[发明专利]一种基于视频的机车司机值乘状态检测方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于视频的机车司机值乘状态检测方法及系统，属于图像处理技术领域。本发明通过采集机车驾驶室的视频监控记录数据，在采集到的视频图像上匹配出机车操作台、驾驶座和车门部位；利用目标检测算法对采集到的视频图像进行人体检测，并框出检测到的人体；计算人体框所框出身体的宽高比及与匹配出的操纵台、驾驶座和车门部位的相对位置，并根据所计算的结果判断机车司机的动作姿态；获取机车的运行状态，根据设定的判断规则，判断机车司机在当前机车运行状态下的动作姿态是否存在违章行为，以实现对司机值乘状态的检测。通过上述过程，本发明能够快速准确检测出机车司机值乘状态，既提高检测的准确度，又提高了检测效率。

技术领域

本发明涉及一种基于视频的机车司机值乘状态检测方法及系统，属于图像处理技术领域。

背景技术

根据机车司机操作规范，在实际行车过程中，要求机车司机严格按照乘务作业标准执行，行车过程中不允许开关车门，不允许离岗，在关键区段司机需要站立瞭望，双司机值乘区段，随乘司机不允许睡觉等。如果机车司机没有按照乘务作业标准执行相应操作，会产生巨大行车安全的隐患，一旦发生行车事故，将造成很大的损失，因此，研究和开发机车司机值乘状态检测技术，能有效预防和减少机车司机值乘违章行为带来的安全隐患，对机车安全运行意义重大。

目前机车视频监控数据的分析缺乏科技化的手段，没有自动化的检测方法，主要采用人工盯控、抽查方式，分析工作量大，分析覆盖率小，容易出现漏分析、误分析现象，分析效果差，分析数据利用率低，分析结论真实度不足，难以立体还原现场作业实际情况，对机车司机的值乘状态难以做到全面卡控。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于视频的机车司机值乘状态检测方法及系统，以解决现有机车视频监控数据人工分析工作量大、分析不全面等问题。

本发明为解决上述技术问题提供了一种基于视频的机车司机值乘状态检测方法，该检测方法包括以下步骤：

1)采集机车驾驶室的视频监控记录数据，在采集到的视频图像上匹配出机车操作台、驾驶座和车门部位；

2)利用目标检测算法对采集到的视频图像进行人体检测，并框出检测到的人体；

3)计算人体框所框出身体的宽高比及与匹配出的操纵台、驾驶座和车门部位的相对位置，并根据所计算的结果判断机车司机的动作姿态；

4)获取机车的运行状态，根据设定的判断规则，判断机车司机在当前机车运行状态下的动作姿态是否存在违章行为，以实现对司机值乘状态的检测。

所述步骤3)中机车司机动作姿态的判断过程如下：

A.当人体框宽w与高h的比值在设定的站立位置宽高比范围内，且距离操纵台的距离s在设定的距离范围内，则判断司机姿态为站立；

B.当人体框宽w与高h的比值在设定的站立位置宽高比范围内，距离操纵台的距离s在设定的距离范围外，但离车门的距离l在设定范围内，且车门处于敞开状态，则判断司机姿态为开车门；

C.当人体框宽w与高h的比值在设定的坐下位置宽高比范围内，且距离操纵台的距离s在设定范围内，则判断司机姿态为坐下状态；

D.当人体框的高h为零，且距离操作台的距离s在设定的平躺位置范围内，则判断司机姿态处于平躺状态。

所述步骤4)中根据设定的判断规则是根据机车司机一次乘务作业标准设定的。

所述步骤1)中机车操作台、驾驶座和车门部位的匹配是根据LKJ列车运行监控记录中的机车车型信息，从机车车型三维空间模型库中提取模型数据，在视频图像上匹配得到。

所述步骤2)中人体检测是通过计算司机站立、坐下、平躺时的梯度方向直方图，利用训练得到司机值乘状态的梯度模型，并利用训练好的值乘状态梯度模型与目标进行匹配实现的。