[发明专利]一种装药操作行为规范监控方法

说明书

本发明公开一种装药操作行为规范监控方法，步骤为：图像数据获取，通过摄像头获取图像数据，经路由器传输并存储到图像数据单元中；目标检测：采用YOLO模型实时地检测图像中操作人员的操作行为；目标追踪:基于deepsort的目标跟踪算法,对当前目标的位置进行初步预测和判断，锁定要追踪的目标；动作识别：使用三维卷积神经网络，对目标图像二维方向进行建模，提取时间序列上的特征，从而得到准确的动作识别结果；根据实时检测到的人物动作识别结果，在监控室显示的监控视频中标注出动作类别，并对不规范的动作进行响应。本发明有效解决了因操作不当造成的安全隐患，提高了装药操作现场的安全性，降低人工看管成本，提高了看管效率。

技术领域

本发明涉及一种爆破领域的行为规范评价技术，具体为一种装药操作行为规范监控方法。

背景技术

爆破技术是利用炸药爆炸的能量破坏某种物体的原结构，并实现不同工程目的所采取的药包布置和起爆方法的一种工程技术，作为工程爆破能源的炸药，蕴藏着巨大的能量。工业炸药必须用雷管才能引爆，比较安全。现代起爆方法有电和非电两种方式，前者由电热点燃电雷管内的灼热桥丝引爆炸药；后者则由导火索的火焰或导爆索、导爆管传递的冲击波引爆雷管，从而起爆药包。两种起爆方式都能做到由毫秒到秒量的时间间隔，按设计要求依次起爆每个药包，而作为提高各种爆破效果的重要手段。爆破作业的步骤是向要爆破的介质钻出的炮孔或开挖的药室或在其表面敷设炸药，放入起爆雷管，然后引爆。

装药操作是爆破现场施工过程中的重要环节，目前，由于没有有效的方法来监测工人装药操作的规范性，装药操作的规范行为难以保证，有可能影响爆破效果和危及操作人员安全。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明要解决的问题是提供一种可提升爆破施工管理与本质安全水平的装药操作行为规范监控方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种装药操作行为规范监控方法，包括以下步骤：

1)图像数据获取，通过摄像头获取图像数据，经路由器传输并存储到图像数据单元中；

2)目标检测：采用YOLO模型实时地检测图像中操作人员的操作行为；

3)目标追踪:基于deepsort的目标跟踪算法,对当前目标的位置进行初步预测和判断，锁定要追踪的目标；

4)动作识别：使用三维卷积神经网络，对目标图像二维方向进行建模，提取时间序列上的特征，从而得到准确的动作识别结果；

5)根据实时检测到的人物动作识别结果，在监控室显示的监控视频中标注出动作类别，并对不规范的动作进行响应。

步骤2)中，目标检测包括：

201)将现场采集到的装药操作视频切分成每一帧，得到每一帧的图像，帧率设置为60Hz，并对图像进行预处理，平衡图像亮度；

202)将每幅图像分成N×N个网格，如果一个实际物体的中心落在某个网格中，那么这个网格就负责预测这个物体；

203)每个网格还需要预测多个框选区域，每个框选区域包括自身的位置和置信度参数，置信度参数为一个物体做为预测物体的可信度。

还包括以下步骤：

204)对这些候选框进行过滤操作,将多余的候选框合并，将不必要的候选框舍去，具体为：计算每两个候选框的交并程度，在交并比大于阈值的情况下，取置信度最高的框作为最终的结果；将其他的置信度低于设定阈值的候选框舍去，得到最终预测的包围框，实时检测到图像中的人；

步骤3)中，目标追踪包括：

301)通过目标检测网络得到操作人员的检测框，并且提取检测框的深度特征得到框的位置和大小；