像中颜色为背景颜色，则将该像素点的颜色变更为背景颜色；否则该像素点的颜色不变；计算分析最终图像中，颜色为挂带颜色的像素点个数；若像素点个数小于预设阈值，则重复执行利用二值化视频流中像素点的颜色变化，提取二值化视频流中的突变帧的步骤；若像素点个数大于阈值，则判断所有颜色为挂带颜色的像素点的分布特征；若所有颜色为挂带颜色的像素点在图像中的位置分布呈连续线状，则判断为安全带的挂接状态异常；若所有颜色为挂带颜色的像素点在图像中的位置分布不为连续线状，则发出提示信号；其中，处理二值化视频流，得到融合图像，包括：针对每一像素点，判断该像素点在二值化视频流中为背景颜色的帧的数量；若帧的数量大于预设阈值，则将融合图像中该位置的像素点设为背景颜色；若帧的数量小于预设阈值，则将融合图像中该位置的像素点设为挂带颜色。

12、本发明的第二方面提供了一种安全带状态监测装置，装置可用于实现上述安全带状态监测方法，装置包括：图像二值化模块，用于二值化处理摄像头采集的视频流，得到二值化视频流；摄像头标定在安全带背部，拍摄角度垂直向下；突变帧提取模块，用于利用二值化视频流中像素点的颜色变化，提取二值化视频流中的突变帧；状态确定模块，用于利用突变帧中像素点的颜色分布特征，确定安全带的挂接状态。

13、本发明的第三方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述安全带状态监测方法。

14、本发明的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述安全带状态监测方法。

15、根据本发明提供的安全带状态监测方法，通过二值化视频流快速建模，提高处理效率；通过二值化视频流中的突变帧，监测安全带状态。由于利用实时视频流进行监测，因此，至少部分的解决了在高空高电压高辐射的环境下，传统的无线传感器监测方式容易受电磁场干扰，造成信息判断失误或延误的技术问题，实现了实时分析安全带挂接状态的技术效果。

技术特征：

1.一种安全带状态监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二值化处理摄像头采集的视频流，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中，计算像素点与安全带挂带部分的颜色差值，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其中，利用所述颜色差值，分类像素点，得到挂带像素点和背景像素点，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中，利用所述第一颜色像素点、所述第二颜色像素点确定挂带像素点和背景像素点，包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其中，利用所述二值化视频流中像素点的颜色变化，提取所述二值化视频流中的突变帧，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中，利用所述个数差值，确定所述二值化视频流中的突变帧，包括：

8.根据权利要求2所述的方法，其中，利用所述突变帧中像素点的颜色分布特征，确定安全带的挂接状态，包括：

9.一种安全带状态监测装置，其特征在于，所述装置可用于实现如权利要求1至8中任一所述方法，所述装置包括：

10.一种电子设备，包括：

技术总结
本发明提供了一种安全带状态监测方法，包括：二值化处理摄像头采集的视频流，得到二值化视频流；所述摄像头标定在安全带背部，拍摄角度垂直向下；利用所述二值化视频流中像素点的颜色变化，提取所述二值化视频流中的突变帧；利用所述突变帧中像素点的颜色分布特征，确定安全带的挂接状态。本发明还提供了一种安全带状态监测装置及电子设备。

技术研发人员：张晓奇,姚驰,邬雄,周倩倩,陈鹏,郭露,李南溪,彭浩,夏铃榆,肖维,曾婷
受保护的技术使用者：湖北华中电力科技开发有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23