作业车辆的防碰撞监控方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种作业车辆的防碰撞监控方法，应用于防碰撞监控系统，防碰撞监控系统包括车载辅助终端，和安装在作业车辆的作业装置顶端的每个预设方向上的数据采集终端，该方法包括：通过识别采集的深度图像中的目标障碍物，根据深度图像构建包括作业车辆和目标障碍物的三维场景模型，以实现适用在不同场景下的安全防护监控。再在三维场景模型内，确定作业装置的未来运动轨迹及作业装置与目标障碍物的障碍物距离，根据该未来运动轨迹及障碍物距离生成预警信号，并发出预警提醒，可预防在施工时因作业车辆临近或碰撞障碍物而发生的破坏，可有效提醒作业人员安全作业。此外，还提出了防碰撞监控系统、设备和存储介质。设备和存储介质。设备和存储介质。

【技术实现步骤摘要】
作业车辆的防碰撞监控方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及作业安全
，尤其是涉及作业车辆的防碰撞监控方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]作业车辆装配有专用设备或器具，如工程抢险车、洒水车、吸污车、水泥搅拌车、起重车、医疗车等，能辅助完成各种施工作业。在通常情况下，作业车辆会避免靠近障碍物，但由于操作人员的技术水平参差不齐，常会出现各种意外靠近障碍物的危险情形。此外由于施工要求，有时候又不得不在靠近障碍物的场景下进行施工，例如进行临近高压电力设备的起吊作业，线下打桩等。
[0003]以上情况稍有不慎就会导致高大机具与附近障碍物，因安全距离不足而出现碰线、线路跳闸、停电、人员伤亡的状况，因此需极力避免。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供避免作业车辆与附近障碍物发生碰撞的防碰撞监控方法、装置、设备和介质。
[0005]一种作业车辆的防碰撞监控方法，应用于防碰撞监控系统，防碰撞监控系统包括车载辅助终端，和安装在作业车辆的作业装置顶端的每个预设方向上的数据采集终端，方法包括：
[0006]获取数据采集终端采集的在作业装置顶端的每个预设方向上的深度图像；
[0007]识别每个预设方向上的深度图像中的目标障碍物，根据每个预设方向上的深度图像构建包括作业车辆和目标障碍物的三维场景模型；
[0008]在三维场景模型内，确定作业装置的未来运动轨迹及作业装置与目标障碍物的障碍物距离，根据未来运动轨迹及障碍物距离生成预警信号；r/>[0009]将预警信号发送至车载辅助终端，以使得车载辅助终端响应预警信号发出预警提醒。
[0010]在其中一个实施例中，其特征在于，识别每个预设方向上的深度图像中的目标障碍物，包括：
[0011]对每个预设方向上的深度图像进行颜色阈值分割以获取感兴趣的颜色区域图像，对颜色区域图像进行二值化处理，获取二值化图像；
[0012]定位二值化图像中的疑似障碍物，使用特征描述子描述疑似障碍物的关键特征，通过支持向量机分类器根据关键特征对疑似障碍物进行分类，确定二值化图像中的目标障碍物；
[0013]获取包含目标障碍物的目标二值化图像，将目标二值化图像输入到训练后的卷积神经网络中，获取目标障碍物的障碍物特征。
[0014]在其中一个实施例中，根据每个预设方向上的深度图像构建作业车辆和目标障碍
物的三维场景模型，包括：
[0015]根据每个预设方向上的深度图像的深度信息确定作业场景中作业车辆和目标障碍物的三维坐标信息；
[0016]对三维坐标信息进行几何标定，获取作业场景中用于表示作业车辆和目标障碍物的形状参数；
[0017]采集作业场景的RGB图像，从RGB图像中提取作业场景的纹理信息，生成作业场景的场景纹理图；
[0018]根据形状参数及场景纹理图生成作业车辆和目标障碍物的三维场景模型。
[0019]在其中一个实施例中，确定作业装置的未来运动轨迹及作业装置与目标障碍物的障碍物距离，根据未来运动轨迹及障碍物距离生成预警信号，包括：
[0020]获取作业车辆的作业装置在作业过程中的若干个三维坐标信息，根据若干个三维坐标信息模拟作业装置的未来运动轨迹；
[0021]获取数据采集终端的成像参数及目标障碍物的目标障碍物参数，根据成像参数及目标障碍物参数确定作业装置与目标障碍物的障碍物距离；
[0022]当识别到在未来运动轨迹上出现目标障碍物且障碍物距离满足碰撞预警条件时，生成预警信号。
[0023]在其中一个实施例中，当在未来运动轨迹上出现目标障碍物且障碍物距离满足碰撞预警条件时，生成预警信号，包括：
[0024]当在未来运动轨迹上出现目标障碍物，且作业装置与目标障碍物的障碍物距离小于第一预设安全距离时，生成预警信号；或，
[0025]当在未来运动轨迹上出现目标障碍物，作业装置与目标障碍物的障碍物距离小于第二预设安全距离，且作业装置的运动速度超过预设安全速度时，生成预警信号；第二预设安全距离大于第一预设安全距离。
[0026]在其中一个实施例中，在获取数据采集终端采集的在作业车辆的每个预设方向上的深度图像之前，还包括：
[0027]当接收到用户端输入的监控分配请求时，对可使用的边缘计算资源进行检索；
[0028]在一个资源分配周期内根据监控节点的接入个数和监控分配请求的请求内容确定可使用的边缘计算资源的分配份额；
[0029]根据监控分配请求的时序先后关系确定监控分配请求的优先级，对边缘计算资源根据分配份额和优先级进行分配；
[0030]检测边缘计算资源分配中各个信道的信道传输模式的可用性，对不可用的信道传输模式进行改正。
[0031]在其中一个实施例中，防碰撞监控方法，还包括：
[0032]在深度图像中设置电子围栏；
[0033]当检测到移动障碍物触碰电子围栏时，对移动障碍物进行识别，获取移动障碍物的障碍物特征，根据移动障碍物的障碍物特征生成预警信号；和/或，
[0034]获取预设的作业危险距离，当电子围栏与作业装置间的直线距离小于危险距离时，生成预警信号。
[0035]一种防碰撞监控系统，防碰撞监控系统包括：
[0036]数据采集终端，安装在作业车辆的作业装置顶端的每个预设方向上，用于采集在作业车辆的每个预设方向上的深度图像；
[0037]主控单元，用于识别每个预设方向上的深度图像中的目标障碍物，根据每个预设方向上的深度图像构建包括作业车辆和目标障碍物的三维场景模型；在三维场景模型内，确定作业装置的未来运动轨迹及作业装置与目标障碍物的障碍物距离，根据未来运动轨迹及障碍物距离生成预警信号；
[0038]车载辅助终端，用于响应预警信号，发出预警提醒。
[0039]一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如下步骤：
[0040]获取数据采集终端采集的在作业装置顶端的每个预设方向上的深度图像；
[0041]识别每个预设方向上的深度图像中的目标障碍物，根据每个预设方向上的深度图像构建包括作业车辆和目标障碍物的三维场景模型；
[0042]在三维场景模型内，确定作业装置的未来运动轨迹及作业装置与目标障碍物的障碍物距离，根据未来运动轨迹及障碍物距离生成预警信号；
[0043]将预警信号发送至车载辅助终端，以使得车载辅助终端响应预警信号发出预警提醒。
[0044]一种防碰撞监控设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如下步骤：
[0045]获取数据采集终端采集的在作业装置顶端的每个预设方向上的深度图像；
[0046]识别每个预设方向上的深度图像中的目标障碍物，根据每个预设方向上的深度图像构建包括作业车辆和目标障碍物的三维场景模型；
[0047]在三维场景模型内，确定作业装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种作业车辆的防碰撞监控方法，其特征在于，应用于防碰撞监控系统，所述防碰撞监控系统包括车载辅助终端，和安装在所述作业车辆的作业装置顶端的每个预设方向上的数据采集终端，所述方法包括：获取所述数据采集终端采集的在所述作业装置顶端的每个预设方向上的深度图像；识别所述每个预设方向上的深度图像中的目标障碍物，根据所述每个预设方向上的深度图像构建包括所述作业车辆和所述目标障碍物的三维场景模型；在所述三维场景模型内，确定所述作业装置的未来运动轨迹及所述作业装置与所述目标障碍物的障碍物距离，根据所述未来运动轨迹及所述障碍物距离生成预警信号；将所述预警信号发送至所述车载辅助终端，以使得所述车载辅助终端响应所述预警信号发出预警提醒。2.根据权利要求1所述的防碰撞监控方法，其特征在于，所述识别所述每个预设方向上的深度图像中的目标障碍物，包括：对所述每个预设方向上的深度图像进行颜色阈值分割以获取感兴趣的颜色区域图像，对所述颜色区域图像进行二值化处理，获取二值化图像；定位所述二值化图像中的疑似障碍物，使用特征描述子描述所述疑似障碍物的关键特征，通过支持向量机分类器根据所述关键特征对所述疑似障碍物进行分类，确定所述二值化图像中的目标障碍物；获取包含所述目标障碍物的目标二值化图像，将所述目标二值化图像输入到训练后的卷积神经网络中，获取所述目标障碍物的障碍物特征。3.根据权利要求1所述的防碰撞监控方法，其特征在于，所述根据所述每个预设方向上的深度图像构建所述作业车辆和所述目标障碍物的三维场景模型，包括：根据所述每个预设方向上的深度图像的深度信息确定作业场景中所述作业车辆和所述目标障碍物的三维坐标信息；对所述三维坐标信息进行几何标定，获取所述作业场景中用于表示所述作业车辆和所述目标障碍物的形状参数；采集所述作业场景的RGB图像，从所述RGB图像中提取所述作业场景的纹理信息，生成所述作业场景的场景纹理图；根据所述形状参数及所述场景纹理图生成所述作业车辆和所述目标障碍物的三维场景模型。4.根据权利要求1所述的防碰撞监控方法，其特征在于，所述确定所述作业装置的未来运动轨迹及所述作业装置与所述目标障碍物的障碍物距离，根据所述未来运动轨迹及所述障碍物距离生成预警信号，包括：获取所述作业车辆的作业装置在作业过程中的若干个三维坐标信息，根据所述若干个三维坐标信息模拟所述作业装置的未来运动轨迹；获取所述数据采集终端的成像参数及所述目标障碍物的目标障碍物参数，根据所述成像参数及所述目标障碍物参数确定所述作业装置与所述目标障碍物的障碍物距离；当识别到在所述未来运动轨迹上出现所述目标障碍物且所述障碍物距离满足碰撞预警条件时，生成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁春宇，秦理，罗楚楠，李国良，吴永，黎少凡，
申请(专利权)人：广东电网能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：