CN105141904B - 安全监控与身份识别方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种安全监控与身份识别方法及装置。该方法包括：获取监控图像，并从监控图像中分离出目标行人；获得目标行人的几何质心和轴线；经过几何质心确定第一射线和第二射线；在第一射线和第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域；并依据目标区域的颜色判断目标行人是否佩戴安全帽或目标行人的身份。本发明实施例通过获取监控图像中的目标行人，以及目标行人的几何质心和轴线，通过几何质心确定第一射线和第二射线，并在第一射线和第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域，确定出目标行人是否佩戴安全帽或目标行人的身份，可有效监控施工现场。

Description

安全监控与身份识别方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种安全监控与身份识别方法及装置。

背景技术

在变电站施工现场中，施工人员需要佩戴安全帽进入施工现场以保证人身安全，但是施工人员违反安全规定不佩戴安全帽的情况也时有发生，造成很大的安全隐患，另外，佩戴不同颜色的安全帽代表不同的等级，国电系统安全帽颜色按照视觉识别系统规定:白色代表领导人员，蓝色代表管理人员，黄色代表施工人员，红色代表外来人员。

现有技术通过变电站现行的工业电视监控系统可以有效的监控到各个设备间的施工状况，即通过视频监控可直接观察施工人员，通常一个显示屏幕中同时显示20个以上的监控画面，采用人工的方式查看显示屏幕中的监控画面，人工观察多个监控画面中违反安全规定不佩戴安全帽的施工人员，以及不同身份的人员。

由于人的注意力会随着时间而分散，因此，采用人工的方式查看显示屏幕中的监控画面并不能有效的监控施工现场。

发明内容

本发明实施例提供一种安全监控与身份识别方法及装置，以有效监控施工现场。

本发明实施例的一个方面是提供一种安全监控与身份识别方法，包括：

获取监控图像，并从所述监控图像中分离出目标行人；

依据所述目标行人对应的像素点获得所述目标行人的几何质心和轴线，且所述几何质心在所述轴线上；

经过所述几何质心确定第一射线和第二射线，所述第一射线和所述第二射线分别与所述轴线之间的锐角为预设角度；

在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域；

判断所述目标区域的颜色，并依据所述目标区域的颜色判断所述目标行人是否佩戴安全帽或所述目标行人的身份。

本发明实施例的另一个方面是提供一种安全监控与身份识别装置，包括：

获取识别模块，用于获取监控图像，并从所述监控图像中分离出目标行人；

处理模块，用于依据所述目标行人对应的像素点获得所述目标行人的几何质心和轴线，且所述几何质心在所述轴线上；经过所述几何质心确定第一射线和第二射线，所述第一射线和所述第二射线分别与所述轴线之间的锐角为预设角度；

检测模块，用于在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域；

判断模块，用于判断所述目标区域的颜色，并依据所述目标区域的颜色判断所述目标行人是否佩戴安全帽或所述目标行人的身份。

本发明实施例提供的安全监控与身份识别方法及装置，通过获取监控图像中的目标行人，以及目标行人的几何质心和轴线，通过几何质心确定第一射线和第二射线，并在第一射线和第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域，通过对该目标区域的颜色判断，可确定出目标行人是否佩戴安全帽或目标行人的身份，相比于采用人工的方式查看显示屏幕中的监控画面，可有效监控施工现场。

附图说明

图1为本发明实施例提供的安全监控与身份识别方法流程图；

图2为本发明另一实施例提供的扇形区域的示意图；

图3为本发明实施例提供的目标区域的示意图；

图4为本发明实施例提供的预设区域内像素点矩阵的示意图；

图5为本发明实施例提供的安全监控与身份识别装置的结构图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的安全监控与身份识别方法流程图；图2为本发明另一实施例提供的扇形区域的示意图。本发明实施例针对人工方式查看显示屏幕中的监控画面不能有效的监控施工现场，提供了安全监控与身份识别方法，该方法具体步骤如下：

步骤S101、获取监控图像，并从所述监控图像中分离出目标行人；

本发明实施例具体可以通过一个后台服务器获取监控摄像头中的图像，监控摄像头可以为多个，优选的方式，该后台服务器可同时分别获取多个监控摄像头中的图像，并从获取到的图像中通过现有的任何一种图像识别技术分离出目标行人。

步骤S102、依据所述目标行人对应的像素点获得所述目标行人的几何质心和轴线，且所述几何质心在所述轴线上；

所述依据所述目标行人对应的像素点获得所述目标行人的几何质心和轴线，包括：对所述目标行人对应的像素点的坐标求平均值获得所述目标行人的几何质心；确定经过所述几何质心的垂直线为所述轴线。

依据所述目标行人对应的像素点可确定每个像素点对应的二维坐标，本发明实施例以该目标行人对应的所有像素点的二维坐标的平均值为该目标行人的几何质心，通过该几何质心的垂直直线即为该目标行人的轴线。

步骤S103、经过所述几何质心确定第一射线和第二射线，所述第一射线和所述第二射线分别与所述轴线之间的锐角为预设角度；

如图2所示，目标行人的几何质心为o，经过几何质心o确定出第一射线和第二射线，以使第一射线和第二射线分别与轴线成α角度，该α角度为锐角，且为提前预设的角度，该角度能够保证目标行人的头在第一射线和第二射线之间小于180度的扇形区域内。

步骤S104、在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域；

由于目标行人的头在第一射线和第二射线之间小于180度的扇形区域内，通过所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测可获得目标区域。

步骤S105、判断所述目标区域的颜色，并依据所述目标区域的颜色判断所述目标行人是否佩戴安全帽或所述目标行人的身份。

若所述目标区域的颜色为黑色，则判断所述目标行人没有佩戴安全帽；

若所述目标区域的颜色为白色，则判断所述目标行人为领导人员；

若所述目标区域的颜色为蓝色，则判断所述目标行人为管理人员；

若所述目标区域的颜色为黄色，则判断所述目标行人为施工人员；

若所述目标区域的颜色为红色，则判断所述目标行人为外来人员。

本发明实施例通过获取监控图像中的目标行人，以及目标行人的几何质心和轴线，通过几何质心确定第一射线和第二射线，并在第一射线和第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域，通过对该目标区域的颜色判断，可确定出目标行人是否佩戴安全帽或目标行人的身份，相比于采用人工的方式查看显示屏幕中的监控画面，可有效监控施工现场。

图3为本发明实施例提供的目标区域的示意图。在上述实施例的基础上，所述在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域，包括：在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内，沿着从上到下的顺序扫描所述扇形区域内的每个像素点，若所述像素点的像素值与所述像素点的相邻上侧像素点的像素值之差大于阈值，则判断所述像素点为上边界点；连接所有所述上边界点构成上边界线，连接所述上边界线的两个端点构成所述目标区域。

如图3所示，在第一射线和第二射线之间角度小于180度的扇形区域内，沿着从上到下的顺序扫描所述扇形区域内的每个像素点，假设像素点D是与像素点C相邻的且为像素点C上侧的像素点，像素点C的像素值大于像素点D的像素值，且像素点C的像素值减去像素点D的像素值大于阈值，即像素点C的像素值相对于像素点D的像素值变化较大，则像素点C为安全帽区域的上边界点，按照同样的方法确定出所有的安全帽区域的上边界点，连接所有所述上边界点构成上边界线即弧线AB，端点A和端点B分别是上边界线的两个端点，用直线连接端点A和端点B构成一个封闭的区域30为安全帽区域即目标区域。

本发明实施例通过上下相邻的两个像素点的像素值之差判断出上边界点，连接上边界点构成上边界线，连接上边界线的两个端点构成目标区域，实现了对安全帽区域的检测。

图4为本发明实施例提供的预设区域内像素点矩阵的示意图。在上述实施例的基础上，所述判断所述目标区域的颜色，包括：依据所述目标区域中每个像素点的像素值确定所述像素点的颜色；统计所述目标区域中每种颜色对应的像素点第一个数，将最大的像素点第一个数对应的颜色作为所述目标区域的颜色。

根据上述实施例判断出安全帽区域即目标区域30，依据目标区域30中每个像素点的像素值查询颜色量化表，可确定出每个像素点的颜色，其中，颜色量化表包括像素值与颜色的对应关系，统计所述目标区域中每种颜色对应的像素点个数，例如目标区域30对应有1000个像素点，其中，红色的像素点有800个，蓝色的像素点有120，黑色的像素点为80个，则最多的像素点个数对应的红色即为目标区域30的颜色。

所述依据所述目标区域中每个像素点的像素值确定所述像素点的颜色之后，还包括：统计所述目标区域中每个像素点所在的预设区域中每种颜色对应的像素点第二个数，将最大的像素点第二个数对应的颜色作为所述像素点的颜色。

所述依据所述目标区域中每个像素点的像素值确定所述像素点的颜色之后，为了提高对每个像素点的颜色的判断精度，在本发明实施例的基础上，如图4所示，将目标区域30中每个像素点作为像素点0，以像素点0为中心取3*3个像素点所在的预设区域，统计该预设区域中每种颜色对应的像素点的个数，例如，像素点0为红色，像素点1、像素点2、像素点3、像素点4、像素点8为蓝色，像素点6、像素点7、像素点9为黑色，由于蓝色的像素点个数为5,且大于预设区域所有像素点个数9，则将像素点0的颜色修改为蓝色。本发明实施例并不限定预设区域为3*3个像素点。

本发明实施例通过统计目标区域中每个像素点所在的预设区域中每种颜色对应的像素点第二个数，将最大的像素点第二个数对应的颜色作为像素点的颜色，提高了对每个像素点的颜色的判断精度。

图5为本发明实施例提供的安全监控与身份识别装置的结构图。本发明实施例提供的安全监控与身份识别装置可以执行安全监控与身份识别方法实施例提供的处理流程，如图5所示，安全监控与身份识别装置50包括获取识别模块51、处理模块52、检测模块53和判断模块54，其中，获取识别模块51用于获取监控图像，并从所述监控图像中分离出目标行人；处理模块52用于依据所述目标行人对应的像素点获得所述目标行人的几何质心和轴线，且所述几何质心在所述轴线上；经过所述几何质心确定第一射线和第二射线，所述第一射线和所述第二射线分别与所述轴线之间的锐角为预设角度；检测模块53用于在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域；判断模块54用于判断所述目标区域的颜色，并依据所述目标区域的颜色判断所述目标行人是否佩戴安全帽或所述目标行人的身份。

本发明实施例通过获取监控图像中的目标行人，以及目标行人的几何质心和轴线，通过几何质心确定第一射线和第二射线，并在第一射线和第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域，通过对该目标区域的颜色判断，可确定出目标行人是否佩戴安全帽或目标行人的身份，相比于采用人工的方式查看显示屏幕中的监控画面，可有效监控施工现场。

在上述实施例的基础上，处理模块52具体用于对所述目标行人对应的像素点的坐标求平均值获得所述目标行人的几何质心；确定经过所述几何质心的垂直线为所述轴线。

检测模块53具体用于在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内，沿着从上到下的顺序扫描所述扇形区域内的每个像素点，若所述像素点的像素值与所述像素点的相邻上侧像素点的像素值之差大于阈值，则判断所述像素点为上边界点；连接所有所述上边界点构成上边界线，连接所述上边界线的两个端点构成所述目标区域。

判断模块54具体用于依据所述目标区域中每个像素点的像素值确定所述像素点的颜色；统计所述目标区域中每种颜色对应的像素点第一个数，将最大的像素点第一个数对应的颜色作为所述目标区域的颜色。

判断模块54还具体用于统计所述目标区域中每个像素点所在的预设区域中每种颜色对应的像素点第二个数，将最大的像素点第二个数对应的颜色作为所述像素点的颜色。

本发明实施例提供的安全监控与身份识别装置可以具体用于执行上述图1所提供的方法实施例，具体功能此处不再赘述。

本发明实施例通过上下相邻的两个像素点的像素值之差判断出上边界点，连接上边界点构成上边界线，连接上边界线的两个端点构成目标区域，实现了对安全帽区域的检测；通过统计目标区域中每个像素点所在的预设区域中每种颜色对应的像素点第二个数，将最大的像素点第二个数对应的颜色作为像素点的颜色，提高了对每个像素点的颜色的判断精度。

综上所述，本发明实施例通过获取监控图像中的目标行人，以及目标行人的几何质心和轴线，通过几何质心确定第一射线和第二射线，并在第一射线和第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域，通过对该目标区域的颜色判断，可确定出目标行人是否佩戴安全帽或目标行人的身份，相比于采用人工的方式查看显示屏幕中的监控画面，可有效监控施工现场；通过上下相邻的两个像素点的像素值之差判断出上边界点，连接上边界点构成上边界线，连接上边界线的两个端点构成目标区域，实现了对安全帽区域的检测；通过统计目标区域中每个像素点所在的预设区域中每种颜色对应的像素点第二个数，将最大的像素点第二个数对应的颜色作为像素点的颜色，提高了对每个像素点的颜色的判断精度。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种安全监控与身份识别方法，其特征在于，包括：

获取监控图像，并从所述监控图像中分离出目标行人；

依据所述目标行人对应的像素点获得所述目标行人的几何质心和轴线，且所述几何质心在所述轴线上；

经过所述几何质心确定第一射线和第二射线，所述第一射线和所述第二射线分别与所述轴线之间的锐角为预设角度；

在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域，在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内，沿着从上到下的顺序扫描所述扇形区域内的每个像素点，若所述像素点的像素值与所述像素点的相邻上侧像素点的像素值之差大于阈值，则判断所述像素点为上边界点，连接所有所述上边界点构成上边界线，连接所述上边界线的两个端点构成所述目标区域；

判断所述目标区域的颜色，并依据所述目标区域的颜色判断所述目标行人是否佩戴安全帽或所述目标行人的身份。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述目标行人对应的像素点获得所述目标行人的几何质心和轴线，包括：

对所述目标行人对应的像素点的坐标求平均值获得所述目标行人的几何质心；

确定经过所述几何质心的垂直线为所述轴线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述目标区域的颜色，包括：

依据所述目标区域中每个像素点的像素值确定所述像素点的颜色；

统计所述目标区域中每种颜色对应的像素点第一个数，将最大的像素点第一个数对应的颜色作为所述目标区域的颜色。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依据所述目标区域中每个像素点的像素值确定所述像素点的颜色之后，还包括：

统计所述目标区域中每个像素点所在的预设区域中每种颜色对应的像素点第二个数，将最大的像素点第二个数对应的颜色作为所述像素点的颜色。

5.一种安全监控与身份识别装置，其特征在于，包括：

获取识别模块，用于获取监控图像，并从所述监控图像中分离出目标行人；

处理模块，用于依据所述目标行人对应的像素点获得所述目标行人的几何质心和轴线，且所述几何质心在所述轴线上；经过所述几何质心确定第一射线和第二射线，所述第一射线和所述第二射线分别与所述轴线之间的锐角为预设角度；

检测模块，用于在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内检测获得目标区域，还用于在所述第一射线和所述第二射线之间角度小于180度的扇形区域内，沿着从上到下的顺序扫描所述扇形区域内的每个像素点，若所述像素点的像素值与所述像素点的相邻上侧像素点的像素值之差大于阈值，则判断所述像素点为上边界点，连接所有所述上边界点构成上边界线，连接所述上边界线的两个端点构成所述目标区域；

判断模块，用于判断所述目标区域的颜色，并依据所述目标区域的颜色判断所述目标行人是否佩戴安全帽或所述目标行人的身份。

6.根据权利要求5所述的安全监控与身份识别装置，其特征在于，所述处理模块具体用于对所述目标行人对应的像素点的坐标求平均值获得所述目标行人的几何质心；

确定经过所述几何质心的垂直线为所述轴线。

7.根据权利要求6所述的安全监控与身份识别装置，其特征在于，所述判断模块具体用于依据所述目标区域中每个像素点的像素值确定所述像素点的颜色；

统计所述目标区域中每种颜色对应的像素点第一个数，将最大的像素点第一个数对应的颜色作为所述目标区域的颜色。

8.根据权利要求7所述的安全监控与身份识别装置，其特征在于，所述判断模块还具体用于统计所述目标区域中每个像素点所在的预设区域中每种颜色对应的像素点第二个数，将最大的像素点第二个数对应的颜色作为所述像素点的颜色。