面向化工安全生產(chǎn)的安全帽與異物入侵檢測方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-29 22:55
隨著社會(huì)的進(jìn)步,安全問題越來越受到人們的關(guān)注;趦(nèi)容的圖像識(shí)別分析技術(shù)是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要應(yīng)用之一。圖像識(shí)別技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和模式識(shí)別等多學(xué)科的發(fā)展取得了較大的進(jìn)步,應(yīng)用到了多種重要的領(lǐng)域。其中比如公共安全、醫(yī)療等領(lǐng)域都有涉及,發(fā)展前景非常廣闊。特別是在石油化工領(lǐng)域,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求急速增長。各領(lǐng)域?qū)χ悄芤曨l監(jiān)控技術(shù)的迫切需要,讓圖像識(shí)別分析技術(shù)的相關(guān)課題成為近年來智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。安全帽可以在現(xiàn)場作業(yè)人員頭部遭受墜落物及其他特定因素引起的傷害時(shí)起到防護(hù)作用,正確佩戴安全帽是一項(xiàng)在化工生產(chǎn)中一直強(qiáng)調(diào)的安全規(guī)范。為確保生產(chǎn)安全,降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),化工場所對(duì)安全帽的自動(dòng)檢測和佩戴狀態(tài)識(shí)別的報(bào)警系統(tǒng)的需求變得越來越迫切,我單位下屬化工廠因建設(shè)和生產(chǎn)需求,常年需要外來施工檢修人員參與工作,而個(gè)別外來人員安全意識(shí)薄弱,作業(yè)過程中不按規(guī)定佩戴安全帽,容易出現(xiàn)人身傷害事故。本人作為一名在職研究生,大部分時(shí)間在一線參與項(xiàng)目研發(fā)和管理,認(rèn)為一套智能化的安全帽檢測和異物入侵檢測報(bào)警系統(tǒng)不僅能提高現(xiàn)場管理的工作效率,還可以達(dá)到提升企業(yè)安全管理水平的實(shí)際效果。目前對(duì)于佩戴安全帽狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的研究...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1目標(biāo)識(shí)別算法的基本流程??
?第二章智能視頻監(jiān)控的主要技術(shù)???量機(jī)在樣本較少的分類計(jì)算中分類合理性遠(yuǎn)超其他分類算法。所以,在訓(xùn)練樣本??較少的條件下選用分類方法,可具有較好的“魯棒性”。具體到本文的研宄方向,??在自制樣本量有限的情況下,非常適合使用支持向量機(jī)作為行人檢測分類器。??y?/??個(gè)??//?,?/<????0?v?/?/???/?/?^?/??/?y?v-〇??/?,?■??—?—.?■?■?????■-,?y?x??v?',?7^?x??/??圖2.5?SVM最優(yōu)分類超平面示意圖??Fig.?2.5?Schematic?diagram?of?optimal?classification?interface??2.3.3可變形組件模型(DPM)??隨著模式識(shí)別領(lǐng)域的進(jìn)步,在目標(biāo)檢測識(shí)別方面,專家學(xué)者們提出了更符合??應(yīng)用場景需要、更高效的目標(biāo)檢測識(shí)別算法。Pedro等人[48]提出的一種可變形組??件模型(DeformablePartModel)就是其中的代表,在?PASCALVOC2010?上,DPM??模型獲得了非常高的成績?勺冃谓M件模型可以看做HOG的擴(kuò)展,并提出了可??變形組件的概念。它將檢測目標(biāo)從目標(biāo)單一個(gè)體檢測改進(jìn)為將目標(biāo)看做是由多個(gè)??組件組成的可形變組件模型檢測,從而讓每個(gè)組件在滑動(dòng)窗口中變形的適應(yīng)性能??有了非常好的改進(jìn)?勺冃谓M件模型的一般訓(xùn)練方式為先從目標(biāo)中提。龋希翘??征,構(gòu)造目標(biāo)特征金字塔,并通過圖像金字塔和滑動(dòng)窗口方式優(yōu)化可變形組件模??型。圖2.6顯示了一個(gè)在行人檢測中運(yùn)用可變形組件模型(DPM)的可視化示例。??從圖中可以看出,該模型包括根濾波器,六
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???根位置的空間位置模型的可視化圖像。??Q?EB9?I9S6I?mask??國?__?_??真?mm???W?BIB?E麵i?■蠱■??It?_?圍?_??圖2.6人形目標(biāo)識(shí)別的可變形組件模型??Fig.2.6?Defotmable?Part?Model?of?pedestrian?target?recognition??加入相同類型的目標(biāo)(例如行人)存在多個(gè)形態(tài)的變化,DPM模型可以用??多個(gè)組件模型表示。每個(gè)組件模型都含有幾個(gè)根濾波器和組件濾波器和表示其內(nèi)??在關(guān)心的位置分布模型。根濾波器用來描述模型目標(biāo)整體的輪廓特征,組件濾波??器的作用是描述目標(biāo)的各部分的詳細(xì)特征。位置分布模型的的作用是建立根濾波??器和組件濾波器之間的關(guān)系和可變形組件模型形變信息?梢允褂孟鄳(yīng)的根濾波??器通過星型模型來描述對(duì)象的不同比例狀態(tài)。從原理上講,DPM模型基于HOG??特征思想,而且改進(jìn)了傳統(tǒng)的HOG特征,增加了模板匹配功能。具體來說,為??了光照不變性不發(fā)生改變并且目標(biāo)尺寸不發(fā)生形變,DPM模型先為圖像建立圖??像金字塔模型,并使用滑動(dòng)窗口掃描來獲得在不同分辨率級(jí)別下的HOG特征,??構(gòu)建一個(gè)圖像特征金字塔,然后使比例空間的HOG特征模板被匹配以執(zhí)行目標(biāo)??檢測任務(wù)。在進(jìn)行目標(biāo)檢測時(shí),組件濾波器與根濾波器對(duì)應(yīng)的位置是允許變化的。??可變形部分的最優(yōu)位置分布可以通過DPM模型計(jì)算得出。通過在不同分辨率下??檢測根濾波器與組件濾波器的間的位置,每個(gè)滑動(dòng)檢測窗口的取值由根濾波器和??組件濾波器決定。在模型訓(xùn)練期間組件模型的對(duì)根模型的位置是一個(gè)隱藏變量。??本文通過Latent?SVM算法,把DPM
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的頭盔佩戴自動(dòng)檢測[J]. 張傳金,李燕林,張永義,王擴(kuò). 電腦編程技巧與維護(hù). 2019(08)
[2]大數(shù)據(jù)環(huán)境下的視頻智能分析技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 周軍,吳旻中,陳鑫,黃松鋒,何華鏗. 廣東公安科技. 2017(01)
[3]淺談智能視頻監(jiān)控技術(shù)及其在安防領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 左驥. 科技視界. 2017(07)
[4]化工生產(chǎn)過程中的DCS監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 程孟. 化工管理. 2016(28)
[5]施工現(xiàn)場安全帽佩戴情況監(jiān)控技術(shù)研究[J]. 劉云波,黃華. 電子科技. 2015(04)
[6]電網(wǎng)智能化安防監(jiān)控技術(shù)研究[J]. 李文靜. 重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2015(02)
[7]一種改進(jìn)HOG特征的行人檢測算法[J]. 田仙仙,鮑泓,徐成. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(09)
[8]基于顏色和紋理特征的顯著性檢測算法[J]. 張艷邦,陳征,張芬,汪熊,彭朝洋. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(01)
[9]膚色檢測和Hu矩在安全帽識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 劉曉慧,葉西寧. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[10]鐵路防災(zāi)監(jiān)測雷達(dá)的應(yīng)用[J]. 陳建平,何潞. 中國鐵路. 2012(03)
博士論文
[1]基于光纖光柵的高陡邊坡及危巖落石監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 郭永興.武漢理工大學(xué) 2014
[2]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像邊緣檢測和增強(qiáng)算法的研究[D]. 閆海霞.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]面向工業(yè)現(xiàn)場的安全帽檢測算法研究[D]. 閆蓉蓉.西安理工大學(xué) 2019
[2]自然場景中運(yùn)動(dòng)人體行為識(shí)別研究[D]. 彭亞男.山東大學(xué) 2018
[3]視頻監(jiān)控場景中的群體異常行為檢測算法研究[D]. 王夢迪.山東大學(xué) 2018
[4]基于改進(jìn)HOG特征的行人檢測算法研究[D]. 賈楚.燕山大學(xué) 2016
[5]基于高斯混合模型的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測[D]. 殷夢妮.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[6]京滬高速鐵路跨越或并行既有鐵路施工異物侵限報(bào)警技術(shù)研究[D]. 王洋.北京交通大學(xué) 2010
[7]基于光流的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測方法研究[D]. 周建鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]基于圖像處理的鐵路道口視頻監(jiān)控系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)[D]. 楊冰梅.西南交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3414624
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1目標(biāo)識(shí)別算法的基本流程??
?第二章智能視頻監(jiān)控的主要技術(shù)???量機(jī)在樣本較少的分類計(jì)算中分類合理性遠(yuǎn)超其他分類算法。所以,在訓(xùn)練樣本??較少的條件下選用分類方法,可具有較好的“魯棒性”。具體到本文的研宄方向,??在自制樣本量有限的情況下,非常適合使用支持向量機(jī)作為行人檢測分類器。??y?/??個(gè)??//?,?/<????0?v?/?/???/?/?^?/??/?y?v-〇??/?,?■??—?—.?■?■?????■-,?y?x??v?',?7^?x??/??圖2.5?SVM最優(yōu)分類超平面示意圖??Fig.?2.5?Schematic?diagram?of?optimal?classification?interface??2.3.3可變形組件模型(DPM)??隨著模式識(shí)別領(lǐng)域的進(jìn)步,在目標(biāo)檢測識(shí)別方面,專家學(xué)者們提出了更符合??應(yīng)用場景需要、更高效的目標(biāo)檢測識(shí)別算法。Pedro等人[48]提出的一種可變形組??件模型(DeformablePartModel)就是其中的代表,在?PASCALVOC2010?上,DPM??模型獲得了非常高的成績?勺冃谓M件模型可以看做HOG的擴(kuò)展,并提出了可??變形組件的概念。它將檢測目標(biāo)從目標(biāo)單一個(gè)體檢測改進(jìn)為將目標(biāo)看做是由多個(gè)??組件組成的可形變組件模型檢測,從而讓每個(gè)組件在滑動(dòng)窗口中變形的適應(yīng)性能??有了非常好的改進(jìn)?勺冃谓M件模型的一般訓(xùn)練方式為先從目標(biāo)中提。龋希翘??征,構(gòu)造目標(biāo)特征金字塔,并通過圖像金字塔和滑動(dòng)窗口方式優(yōu)化可變形組件模??型。圖2.6顯示了一個(gè)在行人檢測中運(yùn)用可變形組件模型(DPM)的可視化示例。??從圖中可以看出,該模型包括根濾波器,六
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???根位置的空間位置模型的可視化圖像。??Q?EB9?I9S6I?mask??國?__?_??真?mm???W?BIB?E麵i?■蠱■??It?_?圍?_??圖2.6人形目標(biāo)識(shí)別的可變形組件模型??Fig.2.6?Defotmable?Part?Model?of?pedestrian?target?recognition??加入相同類型的目標(biāo)(例如行人)存在多個(gè)形態(tài)的變化,DPM模型可以用??多個(gè)組件模型表示。每個(gè)組件模型都含有幾個(gè)根濾波器和組件濾波器和表示其內(nèi)??在關(guān)心的位置分布模型。根濾波器用來描述模型目標(biāo)整體的輪廓特征,組件濾波??器的作用是描述目標(biāo)的各部分的詳細(xì)特征。位置分布模型的的作用是建立根濾波??器和組件濾波器之間的關(guān)系和可變形組件模型形變信息?梢允褂孟鄳(yīng)的根濾波??器通過星型模型來描述對(duì)象的不同比例狀態(tài)。從原理上講,DPM模型基于HOG??特征思想,而且改進(jìn)了傳統(tǒng)的HOG特征,增加了模板匹配功能。具體來說,為??了光照不變性不發(fā)生改變并且目標(biāo)尺寸不發(fā)生形變,DPM模型先為圖像建立圖??像金字塔模型,并使用滑動(dòng)窗口掃描來獲得在不同分辨率級(jí)別下的HOG特征,??構(gòu)建一個(gè)圖像特征金字塔,然后使比例空間的HOG特征模板被匹配以執(zhí)行目標(biāo)??檢測任務(wù)。在進(jìn)行目標(biāo)檢測時(shí),組件濾波器與根濾波器對(duì)應(yīng)的位置是允許變化的。??可變形部分的最優(yōu)位置分布可以通過DPM模型計(jì)算得出。通過在不同分辨率下??檢測根濾波器與組件濾波器的間的位置,每個(gè)滑動(dòng)檢測窗口的取值由根濾波器和??組件濾波器決定。在模型訓(xùn)練期間組件模型的對(duì)根模型的位置是一個(gè)隱藏變量。??本文通過Latent?SVM算法,把DPM
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的頭盔佩戴自動(dòng)檢測[J]. 張傳金,李燕林,張永義,王擴(kuò). 電腦編程技巧與維護(hù). 2019(08)
[2]大數(shù)據(jù)環(huán)境下的視頻智能分析技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 周軍,吳旻中,陳鑫,黃松鋒,何華鏗. 廣東公安科技. 2017(01)
[3]淺談智能視頻監(jiān)控技術(shù)及其在安防領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 左驥. 科技視界. 2017(07)
[4]化工生產(chǎn)過程中的DCS監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 程孟. 化工管理. 2016(28)
[5]施工現(xiàn)場安全帽佩戴情況監(jiān)控技術(shù)研究[J]. 劉云波,黃華. 電子科技. 2015(04)
[6]電網(wǎng)智能化安防監(jiān)控技術(shù)研究[J]. 李文靜. 重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2015(02)
[7]一種改進(jìn)HOG特征的行人檢測算法[J]. 田仙仙,鮑泓,徐成. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(09)
[8]基于顏色和紋理特征的顯著性檢測算法[J]. 張艷邦,陳征,張芬,汪熊,彭朝洋. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(01)
[9]膚色檢測和Hu矩在安全帽識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 劉曉慧,葉西寧. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[10]鐵路防災(zāi)監(jiān)測雷達(dá)的應(yīng)用[J]. 陳建平,何潞. 中國鐵路. 2012(03)
博士論文
[1]基于光纖光柵的高陡邊坡及危巖落石監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 郭永興.武漢理工大學(xué) 2014
[2]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像邊緣檢測和增強(qiáng)算法的研究[D]. 閆海霞.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]面向工業(yè)現(xiàn)場的安全帽檢測算法研究[D]. 閆蓉蓉.西安理工大學(xué) 2019
[2]自然場景中運(yùn)動(dòng)人體行為識(shí)別研究[D]. 彭亞男.山東大學(xué) 2018
[3]視頻監(jiān)控場景中的群體異常行為檢測算法研究[D]. 王夢迪.山東大學(xué) 2018
[4]基于改進(jìn)HOG特征的行人檢測算法研究[D]. 賈楚.燕山大學(xué) 2016
[5]基于高斯混合模型的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測[D]. 殷夢妮.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[6]京滬高速鐵路跨越或并行既有鐵路施工異物侵限報(bào)警技術(shù)研究[D]. 王洋.北京交通大學(xué) 2010
[7]基于光流的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測方法研究[D]. 周建鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]基于圖像處理的鐵路道口視頻監(jiān)控系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)[D]. 楊冰梅.西南交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3414624
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