CN110631475B - 现场目标尺寸检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种现场目标尺寸检测方法，该方法包括使用现场目标尺寸检测机构以采用针对性的检测方式对当前行李厢上的放置行李进行尺寸检测，并在尺寸过大可能造成安全隐患时，执行相应的提醒操作。

Description

现场目标尺寸检测方法

技术领域

本发明涉及安全管理领域，尤其涉及一种现场目标尺寸检测方法。

背景技术

安全管理(Safety Management)是指国家或企事业单位安全部门的基本职能。它运用行政、法律、经济、教育和科学技术手段等，协调社会经济发展与安全生产的关系，处理国民经济各部门、各社会集团和个人有关安全问题的相互关系，使社会经济发展在满足人们的物质和文化生活需要的同时，满足社会和个人的安全方面的要求，保证社会经济活动和生产、科研活动顺利进行、有效发展。

安全管理是企业生产管理的重要组成部分，是一门综合性的系统科学。安全管理的对象是生产中一切人、物、环境的状态管理与控制，安全管理是一种动态管理。安全管理，主要是组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策，同时，又是保证生产处于最佳安全状态的根本环节。施工现场安全管理的内容，大体可归纳为安全组织管理，场地与设施管理，行为控制和安全技术管理四个方面，分别对生产中的人、物、环境的行为与状态，进行具体的管理与控制。为有效的将生产因素的状态控制好，实施安全管理过程中，必须正确处理五种关系，坚持六项基本管理原则。

发明内容

本发明需要具备以下几处重要的发明点：

(1)为了减少后续图像处理的运算量，对图像中不存在目标的非关注区域进行仅具有单一颜色通道数值的像素值的替换，而对图像中存在目标的关注区域保持原像素值不变；

(2)采用针对性的检测方式对当前行李厢上的放置行李进行尺寸检测，以在尺寸过大可能造成安全隐患时，执行相应的提醒操作，从而解放了高铁工作人员。

根据本发明的一方面，提供一种现场目标尺寸检测方法，该方法包括使用现场目标尺寸检测机构以采用针对性的检测方式对当前行李厢上的放置行李进行尺寸检测，并在尺寸过大可能造成安全隐患时，执行相应的提醒操作，所述现场目标尺寸检测机构包括：网络摄像头，设置在高铁的行李厢的上方，用于对行李厢所在环境进行摄像操作，以获得并输出时间为顺序的每一帧即时环境图像；语音播放设备，设置在网络摄像头的附近，用于在接收到尺寸过大信号时，播放与行李无法放入对应的语音提醒文件；所述语音播放设备还用于在接收到尺寸接纳信号时，播放与行李能够放入对应的语音提醒文件；数据修正设备，设置在高铁的行李厢的上方，与所述网络摄像头连接，用于创建背景图像初始值，并以时间为顺序来接收每一帧即时环境图像，每接收一帧即时环境图像，使用该当前即时环境图像帧更新之前确定的背景图像；区域分割设备，与所述数据修正设备连接，用于将当前即时环境图像帧减去所述数据修正设备确定的背景图像以获得前景图像，并对前景图像中进行行李厢识别以获取其中的行李厢区域，并基于所述前景图像中行李厢区域的位置确定当前即时环境图像帧中存在行李厢的对应区域以作为第一区域，将所述当前即时环境图像帧第一区域之外的区域作为第二区域；像素值替换设备，与所述区域分割设备连接，对所述当前即时环境图像帧执行以下动作：针对属于第一区域的像素点，保持其像素值不变，针对属于第二区域的像素点，将其像素值设置为预设像素值。

本发明的现场目标尺寸检测方法设计有效、具有一定的自动化水准。由于采用针对性的检测方式对当前行李厢上的放置行李进行尺寸检测，以在尺寸过大可能造成安全隐患时，执行相应的提醒操作，从而解放了高铁工作人员。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的现场目标尺寸检测机构所应用的高铁行李厢的外形结构图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施方案进行详细说明。

高速铁路，就是铁路设计速度高、能让火车高速运行的铁路系统。世界上第一条正式的高速铁路系统是1964年建成通车的日本新干线，设计速度200km/h，所以高速铁路的初期速度标准就是200km/h。后来随着技术进步，火车速度更快，不同时代不同国家就对高速铁路有了不同定义，并根据本国情况规定了各自的高速铁路级别的详细技术标准，涉及的列车速度、铁路类型等就不尽相同。

中国铁路在速度方面上分了高速铁路(250-380)、快速铁路(160-250)、普速铁路(80-160)三级。

目前，世界上的一些国家和地区将高铁作为主要的客流运输手段。由于高铁运输的特殊性，运营方希望将工作人员的数量降低，一方面，能够相对提升客运量，营造宽松的乘坐环境，另一方面，能够提升高铁管理的自动化水准，然而，繁琐的行李厢上的行李尺寸的定时检测工作就限制了降低工作人员的可能性。

为了克服上述不足，本发明搭建一种现场目标尺寸检测方法，该方法包括使用现场目标尺寸检测机构以采用针对性的检测方式对当前行李厢上的放置行李进行尺寸检测，并在尺寸过大可能造成安全隐患时，执行相应的提醒操作。所述现场目标尺寸检测机构能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的现场目标尺寸检测机构所应用的高铁行李厢的外形结构图。

根据本发明实施方案示出的现场目标尺寸检测机构包括：

网络摄像头，设置在高铁的行李厢的上方，用于对行李厢所在环境进行摄像操作，以获得并输出时间为顺序的每一帧即时环境图像；

语音播放设备，设置在网络摄像头的附近，用于在接收到尺寸过大信号时，播放与行李无法放入对应的语音提醒文件；

所述语音播放设备还用于在接收到尺寸接纳信号时，播放与行李能够放入对应的语音提醒文件；

数据修正设备，设置在高铁的行李厢的上方，与所述网络摄像头连接，用于创建背景图像初始值，并以时间为顺序来接收每一帧即时环境图像，每接收一帧即时环境图像，使用该当前即时环境图像帧更新之前确定的背景图像；

区域分割设备，与所述数据修正设备连接，用于将当前即时环境图像帧减去所述数据修正设备确定的背景图像以获得前景图像，并对前景图像中进行行李厢识别以获取其中的行李厢区域，并基于所述前景图像中行李厢区域的位置确定当前即时环境图像帧中存在行李厢的对应区域以作为第一区域，将所述当前即时环境图像帧第一区域之外的区域作为第二区域；

像素值替换设备，与所述区域分割设备连接，对所述当前即时环境图像帧执行以下动作：针对属于第一区域的像素点，保持其像素值不变，针对属于第二区域的像素点，将其像素值设置为预设像素值；

在所述像素值替换设备中，所述预设像素值为仅仅具有单一颜色通道数值的像素值；

在所述像素值替换设备中，仅仅具有单一颜色通道的像素值为仅仅具有红色颜色通道数值而绿色颜色通道数值以及蓝色颜色通道数值都为零的像素值；

所述像素值替换设备将执行完动作的当前即时环境图像帧作为像素替换图像输出；

平滑空间滤波设备，与所述像素值替换设备连接，用于对接收到的像素替换图像进行平滑空间滤波处理，以获得并输出对应的现场滤波图像；

比例检测设备，分别与所述平滑空间滤波设备和所述数据修正设备连接，用于接收当前即时环境图像帧和现场滤波图像，将现场滤波图像的宽度占据当前即时环境图像帧的宽度的比例作为第一比例，将现场滤波图像的高度占据当前即时环境图像帧的高度的比例作为第二比例；

尺寸鉴定设备，分别与所述语音播放设备和所述比例检测设备连接，用于在所述第一比例大于等于预设宽度比例阈值时或所述第二比例大于等于预设高度比例阈值时，发出尺寸过大信号，否则，发出尺寸接纳信号；

其中，在所述区域分割设备中，所述行李厢区域为一个或多个，所述第一区域为一个或多个，所述第二区域为一个或多个。

接着，继续对本发明的现场目标尺寸检测机构的具体结构进行进一步的说明。

所述现场目标尺寸检测机构中还可以包括：

替换地，在所述像素值替换设备中，仅仅具有单一颜色通道的像素值为仅仅具有蓝色颜色通道数值而红色颜色通道数值以及绿色颜色通道数值都为零的像素值。

所述现场目标尺寸检测机构中：

替换地，在所述像素值替换设备中，仅仅具有单一颜色通道的像素值为仅仅具有绿色颜色通道数值而红色颜色通道数值以及蓝色颜色通道数值都为零的像素值。

所述现场目标尺寸检测机构中还可以包括：

线条提取设备，与所述平滑空间滤波设备连接，用于接收所述现场滤波图像，从所述现场滤波图像中提取出多条轮廓线，并输出所述多条轮廓线，每一条轮廓线是组成所述现场滤波图像中某一个目标的线条。

所述现场目标尺寸检测机构中还可以包括：

变化识别设备，与所述线条提取设备连接，用于接收所述多条轮廓线，对于每一条轮廓线执行以下动作：确定所述轮廓线的曲率，并在所述轮廓线的曲率超过预设曲率值时，将所述轮廓线作为有效轮廓线输出。

所述现场目标尺寸检测机构中还可以包括：

线条组合设备，与所述变化识别设备连接，用于接收所述变化识别设备输出的多条有效轮廓线，将在所述现场滤波图像中由有效轮廓线围成的图像块作为有效图像块，并输出所述现场滤波图像中的各个有效图像块。

所述现场目标尺寸检测机构中还可以包括：

色彩处理设备，与所述线条组合设备连接，用于接收所述各个有效图像块，对所述各个有效图像块分别执行色阶调整，以提高所述各个有效图像块的色彩丰满度，并获得对应的各个色彩处理图像块。

所述现场目标尺寸检测机构中还可以包括：

中值滤波设备，分别与所述比例检测设备和所述色彩处理设备连接，用于接收所述各个色彩处理图像块，分别实现对所述各个色彩处理图像块的中值滤波处理，以获得对应的各个中值滤波图像块，并将所述各个中值滤波图像块整体替换所述现场滤波图像发送给所述比例检测设备。

所述现场目标尺寸检测机构中：

在所述变化识别设备中，在所述轮廓线的曲率未超过预设曲率值时，将所述轮廓线作为无效轮廓线；

其中，所述线条组合设备由线条接收单元、图像块识别单元和图像块输出单元组成；

其中，所述线条接收单元用于接收所述变化识别设备输出的多条有效轮廓线，所述图像块输出单元用于输出所述现场滤波图像中的各个有效图像块；

其中，所述图像块识别单元分别与所述线条接收单元和所述图像块输出单元连接，用于将在所述现场滤波图像中由有效轮廓线围成的图像块作为有效图像块。

另外，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

常用的图像滤波模式中的一种是，非线性滤波器，一般说来，当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等，传统的线性滤波技术，如傅立变换，在滤除噪声的同时，总会以某种方式模糊图像细节进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种现场目标尺寸检测方法，该方法包括使用现场目标尺寸检测机构以采用针对性的检测方式对当前行李厢上的放置行李进行尺寸检测，并在尺寸过大可能造成安全隐患时，执行相应的提醒操作，其特征在于，所述现场目标尺寸检测机构包括：

网络摄像头，设置在高铁的行李厢的上方，用于对行李厢所在环境进行摄像操作，以获得并输出时间为顺序的每一帧即时环境图像；

语音播放设备，设置在网络摄像头的附近，用于在接收到尺寸过大信号时，播放与行李无法放入对应的语音提醒文件；

所述语音播放设备还用于在接收到尺寸接纳信号时，播放与行李能够放入对应的语音提醒文件；

数据修正设备，设置在高铁的行李厢的上方，与所述网络摄像头连接，用于创建背景图像初始值，并以时间为顺序来接收每一帧即时环境图像，每接收一帧即时环境图像，使用当前即时环境图像帧更新之前确定的背景图像；

区域分割设备，与所述数据修正设备连接，用于将当前即时环境图像帧减去所述数据修正设备确定的背景图像以获得前景图像，并对前景图像中进行行李厢识别以获取其中的行李厢区域，并基于所述前景图像中行李厢区域的位置确定当前即时环境图像帧中存在行李厢的对应区域以作为第一区域，将所述当前即时环境图像帧第一区域之外的区域作为第二区域；

像素值替换设备，与所述区域分割设备连接，对所述当前即时环境图像帧执行以下动作：针对属于第一区域的像素点，保持其像素值不变，针对属于第二区域的像素点，将其像素值设置为预设像素值；

在所述像素值替换设备中，所述预设像素值为仅仅具有单一颜色通道数值的像素值；

在所述像素值替换设备中，仅仅具有单一颜色通道的像素值为仅仅具有红色颜色通道数值而绿色颜色通道数值以及蓝色颜色通道数值都为零的像素值；

所述像素值替换设备将执行完动作的当前即时环境图像帧作为像素替换图像输出；

平滑空间滤波设备，与所述像素值替换设备连接，用于对接收到的像素替换图像进行平滑空间滤波处理，以获得并输出对应的现场滤波图像；

比例检测设备，分别与所述平滑空间滤波设备和所述数据修正设备连接，用于接收当前即时环境图像帧和现场滤波图像，将现场滤波图像的宽度占据当前即时环境图像帧的宽度的比例作为第一比例，将现场滤波图像的高度占据当前即时环境图像帧的高度的比例作为第二比例；

尺寸鉴定设备，分别与所述语音播放设备和所述比例检测设备连接，用于在所述第一比例大于等于预设宽度比例阈值时或所述第二比例大于等于预设高度比例阈值时，发出尺寸过大信号，否则，发出尺寸接纳信号；

其中， 在所述区域分割设备中，所述行李厢区域为一个或多个，所述第一区域为一个或多个，所述第二区域为一个或多个。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

替换地，在所述像素值替换设备中，仅仅具有单一颜色通道的像素值为仅仅具有蓝色颜色通道数值而红色颜色通道数值以及绿色颜色通道数值都为零的像素值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

替换地，在所述像素值替换设备中，仅仅具有单一颜色通道的像素值为仅仅具有绿色颜色通道数值而红色颜色通道数值以及蓝色颜色通道数值都为零的像素值。

4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述机构还包括：

线条提取设备，与所述平滑空间滤波设备连接，用于接收所述现场滤波图像，从所述现场滤波图像中提取出多条轮廓线，并输出所述多条轮廓线，每一条轮廓线是组成所述现场滤波图像中某一个目标的线条。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述机构还包括：

变化识别设备，与所述线条提取设备连接，用于接收所述多条轮廓线，对于每一条轮廓线执行以下动作：确定所述轮廓线的曲率，并在所述轮廓线的曲率超过预设曲率值时，将所述轮廓线作为有效轮廓线输出。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述机构还包括：

线条组合设备，与所述变化识别设备连接，用于接收所述变化识别设备输出的多条有效轮廓线，将在所述现场滤波图像中由有效轮廓线围成的图像块作为有效图像块，并输出所述现场滤波图像中的各个有效图像块。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述机构还包括：

色彩处理设备，与所述线条组合设备连接，用于接收所述各个有效图像块，对所述各个有效图像块分别执行色阶调整，以提高所述各个有效图像块的色彩丰满度，并获得对应的各个色彩处理图像块。

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