[发明专利]基于双目视觉的施工安全判断方法

权利要求书

1.一种基于双目视觉的施工安全判断方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)收集施工现场的样本图片，手工标注出所述样本图片中施工人员和吊车的位置坐标；

B)采用深度卷积神经网络训练施工人员检测和吊车检测模型；

C)标定双目相机，得到双目相机参数；

D)通过双目相机实时获取施工现场的双目视频帧，利用所述施工人员检测和吊车检测模型检测所述双目视频帧中的施工人员的位置坐标(x₁,y₁，w₁，h₁)和吊车的位置坐标(x₂，y₂，w₂，h₂)，同时检测到施工人员和吊车，判断是否满足如下关系：x₂+w₂＜x₁且x₁+w₁＜x₂，如是，执行步骤E)；否则，继续进行本步骤的检测；其中，x₁、y₁、w₁、h₁分别为施工人员的横坐标、纵坐标、宽度和高度，x₂、y₂、w₂、h₂分别为吊车的横坐标、纵坐标、宽度和高度；

E)将所述双目视频帧中的检测到的施工人员和吊车进行立体匹配，得到所述施工人员的深度值z₁和吊车的深度值z₂；

F)比较所述施工人员的深度值z₁和吊车的深度值z₂，判断是否满足|z₁-z₂|＜∈，如是，执行步骤G)；否则，执行步骤H)；

G)认为施工人员位于吊车下方，属于危险施工行为；

H)认为施工人员未位于吊车下方，属于安全施工行为。

2.根据权利要求1所述的基于双目视觉的施工安全判断方法，其特征在于，所述步骤B)进一步包括：

B1)构建基础网络层，将所述样本图片送入所述基础网络层，得到第一输出特征；

B2)构建区域生成网络，用于区分前景和背景，在所述第一输出特征上应用滑动窗口，每个滑动窗口生成9个候选区域，所述候选区域的比例按照[1:2,1:1,2:1]三种模式选择，将所有候选区域连接到所述区域生成网络，采用softmax回归出所有候选区域，选择指定数量的区域作为第二输出特征；

B3)将所述第二输出特征接入已训练的resnet进行迁移学习，得到所述施工人员检测和吊车检测模型。

3.根据权利要求2所述的基于双目视觉的施工安全判断方法，其特征在于，所述步骤C)进一步包括：

C1)标定双目相机内参；

C2)提取所述第一输出特征和第二输出特征，每次随机选取5对匹配点，并通过5点算法得到双目相机的初始姿态；

C2)使用全局光束平差法计算得到双目相机的焦距F、双目相机之间的距离B和双目相机的视差D。

4.根据权利要求3所述的基于双目视觉的施工安全判断方法，其特征在于，所述步骤E)进一步包括：

E1)计算双目视频帧中同一目标的各自重心坐标为P和P'；所述目标为施工人员或吊车；

E2)得到P和P'之间的距离为B-D；

E3)根据成像原理：按照如下公式：计算得到目标的深度值。

5.根据权利要求2所述的基于双目视觉的施工安全判断方法，其特征在于，所述基础网络层由设定层卷积层、池化层和ReLU激活函数构成。

6.根据权利要求2所述的基于双目视觉的施工安全判断方法，其特征在于，所述设定层为8层。

7.根据权利要求2所述的基于双目视觉的施工安全判断方法，其特征在于，所述指定数量的区域为前150个区域。