[发明专利]基于煤矿掘进工作面关键特征的视频编码注意力标定系统

权利要求书

1.基于煤矿掘进工作面关键特征的视频编码注意力标定系统，其特征在于，所述系统包括：

视频采集模块，采集煤矿掘进工作面视频；

视频标定模块，边缘节点获取视频帧的标定结果；

损失阈值获取模块，根据标定结果以及像素点的灰度值获取像素点的损失阈值；

视频压缩模块，S1：构建初始的共识字典；将视频帧中所有像素点的灰度值构成待压缩序列；

S2：将待压缩序列中第一个灰度值作为前缀，根据前缀对应像素点的损失阈值在共识字典中获取多个前缀匹配灰度值；

S3：对每个前缀匹配灰度值分别执行匹配操作，得到预压缩数据以及匹配结果，包括：

S301：将待压缩序列中前缀的下一个灰度值作为后缀，获取后缀对应像素点的损失阈值；根据共识字典以及后缀获取第一差值；

当前缀匹配灰度值与前缀相同且第一差值小于或等于，或前缀匹配灰度值与前缀不同且第一差值为0时，获取新的前缀以及新的前缀匹配灰度值；否则，将前缀作为预压缩数据，将前缀匹配灰度值作为匹配结果；

S302：当未获得预压缩数据以及匹配结果时，重复S301，直到获取预压缩数据以及匹配结果时停止迭代；

S4：根据预压缩数据以及匹配结果获取预压缩数据的匹配率；将匹配率最大的预压缩数据作为待压缩数据，获取待压缩数据的编码，对共识字典以及待压缩序列进行更新；

S5：重复S2到S4，直到待压缩序列为空时停止迭代；将所有待压缩数据的编码构成编码序列；对编码序列以及标定结果进行压缩得到视频压缩数据；

视频传输模块，将视频压缩数据至传输云平台；

风险隐患识别预警模块，对视频压缩数据进行解压以及风险隐患识别预警。

2.根据权利要求1所述的基于煤矿掘进工作面关键特征的视频编码注意力标定系统，其特征在于，所述获取视频帧的标定结果，包括的步骤为：

利用语义分割网络将视频帧中所有像素点分为多个类别，将语义分割网络输出的视频帧中每个像素点的类别作为视频帧的标定结果。

3.根据权利要求1所述的基于煤矿掘进工作面关键特征的视频编码注意力标定系统，其特征在于，所述根据标定结果以及像素点的灰度值获取像素点的损失阈值，包括的步骤为：

根据标定结果预设每个像素点的重要程度，同一类别的像素点的重要程度相同，重要程度最大为1，最小为0；

根据视频帧中像素点的灰度值获取每个像素点的显著性：

其中为视频帧中第i个像素点的显著性；m为视频帧中第i个像素点的邻域范围；为视频帧中第i个像素点的灰度值；为视频帧中第i个像素点的m邻域内第k个像素点的灰度值；为超参数；为双曲正切函数；

根据每个像素点的重要程度以及显著性获取每个像素点的损失阈值：

其中为视频帧中第i个像素点的损失阈值；为超参数；为视频帧中第i个像素点的显著性；为视频帧中第i个像素点的重要程度；为以自然常数为底的指数函数。

4.根据权利要求1所述的基于煤矿掘进工作面关键特征的视频编码注意力标定系统，其特征在于，所述构建初始的共识字典，包括的步骤为：

统计历史的煤矿掘进工作面视频中[0,255]范围内的每个灰度值的频率，按照所有灰度值的频率从大到小的顺序对所有灰度值进行排列，将排列结果作为初始的共识字典。

5.根据权利要求1所述的基于煤矿掘进工作面关键特征的视频编码注意力标定系统，其特征在于，所述根据前缀对应像素点的损失阈值在共识字典中获取多个前缀匹配灰度值，包括的步骤为：

将前缀在视频帧中所对应的像素点的损失阈值记为，获取共识字典中与前缀的差值绝对值小于或等于所有灰度值，分别作为前缀匹配灰度值。

6.根据权利要求1所述的基于煤矿掘进工作面关键特征的视频编码注意力标定系统，其特征在于，所述根据共识字典以及后缀获取第一差值，包括的步骤为：

获取前缀匹配灰度值中最后一个灰度值，将所述最后一个灰度值在共识字典中的前一个灰度值作为目标灰度值，将目标灰度值与后缀的差值绝对值作为第一差值。