[发明专利]基于热成像煤矿井下人员监控系统

说明书

本发明公开了基于热成像煤矿井下人员监控系统，包括依次连接的红外热成像仪、数据中转装置、图像处理器、远程传输装置和服务器，所述红外热成像仪设有三个，其围绕着监控区域设置，红外热成像仪将监测热成像数据上传至数据中转装置，数据中转装置用于将三路热成像数据进行汇总，并传输至图像处理器，图像处理器用于将三路热成像数据进行综合处理，提取出其中的人员红外图像，然后通过远程传输装置将人员红外图像远程传输至服务器，服务器用于将接收的人员红外图进行监控显示和存储。其应用时，可以对监控区域形成全方位的人员监测，有效排除监控区域内的其他热源物体的干扰，提高人员监测精度。

技术领域

本发明涉及红外图像监测技术领域，具体涉及基于热成像煤矿井下人员监控系统。

背景技术

随着煤矿井内施工作业安全事故的不断发生，使得人们逐渐重视煤矿井内的人员安全，因此也不断升级改进了一些矿井内人员安全监控技术，但囿于煤矿井内昏暗、复杂的环境，通用的视频监控设备在煤矿井难以发挥作用，因此，就出现了基于红外传感的煤矿井内人员监控系统。

红外热成像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像，可以观察到被测目标的整体温度分布状况，研究目标的发热情况，从而进行下一步工作的判断。现代热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射，并在辐射与表面温度之间建立相互联系。所有高于绝对零度(-273℃)的物体都会发出红外辐射。如图1所示，红外热成像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。

现有采用红外热成像仪的煤矿井内监控系统在使用时还存在一些不足：一、不能对监控区域形成全方位的监测，容易产生监测死角；二、容易受监控区域内的其他热源物体的干扰，影响对人员的监测判断；三、没有形成有效的告警机制。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供基于热成像煤矿井下人员监控系统，其应用时，可以对监控区域形成全方位的人员监测，有效排除监控区域内的其他热源物体的干扰，提高人员监测精度。

本发明通过以下技术方案实现：

基于热成像煤矿井下人员监控系统，包括依次连接的红外热成像仪、数据中转装置、图像处理器、远程传输装置和服务器，所述红外热成像仪设有三个，其围绕着监控区域设置，且监控区域中心与任意相邻两个红外热成像仪的连线所形成的夹角均为120°，红外热成像仪与数据中转装置对接，将监测热成像数据上传至数据中转装置，数据中转装置用于将三个红外热成像仪上传的热成像数据进行汇总，然后一同传输至图像处理器，图像处理器用于将三个红外热成像仪的热成像数据进行综合处理，提取出其中的人员红外图像，然后通过远程传输装置将人员红外图像远程传输至服务器，服务器用于将接收的人员红外图进行监控显示和存储。

优选地，所述图像处理器包括主处理模块、温段提取模块、动态校对模块和模型对比模块，其中：主处理模块用于将三路热成像图像进行合成，建立三维热成像图像；温段提取模块用于提取设定人体温段范围的三维热成像图像；动态校对模块用于对三维热成像图像进行人员动态校对；模型对比模块用于对三维热成像图像进行人体模型对比，并提取出热成像图像中符合人体模型的部分。

优选地，所述数据中转装置设有时钟模块，用于为三路红外热成像仪提供同步时钟，数据中转装置根据同步时钟为接收的三路热成像数据均打上同步时间戳。

优选地，所述图像处理器连接有计时模块，图像处理器处理后热成像数据均含时间戳，计时模块通过时间戳为处理后热成像数据进行计时。