【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及装料车安全监测，特别是涉及一种基于图像行为预测的罐车位移报警方法及系统。
技术介绍
1、目前，生产实践中，经常出现拉坏灰库下料斗的情况，经过观察分析主要是罐车运动及操作人员产生。产生原因有二：其一，罐车在向下灰位运动时，操作人员判断失误，手动下料灰斗；其二，联系不畅，司机判断失误，让正装灰的车辆运动。
2、综上，现有的监控系统可能在实时更新车辆位置和状态数据方面存在延迟，这对于快速响应紧急情况至关重要；市场上的监控系统可能缺乏对罐车多种工况的综合监控能力，如液位数据、车辆运动轨迹、驾驶员行为等，这限制了系统的全面性和智能化水平。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是通过图像处理和无线通讯技术，实现对罐车全过程的实时、准确监控，以预防和减少运输过程中的安全事故。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于图像行为预测的罐车位移报警方法，包括：
3、在灰库下料口设置视频监测点，获取罐车位移视频数据；
4、通过对罐车位移视频数据进行处理，生成罐车位移图像数据；
5、建立罐车接口识别模型以及罐车位置识别模型，对获取罐车位移图像数据进行分析；
6、罐车接口识别模型识别罐车位移图像中的罐车接口；
7、若图像中未识别到罐车接口，则应用罐车位置识别模型对罐车位置进行识别；根据罐车位置进行识别结果控制罐车移动到灰库下料口处，直至图像识别到罐车接口；
8、控制罐车移动，直至罐车接口与灰库下
9、在本专利技术的一些实施例中，建立罐车接口识别模型时，包括：
10、通过模拟试验，生成多种条件下的罐车顶部图像，对图像中的罐车接口进行标注，得到标注后的罐车顶部图像；
11、对标注后的罐车顶部图像进行预处理，并通过卷积操作进行特征提取，得到罐车接口的图像特征；
12、基于罐车接口的图像特征，对罐车接口识别模型中输入图像进行检测，得到图像中罐车接口的位置p，p＝[n,x,y,h,w]；
13、其中，n的值为1或0，当图像中检测到罐车接口的位置时，n＝1，当图像中未检测到罐车接口的位置时，n＝0；
14、x表示识别到的罐车接口锚点框的中心点的横坐标，y表示识别到的罐车接口锚点框的中心点的纵坐标，h表示识别到的罐车接口锚点框的高，w表示识别到的罐车接口锚点框的宽。
15、在本专利技术的一些实施例中，构建罐车位置识别模型时，包括：
16、通过模拟试验，获取对罐车对接过程中，不同条件下的后方视频监测点以及两侧视频监测点拍摄到的历史视频数据；
17、对历史视频数据进行预处理，得到罐车后方图像以及罐车两侧图像，识别图像中罐车的位置；
18、基于罐车对接区域建立坐标轴，结合罐车后方图像以及罐车两侧图像识别结果，得到罐车中心点的坐标以及罐车边界信息。
19、在本专利技术的一些实施例中，根据罐车位置进行识别结果控制罐车移动到灰库下料口处，直至图像识别到罐车接口，包括：
20、获取罐车对接过程中的实时视频数据，包括罐车的顶部视频数据、后方视频数据以及两侧视频数据；
21、对顶部视频数据进行实时分析，通过罐车接口识别模型识别顶部视频数据中罐车接口的位置信息，得到图像中罐车接口的实时位置p’,p’＝[n,x,y,h,w]；
22、当n＝0时，表示顶部视频监测点未检测到罐车接口；
23、此时将后方视频数据以及两侧视频数据输入罐车位置识别模型，生成罐车中心点的坐标以及罐车边界信息，并通过与目标位置进行对比，指导罐车移动到目标位置；
24、当n＝1，对顶部图像中罐车接口的位置进行分析；基于x,y,h,w的值，确定图像中罐车接口的轮廓及位置；
25、将图像中罐车接口的轮廓及位置与标注后的罐车顶部图像进行对比，判断罐车接口的位置是否符合要求；
26、若符合要求则对接灰库下料口与罐车接口；
27、若不符合要求则将视频发送给罐车控制端进行修正，直至罐车接口对接成功。
28、在本专利技术的一些实施例中，罐车接口与灰库下料口位置对接成功，包括：
29、通过罐车接口识别模型，获取顶部图像中罐车接口的位置，控制罐车移动，直至到达顶部图像中罐车接口的位置到达预设位置，对接成功；
30、对接成功后，生成控制下料指令。
31、在本专利技术的一些实施例中，控制下料指令，包括：
32、下料控制端执行下料操作，罐车控制端保持车辆静止；
33、下料过程中，实时监控顶部视频数据，对罐车接口的行为进行位移预测，基于位移预测的结果生成一级控制策略对罐车装料进行管理。
34、在本专利技术的一些实施例中，对罐车接口的行为进行位移预测时，包括：
35、对接成功后，在视频数据中标记罐车接口位置a(x,y)；
36、对视频数据中罐车接口位置实施监控，基于获得的罐车接口实时位置b(x,y)与标记的罐车接口位置a(x,y)，计算生成罐车接口位移偏移向量c，c＝b-a。
37、在本专利技术的一些实施例中，一级控制策略，还包括：
38、设置偏移阈值t，包括：一级偏移阈值t1，二级偏移阈值t2，三级偏移阈值t3；
39、基于位移偏移向量以及偏移阈值进行下料报警；
40、其中，若|c|<t1，则缩短视频数据抽帧的时间间隔，保持监测；
41、若t1<|c|≤t2，则缩短视频数据抽帧的时间间隔，同时分析向量方向的变化，判断是否需要提醒罐车控制端；
42、若t2<|c|≤t3，发送信息到罐车控制端进行提醒；
43、t3<|c|，停止下料过程。
44、在本专利技术的一些实施例中，若t1<|c|≤t2，还包括：
45、以罐车位置中心点为原点，建立平面直角坐标系，获取n次偏移向量c，c＝[c1,c2…ci…cn]；
46、其中，c1表示第一次获取的偏移向量，ci表示第i次获取的偏移向量，i≠1，n表示获取的偏移向量的次数；
47、计算ci与c1的角度差p，进行偏移判断；
48、若p<90，则判断车辆在发生偏移，发送提醒信息到罐车控制端；
49、若p≥90，则判断车辆未发生偏移，再次获取n次偏移向量c，进行角度差p计算，进行偏移判断。
50、一种基于图像行为预测的罐车位移报警系统，应用上述基于图像行为预测的罐车位移报警方法，包括：
51、数据获取模块，用于获取罐车位移视频数据；
52、数据预处理模块，用于对罐车位移视频数据进行处理，得到罐车位移图像数据；
53、数据分析模块，用于建立罐车接口识别模型以及罐车位置识别模型，确定罐车以及罐车接口的位置；
54、行为预本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，建立罐车接口识别模型时，包括：
3.如权利要求2所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，构建罐车位置识别模型时，包括：
4.如权利要求3所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，根据罐车位置进行识别结果控制罐车移动到灰库下料口处，直至图像识别到罐车接口，包括：
5.如权利要求4所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，罐车接口与灰库下料口位置对接成功，包括：
6.如权利要求5所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，控制下料指令，包括：
7.如权利要求6所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，对罐车接口的行为进行位移预测时，包括：
8.如权利要求7所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，一级控制策略，还包括：
9.如权利要求8所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于
10.一种基于图像行为预测的罐车位移报警系统，其特征在于，应用上述权利要求1-9中任一项所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，建立罐车接口识别模型时，包括：
3.如权利要求2所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，构建罐车位置识别模型时，包括：
4.如权利要求3所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，根据罐车位置进行识别结果控制罐车移动到灰库下料口处，直至图像识别到罐车接口，包括：
5.如权利要求4所述的基于图像行为预测的罐车位移报警方法，其特征在于，罐车接口与灰库下料口位置对接成功，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：冯尊龙，丁昊天，司凯，鲍教旗，刘瑾，李德成，储怡芳，
申请(专利权)人：华能曲阜热电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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