CN113688194A - 一种人员移动轨迹监测方法、系统和存储设备 - Google Patents

一种人员移动轨迹监测方法、系统和存储设备 Download PDF

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黄宗荣
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郑敏忠
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Abstract

本发明涉及计算机领域，特别涉及一种人员移动轨迹监测方法、系统和存储设备。所述一种人员移动轨迹监测方法，包括步骤：通过设置于安全帽上的摄像装置获取人脸图像，并根据所述人脸图像进行身份验证；获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。通过以上监测方法，既可以对工作人员的身份进行验证，且又可以对每个工作人员的运动轨迹进行实时跟踪，大大方便了监督管理，做到有事情发生时可以快速定位快速解决且有源可溯。

Description

一种人员移动轨迹监测方法、系统和存储设备
技术领域
本发明涉及计算机领域，特别涉及一种人员移动轨迹监测方法、系统和存储设备。
背景技术
随着经济的发展，新型城镇化建设的快速推进，全国各地建筑工地的数量和规模不断扩大，在大型工地中，工地施工人员数量庞大，且施工现场复杂。
若由人工去监督，监管起来很难，现在常用的方法是通过在工地现场设置多个摄像头来进行监测，以便及时发现异常情况。然而这种检测方式存在如下缺点：
1、无法对个体的施工人员进行身份确认，确保非施工人员无法违法进入工地；
2、无法实时监测到每个施工人员的运动轨迹。
发明内容
为此，需要提供一种人员移动轨迹监测方法，用以解决施工现场施工人员身份无法确认、运动轨迹无法实时监管的问题。具体技术方案如下：
一种人员移动轨迹监测方法，包括步骤：
通过设置于安全帽上的摄像装置获取人脸图像，并根据所述人脸图像进行身份验证；
获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。
进一步的，所述“获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹”，具体还包括步骤：
选定监测区域内任意传感器作为坐标原点建立二维和/或三维空间坐标系；
设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标。
进一步的，所述“设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标”，具体还包括步骤：
目标对象自身携带的传感器坐标(x,y)，根据触发情况获取监测区域内目标对象周围的n个传感器坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),…(xn,yn)及它们到目标对象点的坐标距离为d1,d2,…dn，得下面的方程组：
Figure BDA0003160848770000021
从第一个方程开始分别减去最后一个方程，可得下面线性方程组：AX＝b，
Figure BDA0003160848770000022
其中
Figure BDA0003160848770000023
最后使用标准最小均方差可得到目标点的二维坐标：
Figure BDA0003160848770000024
进一步的，所述“设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标”，具体还包括步骤：
目标对象自身携带的传感器坐标(x,y,z)，根据触发情况获取监测区域内目标对象周围的n个传感器坐标分别为(x1,y1,z1),(x2,y2,zn),…(xn,yn,zn)及它们到目标对象点的坐标距离为d1,d2,…dn，得下面的方程组：
Figure BDA0003160848770000031
从第一个方程开始分别减去最后一个方程，可得下面线性方程组：AX＝b
Figure BDA0003160848770000032
其中
Figure BDA0003160848770000033
最后使用标准最小均方差可得到目标点的三维坐标：
Figure BDA0003160848770000034
进一步的，所述“根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹”，具体还包括步骤：
根据采集时间确定目标对象经过相应位置的先后顺序；
根据所述先后顺序进行连接对应的坐标生成目标对象的移动轨迹。
进一步的，还包括步骤：
在BIM模型中对所述移动轨迹进行可视化处理。
进一步的，所述传感器包括：距离传感器；
所述目标对象自身携带的传感器设置于所述目标对象戴的安全帽上。
为解决上述技术问题，还提供了一种存储设备，具体技术方案如下：
一种存储设备，其中存储有指令集，所述指令集用于执行上述所提及的一种人员移动轨迹监测方法的任意步骤。
为解决上述技术问题，还提供了一种人员移动轨迹监测系统，具体技术方案如下：
一种人员移动轨迹监测系统，包括：摄像装置、第一传感器、第二传感器和处理器；
所述第二传感器数量为两个以上，所述摄像装置设置于目标对象戴的安全帽上；
所述摄像装置用于：获取人脸图像，并发送所述人脸图像至所述处理器；
所述处理器用于：根据所述人脸图像进行身份验证；获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。
进一步的，所述处理器还用于：选定监测区域内任意传感器作为坐标原点建立二维和/或三维空间坐标系；
设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标。
本发明的有益效果是：一种人员移动轨迹监测方法，包括步骤：通过设置于安全帽上的摄像装置获取人脸图像，并根据所述人脸图像进行身份验证；获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。通过以上监测方法，既可以对工作人员的身份进行验证，且又可以对每个工作人员的运动轨迹进行实时跟踪，大大方便了监督管理，做到有事情发生时可以快速定位快速解决且有源可溯。
附图说明
图1为具体实施方式所述一种人员移动轨迹监测方法的流程图；
图2为具体实施方式所述目标对象与周围传感器的位置信息计算目标位置坐标的多点定位法示意图；
图3为具体实施方式所述一种存储设备的模块示意图；
图4为具体实施方式所述一种人员移动轨迹监测系统的模块示意图。
附图标记说明：
300、存储设备，
400、一种人员移动轨迹监测系统，
401、摄像装置，
402、第一传感器，
403、第二传感器，
404、处理器。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1至图2，在本实施方式中，一种人员移动轨迹监测方法可应用在一种存储设备上，所述存储设备包括但不限于：个人计算机、服务器、通用计算机、专用计算机、网络设备、嵌入式设备、可编程设备等，该存储设备可以获取到摄像装置、不同传感器的数据并对其进行分析。
所述一种人员移动轨迹监测方法还可应用在一种人员移动轨迹监测系统上，所述一种人员移动轨迹监测系统，包括：摄像装置、第一传感器、第二传感器和处理器；所述第二传感器数量为两个以上，所述摄像装置设置于目标对象戴的安全帽上；所述第一传感器也优选设置于目标对象戴的安全帽上。
以下展开说明：
步骤S101：通过设置于安全帽上的摄像装置获取人脸图像，并根据所述人脸图像进行身份验证。具体可以为通过目标对象头上戴的安全帽上设置的摄像装置获取目标对象的人脸图像，将所述人脸图像发至远程处理器，处理器中存储有合法工作人员的所有人脸图像，将所述目标对象的人脸图像与处理器数据库中存储的合法工作人员的人脸图像对比，若有发现一样的，则该目标对象的身份合法。若不合法，则提示目标对象禁止进入施工现场。
需要说明的是，在本实施方式中，对于目标检测区域，如一个施工场所，及这个施工场所内的施工建筑的各个位置设置有不同的传感器，本实施方式中优选为距离传感器。目标对象的安全帽上也设置有一个距离传感器。
步骤S102：获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。具体还包括步骤：
选定监测区域内任意传感器作为坐标原点建立二维和/或三维空间坐标系；
设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标。
对于目标对象的位置坐标的计算本实施方式中采取的是多点定位法。参阅图2，以下分别对获取目标对象的二维坐标和三维坐标分别展开说明：
目标对象二维坐标的获取：
所述“设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标”，具体还包括步骤：
目标对象自身携带的传感器坐标(x,y)，根据触发情况获取监测区域内目标对象周围的n个传感器坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),…(xn,yn)及它们到目标对象点的坐标距离为d1,d2,…dn，得下面的方程组：
Figure BDA0003160848770000061
从第一个方程开始分别减去最后一个方程，可得下面线性方程组：AX＝b，
Figure BDA0003160848770000071
其中
Figure BDA0003160848770000072
最后使用标准最小均方差可得到目标点的二维坐标：
Figure BDA0003160848770000075
目标对象三维坐标的获取：
所述“设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标”，具体还包括步骤：
目标对象自身携带的传感器坐标(x,y,z)，根据触发情况获取监测区域内目标对象周围的n个传感器坐标分别为(x1,y1,z1),(x2,y2,zn),…(xn,yn,zn)及它们到目标对象点的坐标距离为d1,d2,…dn，得下面的方程组：
Figure BDA0003160848770000073
从第一个方程开始分别减去最后一个方程，可得下面线性方程组：AX＝b，
Figure BDA0003160848770000074
其中
Figure BDA0003160848770000081
最后使用标准最小均方差可得到目标点的三维坐标：
Figure BDA0003160848770000082
获取到目标对象的二维坐标和三维坐标后，所述“根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹”，具体还包括步骤：根据采集时间确定目标对象经过相应位置的先后顺序；根据所述先后顺序进行连接对应的坐标生成目标对象的移动轨迹。
生成目标对象的移动轨迹后，进一步的，为了更直观地呈现施工现场的情况，还包括步骤：在BIM模型中对所述移动轨迹进行可视化处理。即所述坐标点和移动轨迹通过网络传输至处理器并对其在BIM模型中进行可视化，所述处理器配有显示器。优选地，所述处理器中还存储检测区域，如：工地场地和建筑楼层的BIM模型，并把所有坐标点统一到BIM模型中。
一种人员移动轨迹监测方法，包括步骤：通过设置于安全帽上的摄像装置获取人脸图像，并根据所述人脸图像进行身份验证；获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。通过以上监测方法，既可以对工作人员的身份进行验证，且又可以对每个工作人员的运动轨迹进行实时跟踪，大大方便了监督管理，做到有事情发生时可以快速定位快速解决且有源可溯。
请参阅图3，在本实施方式中，一种存储设备300的具体实施方式如下：
一种存储设备300，其中存储有指令集，所述指令集用于执行上述提及的一种人员移动轨迹监测方法的任意步骤。
请参阅图2和图4，在本实施方式中，一种人员移动轨迹监测系统400的具体实施方式如下：
一种人员移动轨迹监测系统400，包括：摄像装置401、第一传感器402、第二传感器403和处理器404；
所述第二传感器403数量为两个以上，所述摄像装置401设置于目标对象戴的安全帽上；
所述摄像装置401用于：获取人脸图像，并发送所述人脸图像至所述处理器404；
所述处理器404用于：根据所述人脸图像进行身份验证；获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。
在本实施方式中，所述第一传感器402和所述第二传感器403可为距离传感器，所述第二传感器403设置于目标检测区域，如一个施工场所，及这个施工场所内的施工建筑的各个位置。所述第一传感器402优选设置于安全帽上。
进一步的，所述处理器404还用于：选定监测区域内任意传感器作为坐标原点建立二维和/或三维空间坐标系；
设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标。
对于目标对象的位置坐标的计算本实施方式中采取的是多点定位法。参阅图2，以下分别对获取目标对象的二维坐标和三维坐标分别展开说明：
目标对象二维坐标的获取：
目标对象自身携带的传感器坐标(x,y)，根据触发情况获取监测区域内目标对象周围的n个传感器坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),…(xn,yn)及它们到目标对象点的坐标距离为d1,d2,…dn，得下面的方程组：
Figure BDA0003160848770000091
从第一个方程开始分别减去最后一个方程，可得下面线性方程组：AX＝b，
Figure BDA0003160848770000101
其中
Figure BDA0003160848770000102
最后使用标准最小均方差可得到目标点的二维坐标：
Figure BDA0003160848770000103
目标对象三维坐标的获取：
目标对象自身携带的传感器坐标(x,y,z)，根据触发情况获取监测区域内目标对象周围的n个传感器坐标分别为(x1,y1,z1),(x2,y2,zn),…(xn,yn,zn)及它们到目标对象点的坐标距离为d1,d2,…dn，得下面的方程组：
Figure BDA0003160848770000104
从第一个方程开始分别减去最后一个方程，可得下面线性方程组：AX＝b，
Figure BDA0003160848770000105
其中
Figure BDA0003160848770000111
最后使用标准最小均方差可得到目标点的三维坐标：
Figure BDA0003160848770000112
获取到目标对象的二维坐标和三维坐标后，所述处理器404还用于根据采集时间确定目标对象经过相应位置的先后顺序；根据所述先后顺序进行连接对应的坐标生成目标对象的移动轨迹。
生成目标对象的移动轨迹后，进一步的，为了更直观地呈现施工现场的情况，在BIM模型中对所述移动轨迹进行可视化处理。即所述坐标点和移动轨迹通过网络传输至处理器404并对其在BIM模型中进行可视化，所述处理器404配有显示器。优选地，所述处理器404中还存储检测区域，如：工地场地和建筑楼层的BIM模型，并把所有坐标点统一到BIM模型中。
一种人员移动轨迹监测系统400，包括：摄像装置401、第一传感器402、第二传感器403和处理器404；所述第二传感器403数量为两个以上，所述摄像装置401设置于目标对象戴的安全帽上；所述摄像装置401用于：获取人脸图像，并发送所述人脸图像至所述处理器404；所述处理器404用于：根据所述人脸图像进行身份验证；获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。通过以上系统，既可以对工作人员的身份进行验证，且又可以对每个工作人员的运动轨迹进行实时跟踪，大大方便了监督管理，做到有事情发生时可以快速定位快速解决且有源可溯。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人员移动轨迹监测方法，其特征在于，包括步骤：
通过设置于安全帽上的摄像装置获取人脸图像，并根据所述人脸图像进行身份验证；
获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种人员移动轨迹监测方法，其特征在于，所述“获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹”，具体还包括步骤：
选定监测区域内任意传感器作为坐标原点建立二维和/或三维空间坐标系；
设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标。
3.根据权利要求2所述的一种人员移动轨迹监测方法，其特征在于，所述“设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标”，具体还包括步骤：
目标对象自身携带的传感器坐标(x,y)，根据触发情况获取监测区域内目标对象周围的n个传感器坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),…(xn,yn)及它们到目标对象点的坐标距离为d1,d2,…dn，得下面的方程组：
Figure FDA0003160848760000011
从第一个方程开始分别减去最后一个方程，可得下面线性方程组：AX＝b，
Figure FDA0003160848760000012
其中
Figure FDA0003160848760000021
最后使用标准最小均方差可得到目标点的二维坐标：
Figure FDA0003160848760000022
4.根据权利要求2所述的一种人员移动轨迹监测方法，其特征在于，所述“设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标”，具体还包括步骤：
目标对象自身携带的传感器坐标(x,y,z)，根据触发情况获取监测区域内目标对象周围的n个传感器坐标分别为(x1,y1,z1),(x2,y2,zn),…(xn,yn,zn)及它们到目标对象点的坐标距离为d1,d2,…dn，得下面的方程组：
Figure FDA0003160848760000023
从第一个方程开始分别减去最后一个方程，可得下面线性方程组：AX＝b，
Figure FDA0003160848760000024
其中
Figure FDA0003160848760000025
最后使用标准最小均方差可得到目标点的三维坐标：
Figure FDA0003160848760000026
5.根据权利要求1至4任一所述的一种人员移动轨迹监测方法，其特征在于，所述“根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹”，具体还包括步骤：
根据采集时间确定目标对象经过相应位置的先后顺序；
根据所述先后顺序进行连接对应的坐标生成目标对象的移动轨迹。
6.根据权利要求1至5任一所述的一种人员移动轨迹监测方法，其特征在于，还包括步骤：
在BIM模型中对所述移动轨迹进行可视化处理。
7.根据权利要求1至6任一所述的一种人员移动轨迹监测方法，其特征在于，所述传感器包括：距离传感器；
所述目标对象自身携带的传感器设置于所述目标对象戴的安全帽上。
8.一种存储设备，其中存储有指令集，其特征在于，所述指令集用于执行权利要求1至7任一所述的一种人员移动轨迹监测方法。
9.一种人员移动轨迹监测系统，其特征在于，包括：摄像装置、第一传感器、第二传感器和处理器；
所述第二传感器数量为两个以上，所述摄像装置设置于目标对象戴的安全帽上；
所述摄像装置用于：获取人脸图像，并发送所述人脸图像至所述处理器；
所述处理器用于：根据所述人脸图像进行身份验证；获取目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器的关联数据，根据所述关联数据计算出所述目标对象的移动轨迹。
10.根据权利要求9所述的一种人员移动轨迹监测系统，其特征在于，所述处理器还用于：选定监测区域内任意传感器作为坐标原点建立二维和/或三维空间坐标系；设定所述目标对象自身携带的传感器与监测区域内传感器作为参考坐标点进行计算目标对象的位置坐标。
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