CN103726879B - 利用摄像头自动捕捉矿井矿震坍塌并及时记录报警的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用摄像头自动捕捉矿井矿震坍塌并及时记录报警的方法，它是通过视频监控技术和图像分析技术，来自动发现矿井内部的坍塌、矿震并及时报警、保存视频信号的。本发明是在一个监控画面上，设定多个监控区域,将区域中的图片循环截取,并与前一帧相同区域的画面进行对比,发现有不同的地方，则在消息中心计数,当计数值达到预定阀值时,即触发报警信息,开始记录监控内容,报警信息通过无线网络发送到手机客户端，供安全员监控、处理。本发明可以使安全管理员及时发现矿井内的危险信号，实时查看现场情况，并可以查看历史记录的现场图像，有助于快速掌握现场动态以及事件历史追溯。

Description

利用摄像头自动捕捉矿井矿震坍塌并及时记录报警的方法

技术领域

本发明涉及安全监控技术领域，确切地说，它是一种利用摄像头自动捕捉矿井矿震、坍塌并及时记录、报警的方法。

背景技术

目前矿井地下空间在监控坍塌和矿震时，主要采用安装震动传感器等方式获得震动的危险信号，这种方式可以得知危险的地点，但无法知道危险地点的具体情况。随着技术的进步，防爆监控头在矿井内部已经可以很好的工作，红外线监控技术可以在弱光的环境下收到清晰的视频图像，同时网络带宽极其发达，无线wifi网络及4G技术为高清视频流在无线宽带网络中无延迟的传递提供了很好的网络平台。这些先进技术，给矿井自动安全监控的实现带来了可能。

发明内容

    本发明的目的就是利用现有的技术环境，结合矿井内部特点提供一种利用摄像头自动捕捉矿井矿震、坍塌并及时记录、报警的方法。本发明的目的是这样实现的，利用摄像头自动捕捉矿井矿震坍塌并及时记录报警的方法，其特征在于：通过捕获固定视频图像，在视频设定多个区域，并设定报警策略，发现超出阀值时，服务器立刻发送报警信息给移动客户端，并记录视频，其主程序流程如下：开启主程序后读取报警策略，开始捕获摄像头视频，在摄像头返回的图像上利用鼠标设置区域、进行保护区域配置后，捕获摄像头一帧图像，根据配置、获得鼠标设定的多个区域图片，再根据配置、将各个区域的图片与前一帧相同位置的图片进行比较，然后判断晃动标识的数量是否大于设定的阀值，若大于阀值、则发送报警信号、触发保存图像程序、保存图像，之后返回到捕获摄像头一帧图像程序、进行下一循环；若小于阀值、则将晃动标识清零，然后同样返回捕获摄像头一帧图像程序，进行下一循环。主程序中图片的对比方法为：程序开始后，读取前一帧图片img、获取图片信息camimg,如果img=NULL、则将camimg转换灰度图，如果img≠NULL、则将img建立与camimg相同大小的空图片，然后都进入下一程序、对比img与camimg两幅图差的绝对值、输出到另一幅图diffimg,再对灰度图进行阀值操作、得到二值图像并去噪声，作平滑处理、减少图像噪声和失真，进行Gaus sian金字塔分析、向下采样缩小四分之一后，膨胀函数补齐断裂，普拉斯金字塔放大回原大小，在二值图像中检索轮廓、并返回检测到的轮廓个数，判断数值是否超过阀值、若超过阀值、则晃动标识+1，进入是否完成所有区域对比判断程序，若不超过阀值、则直接进入是否完成所有区域对比判断程序，若“是”、则结束程序，若“否”、则返回到读取前一帧图片img程序。

    本发明的优点是：通过视频监控技术和图像分析技术，自动发现矿井内部的坍塌及矿震，及时报警并保存视频信号；使安全管理员能够及时发现危险信号，实时查看现场情况，并可以查看历史记录的现场图像；有助于快速掌握现场动态以及事件历史追溯。

附图说明

图1是本发明的主程序流程图。

图2是本发明主程序中图片对比程序的流程图。

具体实施方式

实施例1：

本发明在视频图像分析中采用了OpenCV提供的基本视频处理方法，它是一个基于（开源）发行的跨平台计算机视觉库，可以运行在Linux、Windows和Mac OS操作系统上。它轻量级而且高效、由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。本发明的软件，本领域普通技术人员参照附图均可以编制出来。

本发明可以在一个监控画面上，设定多个监控区域,将区域中的图片循环截取,并与前一帧相同区域的画面进行对比,发现有不同的地方，则在消息中心计数,当计数值达到预定阀值时,即触发报警信息,开始记录监控内容,报警信息通过无线网络发送到手机客户端，供安全员监控、处理。本发明的主程序流程图和主程序中的图片对比程序流程图分别在图1和图2中示出，具体工作过程如下：

1、鼠标划定区域画面：在监控头画面中,捕获鼠标按下左键,记录当前坐标,松开左键,获得当前坐标,根据两点坐标计算出两点的位移,并计算出矩形框图其他两点坐标.保存到区域设定的配置文件中。

2、捕获区域图像：根据区域设定配置,循环获得多个区域坐标的图片,并与之前相同位置的区域图片进行对比。

3、图片对比：图片对比发现差异主要的原理是捕获轮廓的变化,将图片转换成灰度图,可以降低一些光线的影响,使用数值对比的绝对值生成二值图像,即黑白图像,有变化的地方会显示白色；为了保证准确,对其进行阀值操作,将较小的噪声点滤掉，然后利用平滑处理，进一步减少噪声和失真；对于某些图像上出现的较大断裂的情况,采用高速分解将图像变小,然后膨胀处理补齐断裂,再通过普拉斯金字塔放大回原图大小；最后检索图像上白色区域的轮廓并得到轮廓的数量和大小，从而确定两张图片相似度。

4、报警中心：当多个区域同时发生变化,超过预定阀值时,发送报警信号,开始记录保存监控视频。

5、移动监控端：通过wifi或者3G网络,得到报警中心的报警信号后,连接远端摄像头查看实时信号,也可以查看已经保存的报警视频。

Claims (2)

1.利用摄像头自动捕捉矿井矿震坍塌并及时记录报警的方法，其特征在于：通过捕获固定视频图像，在视频中设定多个区域，并设定报警策略，发现超出阀值时，服务器立刻发送报警信息给移动客户端，并记录视频，其主程序流程如下：开启主程序后读取报警策略，开始捕获摄像头视频，在摄像头返回的图像上利用鼠标设置区域、进行保护区域配置后，捕获摄像头一帧图像，根据配置、获得鼠标设定的多个区域图片，再根据配置、将各个区域的图片与前一帧相同位置的图片进行对比，然后判断晃动标识的数量是否大于设定的阀值，若大于阀值、则发送报警信号、触发保存图像程序、保存图像，之后返回到捕获摄像头一帧图像程序、进行下一循环；若小于阀值、则将晃动标识清零，然后同样返回捕获摄像头一帧图像程序，进行下一循环。

2. 根据权利要求1所述的利用摄像头自动捕捉矿井矿震坍塌并及时记录报警的方法，其特征在于：主程序中图片的对比方法是，程序开始后，读取前一帧图片img、获取图片信息camimg,如果img=NULL、则将camimg转换灰度图，如果img≠NULL、则将img建立与camimg相同大小的空图片，然后都进入下一程序、对比img与camimg两幅图差的绝对值、输出到另一幅图diffimg,再对灰度图进行阀值操作、得到二值图像并去噪声，作平滑处理、减少图像噪声和失真，进行Gaussian金字塔分析、向下采样缩小四分之一后，膨胀函数补齐断裂，拉普拉斯金字塔放大回原大小，在二值图像中检索轮廓、并返回检测到的轮廓个数，判断数值是否超过阀值、若超过阀值、则晃动标识+1，进入是否完成所有区域对比判断程序，若不超过阀值、则直接进入是否完成所有区域对比判断程序，若“是”、则结束程序，若“否”、则返回到读取前一帧图片img程序。