(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211306169.0 (22)申请日 2022.10.25 (71)申请人 山东工程职业 技术大学 地址 250200 山东省济南市章 丘区经十东 路6196号 (72)发明人 孙良静　张文硕　朱宏雁　韩蕾　 张珊珊　 (74)专利代理 机构 济南同越专利代理事务所 (普通合伙) 37397 专利代理师 朱忠范 (51)Int.Cl. G08B 21/02(2006.01) G08B 21/18(2006.01) G08B 29/18(2006.01) G06K 7/00(2006.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06V 10/82(2022.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 40/16(2022.01) (54)发明名称 一种基于图像处理的施工安全告警方法及 系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于图像处理的施工安 全告警方法及系统， 属于图像处理技术领域。 根 据增强处理后的施工现场图像数据， 得到施工人 员和爬梯识别结果， 如判断发生爬梯动作时， 生 成第一告警信息， 并根据增强处理后的图像数 据， 得到施工人员人脸识别结果； 将得到的人脸 识别结果与施工人员人脸数据库进行比对， 如 施 工人员人脸数据库中未对比到人脸识别结果， 则 生成第二告警信息； 如 施工人员人脸数据库中对 比到人脸识别结果， 则判断施工人员是否具有登 高作业资质， 如施工人员具备登高作业资质， 则 记录登高作业信息， 否则， 生 成第三告警信息； 本 发明能够更精准的进行施工现场爬梯作业的识 别， 有效的保证 了爬梯登高作业的安全性。 权利要求书2页 说明书12页 附图2页 CN 115376275 A 2022.11.22 CN 115376275 A 1.一种基于图像处 理的施工安全告警方法， 其特 征在于： 包括以下 过程： 获取施工现场的图像数据； 对获取的施工现场的图像数据进行增强处 理； 根据增强处理后的图像数据和第一神经网络模型， 得到施工人员和爬梯识别结果， 如 判断发生爬梯动作时， 生成第一告警信息， 并根据增强处理后的图像数据和第二神经网络 模型， 得到施工人员人脸识别结果； 将得到的人脸识别结果与施工人员人脸数据库进行比对， 如施工人员人脸数据库中未 对比到人脸识别结果， 则生成第二告警信息； 如施工人员人脸数据库中对比到人脸识别结 果， 则判断施工人员是否具有登高作业资质， 如施工人员具备登高作业资质， 则记录 登高作 业信息， 否则， 生成第三告警信息 。 2.如权利要求1所述的基于图像处 理的施工安全告警方法， 其特 征在于： 第一告警信 息用于提醒安全管理人员进行施工人员的登高作业监控， 第 二告警信 息和 第三告警信息用于提醒安全管理人员禁止施工人员的操作。 3.如权利要求1所述的基于图像处 理的施工安全告警方法， 其特 征在于： 根据施工人员和爬梯识别结果， 判断是否发生爬梯动作， 包括： 根据施工人员识别结果的第一外边界， 得到第一外边界内所包 含的像素点； 根据爬梯识别结果的第二外边界， 得到第二外边界内所包 含的像素点； 获取第一外边界内和第 二外边界内的重合像素点， 当重合像素点的个数大于第 一设定 阈值， 且重合像素点的个数与第二外边界内所包含的像素点的比值大于第二设定阈值时， 判定存在爬梯动作。 4.如权利要求1 ‑3任一项所述的基于图像处 理的施工安全告警方法， 其特 征在于： 第一神经网络模型包括依次连接的第一卷积层模块、 池化层和全连接层， 卷积层包括 依次连接的第一卷积层、 第二卷积层和第三卷积层； 第一卷积层的输入与第 一卷积层的输出级联后作为第 二卷积层的输入， 第 二卷积层的 输出、 第一卷积层的输入与第一卷积层的输出级联后作为第三卷积层的输入。 5.如权利要求1 ‑3任一项所述的基于图像处 理的施工安全告警方法， 其特 征在于： 如判断发生爬梯动作时， 进行爬梯图像的实时抓取， 根据抓取到的图像数据以及第三 神经网络模型， 得到施工人员的安全帽识别结果， 当安全帽缺失时， 生成第四告警信息， 用 于提醒安全管理人员禁止施工人员的操作。 6.如权利要求1 ‑3任一项所述的基于图像处 理的施工安全告警方法， 其特 征在于： 在每个爬梯的高度阈值以上的位置均设置独立的RFID读取设备， 在每个施工人员的安 全帽内均内嵌有相应的RFID电子标签， 当施工人员到达爬梯的RFID的识别范围内被识别 到， 且根据第一神经网络模型 的识别结果判断施工人员存在爬梯动作时， 确定有施工人员 在执行爬梯动作且位于危险高度位置， 此时生成第五告警信息 。 7.一种基于图像处 理的施工安全告警系统， 其特 征在于： 包括： 数据获取模块， 被 配置为： 获取施工现场的图像数据； 图像增强模块， 被 配置为： 对获取的施工现场的图像数据进行增强处 理；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115376275 A 2图像识别模块， 被配置为： 根据增强处理后的图像数据和第 一神经网络模型， 得到施工 人员和爬梯识别结果， 如判断发生爬梯动作时， 生成第一告警信息， 并根据增强处理后的图 像数据和第二神经网络模型， 得到施工人员人脸识别结果； 安全告警模块， 被配置为： 将得到的人脸识别结果与施工人员人脸数据库进行比对， 如 施工人员人脸数据库中未对比到人脸识别结果， 则生成第二告警信息； 如施工人员人脸数 据库中对比到人脸识别结果， 则判断施工人员是否具有登高作业资质， 如施工人员具备登 高作业资质， 则记录登高作业信息， 否则， 生成第三告警信息 。 8.如权利要求7 所述的基于图像处 理的施工安全告警系统， 其特 征在于： 根据施工人员和爬梯识别结果， 判断是否发生爬梯动作， 包括： 根据施工人员识别结果的第一外边界， 得到第一外边界内所包 含的像素点； 根据爬梯识别结果的第二外边界， 得到第二外边界内所包 含的像素点； 获取第一外边界内和第 二外边界内的重合像素点， 当重合像素点的个数大于第 一设定 阈值， 且重合像素点的个数与第二外边界内所包含的像素点的比值大于第二设定阈值时， 判定存在爬梯动作。 9.如权利要求7或8所述的基于图像处 理的施工安全告警系统， 其特 征在于： 如判断发生爬梯动作时， 进行爬梯图像的实时抓取， 根据抓取到的图像数据以及第三 神经网络模型， 得到施工人员的安全帽识别结果， 当安全帽缺失时， 生成第四告警信息， 用 于提醒安全管理人员禁止施工人员的操作。 10.如权利要求7或8所述的基于图像处 理的施工安全告警系统， 其特 征在于： 在每个爬梯的高度阈值以上的位置均设置独立的RFID读取设备， 在每个施工人员的安 全帽内均内嵌有相应的RFID电子标签， 当施工人员到达爬梯的RFID的识别范围内被识别 到， 且根据第一神经网络模型 的识别结果判断施工人员存在爬梯动作时， 确定有施工人员 在执行爬梯动作且位于危险高度位置， 此时生成第五告警信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115376275 A 3