[发明专利]基于边缘集群与机器视觉的危险化学品管控装置及方法

权利要求书

1.一种基于边缘集群与机器视觉的危险化学品管控装置，其特征在于，所述管控装置包括处理器、第一摄像头、多个第二摄像头和多个称重模块；所述处理器与所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述称重模块通信连接；

所述第一摄像头安装于危险品柜外；所述第一摄像头用于采集所述危险品柜外部的柜外视频图像；所述危险品柜用于放置危险化学品；

所述危险品柜内的每一层均安装有一所述第二摄像头和一所述称重模块；所述第二摄像头用于采集其所对应层的层内视频图像；所述称重模块用于采集其所对应层中所有所述危险化学品的总重量；

所述处理器用于根据所述柜外视频图像、所述层内视频图像以及所述总重量生成拿取记录或归还记录；所述拿取记录包括用户身份、拿取时间、拿取的危险化学品名称及重量、拿取过程图片和视频；所述归还记录包括用户身份、归还时间、归还的危险化学品名称及重量、被使用重量及出柜时长、归还过程图片和视频。

2.根据权利要求1所述的管控装置，其特征在于，所述管控装置还包括报警器；所述报警器与所述处理器通信连接；所述报警器用于报警。

3.根据权利要求1所述的管控装置，其特征在于，所述处理器为边缘计算设备；所述边缘计算设备包括相互通信的客户端和服务端。

4.根据权利要求3所述的管控装置，其特征在于，每一所述危险品柜对应一所述边缘计算设备；多个所述边缘计算设备的服务端基于MQTT通信协议相通信，组成边缘集群。

5.一种基于边缘集群与机器视觉的危险化学品管控方法，利用权利要求1-4任一项所述的管控装置进行工作，其特征在于，所述管控方法包括：

接收第二摄像头所采集的层内视频图像，利用柜门检测算法对所述层内视频图像进行检测识别，判断危险品柜的柜门是否被打开；

若是，则接收第一摄像头所采集的柜外视频图像，对所述柜外视频图像进行人脸识别，确定打开柜门的用户的用户身份；同时利用手部检测算法对所述层内视频图像进行检测识别，确定用户手部位置；用户手部每进出所述第二摄像头对应的电子围栏一次，视为用户在所述第二摄像头对应的层完成一次危险化学品的拿取或归还行为；

当所述用户在所述第二摄像头对应的层完成一次危险化学品的拿取或归还行为后，将所述第二摄像头对应的层记为目标层，则接收称重模块所采集的所述目标层中所有所述危险化学品的总重量，对所述目标层的层内视频图像和所述目标层中所有所述危险化学品的总重量进行分析，确定用户拿取或归还的危险化学品名称及重量，生成拿取记录或归还记录；所述拿取记录包括用户身份、拿取时间、拿取的危险化学品名称及重量、拿取过程图片和视频；所述归还记录包括用户身份、归还时间、归还的危险化学品名称及重量、被使用重量及出柜时长、归还过程图片和视频。

6.根据权利要求5所述的管控方法，其特征在于，所述利用柜门检测算法对所述层内视频图像进行检测识别，判断危险品柜的柜门是否被打开具体包括：

利用柜门检测算法对所述层内视频图像中的柜门进行检测识别，确定柜门位置坐标；

将所述柜门位置坐标与预设的柜门关闭位置坐标进行对比，若所述柜门位置坐标与所述预设的柜门关闭位置坐标相同，则危险品柜的柜门未被打开；否则，则所述危险品柜的柜门被打开。

7.根据权利要求5所述的管控方法，其特征在于，所述对所述柜外视频图像进行人脸识别，确定打开柜门的用户的用户身份具体包括：

利用MTCNN算法对所述柜外视频图像进行人脸检测，得到打开柜门的用户的人脸位置及五官坐标；

以所述人脸位置及五官坐标作为输入，利用mobilefacenet算法提取得到人脸特征；

将所述人脸特征与数据库中所存储的多个用户的人脸特征进行匹配，确定打开柜门的用户的用户身份。