CN114560398B - 智能塔吊传动半自动控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种智能塔吊传动半自动控制方法和系统。该方法包括：在人工控制模式下，启动摄像头采集操作位置的人脸图像，识别人脸图像以确认操作人员的身份信息，根据人员的身份信息在预设塔吊任务库中搜索匹配对应的塔吊任务；启动施工工地布置的摄像头，拍摄施工工地的视频信息并分析每个塔吊的工作状态，得到至少一个空闲塔吊；抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取人工模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征，将塔吊任务的特征与空闲塔吊进行匹配，以控制空闲塔吊执行塔吊任务。本申请根据控制室是否有人智能切换塔吊的控制模式，并根据人员身份识别自动寻找匹配塔吊任务，根据施工现场的实际情况寻找合适的空闲塔吊，提高了施工效率和控制的安全性。

Description

智能塔吊传动半自动控制方法和系统

技术领域

本申请涉及智能塔吊技术领域，尤其涉及一种智能塔吊传动半自动控制方法和系统。

背景技术

目前的塔吊，基本都是人员在塔吊上的中控室进行操控，或者通过操作人员在远程进行实时智能操控。塔吊行业来说，目前的发展方向是无人塔吊、智能塔吊，那么在产业升级的过程中会遇到很多的技术问题。

目前智能塔吊的控制中，可以分为人工控制和自动无人控制，两种控制模式的切换需要人手动操作切换，无法实现智能切换；而且在施工现场出现空闲塔吊时，无法有效的利用空闲塔吊资源，导致施工成本提高，周期拉长。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种智能塔吊传动半自动控制方法和系统，本申请能够针对性的解决现有的塔吊控制和空闲塔吊调用问题。

基于上述目的，本申请提出了一种智能塔吊传动半自动控制方法，包括：

在塔吊控制室布置温度传感器和摄像头，所述温度传感器和摄像头指向塔吊控制器的操作位置，在施工工地布置若干个摄像头；

所述温度传感器感应所述操作位置的温度数值，当所述温度数值位于预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为人工控制模式；当所述温度数值不在预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为自动控制模式；

在所述人工控制模式下，启动摄像头采集操作位置的人脸图像，识别所述人脸图像以确认操作人员的身份信息，根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中搜索匹配对应的塔吊任务；

启动施工工地布置的摄像头，拍摄施工工地的视频信息并分析每个塔吊的工作状态，得到至少一个空闲塔吊；

抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征，将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊进行匹配，以控制所述空闲塔吊执行所述塔吊任务。

进一步地，所述塔吊控制器包括塔吊操作的开关、按键、仪表、指示灯及操纵杆。

进一步地，所述识别所述人脸图像以确认操作人员的身份信息，根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中搜索匹配对应的塔吊任务，包括：

获取局部人脸图像，其中，所述局部人脸图像包括眼外图像和眼内图像；根据所述眼外图像获取人脸特征信息，以及根据所述眼内图像获取虹膜特征信息；判断所述人脸特征信息是否与第一预设特征信息匹配；若是，则判断所述虹膜特征信息是否与第二预设特征信息匹配；若是，则确认操作人员的身份信息；

根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中的人员身份信息字段搜索，将命中的结果中对应的塔吊任务作为输出结果。

进一步地，所述获取局部人脸图像，包括：当通过摄像头检测到眼外图像与眼内图像的比例处于预设比例范围时，拍摄得到人脸局部图像。

进一步地，所述拍摄施工工地的视频信息并分析每个塔吊的工作状态，得到至少一个空闲塔吊，包括：

各个塔吊分别设定辅助识别图案；取塔吊空闲时的摄像头成像；计算并记录上述每个塔吊空闲时的成像的色彩，若灰度图像时，则RGB各色彩分量相等，游程编码；进行塔吊空闲检测时，获取一个或多个塔吊的成像；根据获得的成像计算各个待检测塔吊对应图像中图块的色彩游程编码；分别判断上述计算得到的各个色彩游程编码与对应塔吊空闲时的情况是否匹配，若特征一致，则该塔吊空闲，否则该塔吊忙碌。

进一步地，所述的辅助识别图案为各向同质性图案；所述的各向同质性图案为彩色或灰度同心环组；所述的计算并记录上述每个塔吊空闲时的成像的色彩游程编码的计算方法包括：步骤1，以作为图像检测区的凸多边形A对辅助识别图案进行近似框范；步骤2，由上述凸多边形A得到其最小外接规则矩形R(A)以确定图像检索范围；步骤3，确定上述凸多边形A的标记矩阵M(A)，标记矩阵M(A)的元素与最小外接规则矩形R(A)的像素一一对应，若像素落在凸多边形A上，则令其在标记矩阵M(A)上对应的元素取1值，否则取－1值；步骤4，对R(A)上的像素逐行扫描，将每一行像素转化为游程编码。

进一步地，所述抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征，将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊进行匹配，以控制所述空闲塔吊执行所述塔吊任务，包括：

抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征；

抽取空闲塔吊的特征；

将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊的特征进行匹配，将匹配度按照从高到低的顺序排列所述空闲塔吊；

控制匹配度最高的空闲塔吊执行所述塔吊任务。

基于上述目的，本申请还提出了一种智能塔吊传动半自动控制系统，包括：

传感器布置模块，用于在塔吊控制室布置温度传感器和摄像头，所述温度传感器和摄像头指向塔吊控制器的操作位置，在施工工地布置若干个摄像头；

控制模式切换模块，用于所述温度传感器感应所述操作位置的温度数值，当所述温度数值位于预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为人工控制模式；当所述温度数值不在预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为自动控制模式；

身份识别匹配模块，用于在所述人工控制模式下，启动摄像头采集操作位置的人脸图像，识别所述人脸图像以确认操作人员的身份信息，根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中搜索匹配对应的塔吊任务；

空闲塔吊获取模块，用于启动施工工地布置的摄像头，拍摄施工工地的视频信息并分析每个塔吊的工作状态，得到至少一个空闲塔吊；

任务匹配控制模块，用于抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征，将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊进行匹配，以控制所述空闲塔吊执行所述塔吊任务。

总的来说，本申请的优势及给用户带来的体验在于：

本申请根据控制室是否有人智能切换塔吊的控制模式，并根据人员身份识别自动寻找匹配塔吊任务，实现半自动的控制塔吊，根据施工现场的实际情况寻找合适的空闲塔吊执行当前的塔吊任务，提高了施工效率和控制的安全性。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出本申请的系统架构原理示意图。

图2示出根据本申请实施例的智能塔吊传动半自动控制方法的流程图。

图3示出根据本申请实施例的智能塔吊传动半自动控制系统的构成图。

图4示出了本申请一实施例所提供的一种电子设备的结构示意图；

图5示出了本申请一实施例所提供的一种存储介质的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出本申请的系统架构原理示意图。本申请的实施例中，设备包括施工现场内的多个受控塔吊、控制室内的摄像头、温度传感器、程控计算机等。

塔吊控制器包括塔吊操作的开关、按键、仪表、指示灯及操纵杆。在施工工地布置若干个摄像头与施工塔吊一一对应设置。

例如，塔吊控制器可以是联动控制台，由保护式的左、右控制箱，活动式座椅和脚踏开关组成。右箱装有紧急开关，左箱装有电锁，起动按钮和指示灯，或其它元件。操纵手柄是球形。为避免由于起重机震动和意外碰撞使操纵机构误动作，该手柄带有零位自锁装置。手柄由上下两半球组成，只有提握下半球时，才能使手柄离开零位，操动机构。当手柄离开零位时，即可将下半球松开，继续操作。若经常采用反接制动停车，感到操纵不便时，可将手柄下半球提起再顺时针旋转，让下半球固定在提起位置，使零位自锁装置不起作用。六机构后手柄有下按式的零位自锁装置。机械传动部份装在箱体上部的罩内，该传动机构分为单手柄联动操纵机构、抓斗双手柄操纵机构、主付钩双手柄操纵机构、单手柄操纵机构以及单手柄水平操纵机构。手柄运动都是用直齿齿轮传动凸轮轴的。控制器的凸轮轴均为立式布置，传动部份各支点全部用滚动轴承，以降低功率损耗。

图2示出根据本申请实施例的智能塔吊传动半自动控制方法的流程图。

如图2所示，该智能塔吊传动半自动控制方法包括：

步骤101：在塔吊控制室布置温度传感器和摄像头，所述温度传感器和摄像头指向塔吊控制器的操作位置，在施工工地布置若干个摄像头；

步骤102：所述温度传感器感应所述操作位置的温度数值，当所述温度数值位于预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为人工控制模式；当所述温度数值不在预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为自动控制模式；预设人体温度范围为35－40摄氏度。

本实施例中，温度传感器可以采用红外温度传感器，当然其他形式的温度传感器也可以实施。通过采集操作位置的温度情况，当有人在操作台时就可以切换到人工控制，由人来进行塔吊操作。当操作台无人值守时，就可以及时的切换到无人的自动控制模式，继续执行塔吊施工任务，从而实现了塔吊传动的半自动控制，无论控制台有人没人都可以执行塔吊工作，提高了施工效率。

步骤103：在所述人工控制模式下，启动摄像头采集操作位置的人脸图像，识别所述人脸图像以确认操作人员的身份信息，根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中搜索匹配对应的塔吊任务，包括：

获取局部人脸图像，其中，所述局部人脸图像包括眼外图像和眼内图像；根据所述眼外图像获取人脸特征信息，以及根据所述眼内图像获取虹膜特征信息；判断所述人脸特征信息是否与第一预设特征信息匹配；若是，则判断所述虹膜特征信息是否与第二预设特征信息匹配；若是，则确认操作人员的身份信息；所述获取局部人脸图像，包括：当通过摄像头检测到眼外图像与眼内图像的比例处于预设比例范围时，拍摄得到人脸局部图像。

本实施例中，根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中的人员身份信息字段搜索，将命中的结果中对应的塔吊任务作为输出结果。如此，可以保障塔吊操作由有授权的人员进行，对于非授权或摄像头无法识别的人员，拒绝其对塔吊进行操作，就保障了塔吊施工的安全性。

需要指出的是，虹膜识别的可靠性高于人脸识别，但虹膜识别对验证图像的要求要高于人脸识别，因此虹膜识别的过程相对繁杂一点，对于本身安全等级较低且操作相对频繁的任务，如解除锁屏任务，每次都进行高匹配率的虹膜识别，显然是不合理的。因此，本发明实施例在当前待执行任务的安全等级较低时，以人脸识别为主，虹膜识别为辅，使得对验证图像的要求不会太高，提高用户的使用体验。

具体的，控制室可以在白光和红外光照明下，通过摄像头拍摄局部人脸图像。其中，白光可以是自然光也可以是控制室提供的高亮光，红外光是为了提高局部人脸图像中虹膜区域的清晰度。本发明实施例中，局部人脸图像是指人脸中眼睛及其周围区域的图像。需要指出的是，仅拍摄局部人脸图像的原因在于，使得虹膜区域的相对面积较大，便于提取虹膜特征信息。

可选的，控制室通过摄像头拍摄局部人脸图像的方法可以是：当通过摄像头检测到眼外图像与眼内图像的比例处于预设比例范围时，拍摄得到人脸局部图像。预设比例范围可以是由设备厂商预先设定的，这里不作具体限定，例如预设比例为10：1。需要指出的是，控制眼外图像与眼内图像的比例可以使得两个区域的面积适中，既便于提取人脸特征信息，又便于提取虹膜特征信息。

控制室根据局部人脸图像中的眼外图像提取人脸特征信息，以及根据局部人脸图像中的眼内图像提取虹膜特征信息。其中，人脸特征信息可以包括眼形、眉形、眼皮特征、痣以及相关部位间的距离等信息，虹膜特征信息可以包括圆环形状、纹路、斑点或冠状物等信息。

需要指出的是，所述匹配是指两个特征信息的匹配率达到指定值，应理解的，即使是同一用户，其预先录入的人脸特征信息与验证时提取的人脸特征信息也不会完全相同，一般的，当两个特征信息的匹配率达到90％时，则可以认定人脸匹配。

第二预设特征信息是用户预先录入的，如控制室的用户预先录入自己的虹膜特征信息作为该第二预设特征信息。

相应的，所述匹配是指两个特征信息的匹配率达到指定值，应理解的，即使是同一用户，其预先录入的虹膜特征信息与验证时提取的虹膜特征信息也不会完全相同，但相较于人脸特征信息差别没这么大，一般的，当两个虹膜特征信息的匹配率达到95％时，则可以认定虹膜匹配。

步骤104：启动施工工地布置的摄像头，拍摄施工工地的视频信息并分析每个塔吊的工作状态，得到至少一个空闲塔吊，包括：

各个塔吊分别设定辅助识别图案；取塔吊空闲时的摄像头成像；计算并记录上述每个塔吊空闲时的成像的色彩，若灰度图像时，则RGB各色彩分量相等，游程编码；进行塔吊空闲检测时，获取一个或多个塔吊的成像；根据获得的成像计算各个待检测塔吊对应图像中图块的色彩游程编码；分别判断上述计算得到的各个色彩游程编码与对应塔吊空闲时的情况是否匹配，若特征一致，则该塔吊空闲，否则该塔吊忙碌。

本实施例中，辅助识别图案为各向同质性图案；所述的各向同质性图案为彩色或灰度同心环组；所述的计算并记录上述每个塔吊空闲时的成像的色彩游程编码的计算方法包括：步骤1，以作为图像检测区的凸多边形A对辅助识别图案进行近似框范；步骤2，由上述凸多边形A得到其最小外接规则矩形R(A)以确定图像检索范围；步骤3，确定上述凸多边形A的标记矩阵M(A)，标记矩阵M(A)的元素与最小外接规则矩形R(A)的像素一一对应，若像素落在凸多边形A上，则令其在标记矩阵M(A)上对应的元素取1值，否则取－1值；步骤4，对R(A)上的像素逐行扫描，将每一行像素转化为游程编码。

本实施例中，标记矩阵M(A)在进行实际检测之前可离线获得，此后除非摄像头拍摄画面变动，否则将保持不变，因此可以作为参数进行存储。标记矩阵的主要作用是记录检测区的范围，为后面的图像分析奠定基础。

本实施例中，分别考察图像中各个检测多边形，每个检测多边形对应一个塔吊，其是否有空闲的图像检测算法如下：

本实施例中，对于多边形Ai，令G(Ai)＝G(Ai)·＊M(Ai)，“·＊”表示数量积，即G(Ai)中的像素值与M(Ai)中对应的元素值进行相乘，运算后G(Ai)各像素值保持不变或取相反数。如果图像是24位真彩色，则以上计算过程需要对RGB三分量分别进行。

采用形态学方法对像素的色彩向量大于等于0的部分，进行去空洞、去小成分滤波。

逐行扫描，将像素的色彩向量离散为标准值。在此基础上以一定的误差允许范围进行近邻同类合并，具体来说先采用色彩(或灰度)空间的欧氏距离法进行聚类，再利用形如[A，＊，B]的判决算子，消除两个大区间(分别取值为A和B)之间的小区间＊。

逐行扫描，将每一行像素转化为一个字符串，具体来说是采用一定的符号代替所有色彩向量(或灰度)标准值，此时每行像素可抽象为形如“3(A)4(B)2(C)……”的游程编码，其中“A”、“B”、“C”等代表色彩向量(灰度)标准值，小括号外的数字代表在此处色彩向量(或灰度值)相等的像素数，当按照水平方向扫描时这些数字的和等于目标图像的宽度(也即多边形检测区最小外接规则矩形的宽度)，在此基础上匹配目标模式。如果找到目标模式的行数大于阈值，则认为目标存在，此时可以判定该塔吊空闲，否则该塔吊忙碌。

步骤105：抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征，将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊进行匹配，以控制所述空闲塔吊执行所述塔吊任务，包括：

抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征；

抽取空闲塔吊的特征；

将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊的特征进行匹配，将匹配度按照从高到低的顺序排列所述空闲塔吊；

控制匹配度最高的空闲塔吊执行所述塔吊任务。

例如，抽取塔吊任务中要求的塔吊特征为：汽车式移动塔吊，高20米，起重限重20吨。而空闲塔吊的特征抽取后有多种，例如：(1)汽车式移动塔吊，高20米，起重限重25吨；(2)自升式固定塔吊，高15米，起重限重20吨。(3)汽车式移动塔吊，高18米，起重限重18吨。显然，经过匹配后，可以选择第一个空闲塔吊作为最匹配的，控制室通过控制该塔吊进行吊装任务，可以很好的利用空闲塔吊资源，提高工作效率和安全性。

本申请根据控制室是否有人智能切换塔吊的控制模式，并根据人员身份识别自动寻找匹配塔吊任务，实现半自动的控制塔吊，根据施工现场的实际情况寻找合适的空闲塔吊执行当前的塔吊任务，提高了施工效率和控制的安全性。

申请实施例提供了一种智能塔吊传动半自动控制系统，该系统用于执行上述实施例所述的智能塔吊传动半自动控制方法，如图3所示，该系统包括：

传感器布置模块501，用于在塔吊控制室布置温度传感器和摄像头，所述温度传感器和摄像头指向塔吊控制器的操作位置，在施工工地布置若干个摄像头；

控制模式切换模块502，用于所述温度传感器感应所述操作位置的温度数值，当所述温度数值位于预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为人工控制模式；当所述温度数值不在预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为自动控制模式；

身份识别匹配模块503，用于在所述人工控制模式下，启动摄像头采集操作位置的人脸图像，识别所述人脸图像以确认操作人员的身份信息，根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中搜索匹配对应的塔吊任务；

空闲塔吊获取模块504，用于启动施工工地布置的摄像头，拍摄施工工地的视频信息并分析每个塔吊的工作状态，得到至少一个空闲塔吊；

任务匹配控制模块505，用于抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征，将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊进行匹配，以控制所述空闲塔吊执行所述塔吊任务。

本申请的上述实施例提供的智能塔吊传动半自动控制系统与本申请实施例提供的智能塔吊传动半自动控制方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的智能塔吊传动半自动控制方法对应的电子设备，以执行上智能塔吊传动半自动控制方法。本申请实施例不做限定。

请参考图4，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图。如图4所示，所述电子设备2包括：处理器200，存储器201，总线202和通信接口203，所述处理器200、通信接口203和存储器201通过总线202连接；所述存储器201中存储有可在所述处理器200上运行的计算机程序，所述处理器200运行所述计算机程序时执行本申请前述任一实施方式所提供的智能塔吊传动半自动控制方法。

其中，存储器201可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口203(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线202可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器201用于存储程序，所述处理器200在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的所述智能塔吊传动半自动控制方法可以应用于处理器200中，或者由处理器200实现。

处理器200可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器200中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器200可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器201，处理器200读取存储器201中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的智能塔吊传动半自动控制方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的智能塔吊传动半自动控制方法对应的计算机可读存储介质，请参考图5，其示出的计算机可读存储介质为光盘30，其上存储有计算机程序(即程序产品)，所述计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的智能塔吊传动半自动控制方法。

需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的智能塔吊传动半自动控制方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

需要说明的是：

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备有固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的虚拟机的创建系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能塔吊传动半自动控制方法，其特征在于，包括：

在塔吊控制室布置温度传感器和摄像头，所述温度传感器和摄像头指向塔吊控制器的操作位置，在施工工地布置若干个摄像头；

所述温度传感器感应所述操作位置的温度数值，当所述温度数值位于预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为人工控制模式；当所述温度数值不在预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为自动控制模式；

在所述人工控制模式下，启动摄像头采集操作位置的人脸图像，识别所述人脸图像以确认操作人员的身份信息，根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中搜索匹配对应的塔吊任务；

启动施工工地布置的摄像头，拍摄施工工地的视频信息并分析每个塔吊的工作状态，得到至少一个空闲塔吊；

抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工控制模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征，将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊进行匹配，以控制所述空闲塔吊执行所述塔吊任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述塔吊控制器包括塔吊操作的开关、按键、仪表、指示灯及操纵杆。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述识别所述人脸图像以确认操作人员的身份信息，根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中搜索匹配对应的塔吊任务，包括：

获取局部人脸图像，其中，所述局部人脸图像包括眼外图像和眼内图像；根据所述眼外图像获取人脸特征信息，以及根据所述眼内图像获取虹膜特征信息；判断所述人脸特征信息是否与第一预设特征信息匹配；若是，则判断所述虹膜特征信息是否与第二预设特征信息匹配；若是，则确认操作人员的身份信息；

根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中的人员身份信息字段搜索，将命中的结果中对应的塔吊任务作为输出结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述获取局部人脸图像，包括：当通过摄像头检测到眼外图像与眼内图像的比例处于预设比例范围时，拍摄得到人脸局部图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述拍摄施工工地的视频信息并分析每个塔吊的工作状态，得到至少一个空闲塔吊，包括：

各个塔吊分别设定辅助识别图案；取塔吊空闲时的摄像头成像；计算并记录上述每个塔吊空闲时的成像的色彩，若灰度图像时，则RGB各色彩分量相等，游程编码；进行塔吊空闲检测时，获取一个或多个塔吊的成像；根据获得的成像计算各个待检测塔吊对应图像中图块的色彩游程编码；分别判断上述根据获得的成像计算各个待检测塔吊对应图像中图块得到的各个色彩游程编码与对应塔吊空闲时的情况是否匹配，若特征一致，则该塔吊空闲，否则该塔吊忙碌。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述的辅助识别图案为各向同质性图案；所述的各向同质性图案为彩色或灰度同心环组；所述的计算并记录上述每个塔吊空闲时的成像的色彩游程编码的计算方法包括：步骤1，以作为图像检测区的凸多边形A对辅助识别图案进行近似框范；步骤2，由上述凸多边形A得到其最小外接规则矩形R(A)以确定图像检索范围；步骤3，确定上述凸多边形A的标记矩阵M(A)，标记矩阵M(A)的元素与最小外接规则矩形R(A)的像素一一对应，若像素落在凸多边形A上，则令其在标记矩阵M(A)上对应的元素取1值，否则取-1值；步骤4，对R(A)上的像素逐行扫描，将每一行像素转化为游程编码。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工控制模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征，将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊进行匹配，以控制所述空闲塔吊执行所述塔吊任务，包括：

抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工控制模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征；

抽取空闲塔吊的特征；

将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊的特征进行匹配，将匹配度按照从高到低的顺序排列所述空闲塔吊；

控制匹配度最高的空闲塔吊执行所述塔吊任务。

8.一种智能塔吊传动半自动控制系统，其特征在于，包括：

传感器布置模块，用于在塔吊控制室布置温度传感器和摄像头，所述温度传感器和摄像头指向塔吊控制器的操作位置，在施工工地布置若干个摄像头；

控制模式切换模块，用于所述温度传感器感应所述操作位置的温度数值，当所述温度数值位于预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为人工控制模式；当所述温度数值不在预设人体温度范围内时，将所述塔吊控制器的控制模式切换为自动控制模式；

身份识别匹配模块，用于在所述人工控制模式下，启动摄像头采集操作位置的人脸图像，识别所述人脸图像以确认操作人员的身份信息，根据所述人员的身份信息在预设塔吊任务库中搜索匹配对应的塔吊任务；

空闲塔吊获取模块，用于启动施工工地布置的摄像头，拍摄施工工地的视频信息并分析每个塔吊的工作状态，得到至少一个空闲塔吊；

任务匹配控制模块，用于抽取自动控制模式下预存的塔吊任务的特征，或者抽取所述人工控制模式下搜索匹配得到的塔吊任务的特征，将所述塔吊任务的特征与所述空闲塔吊进行匹配，以控制所述空闲塔吊执行所述塔吊任务。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

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