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申请/专利权人：天津大学;中国建筑第六工程局有限公司;中建六局华南建设有限公司

摘要：本发明公开一种基于计算机视觉的工程车辆碰撞检测预警系统及方法，属于图像识别技术领域，包括步骤S1：获取施工现场静态图像，使用第一模型进行识别，获取目标车辆的轮廓；步骤S2：对目标车辆进行编号，基于第一图像中目标车辆的位置，生成目标车辆的行驶轨迹及实际距离；步骤S3：获取第一图像之间的时间间隔及目标车辆的实际距离，计算行驶速度；步骤S4：合成第二图像，设置第一阈值和第二阈值，若目标车辆的车间距离小于第一阈值，则将目标车辆以第一颜色突出显示并生成第一警告，并将其中行驶速度大于第二阈值的目标车辆以第二颜色突出显示并生成第二警告。本发明解决了复杂多变工程施工环境下，工程车辆发生碰撞检测及预警问题。

主权项：1.一种基于计算机视觉的工程车辆碰撞检测预警方法，其特征在于，包括如下的步骤：每间隔第一时间获取由不同图像采集模块采集的第一视频，所述第一视频为施工现场的监控视频，将所述第一视频拆分为多张静态图像，训练并建立第一模型，使用所述第一模型对每张所述静态图像进行识别，以获取每张所述静态图像中目标车辆；对各张所述静态图像中的所述目标车辆进行编号，各个所述目标车辆具有唯一编号，若同一所述目标车辆在多张所述静态图像均有出现，定义出现同一编号所述目标车辆的所述静态图像为第一图像，在所述第一图像中生成所述目标车辆的行驶轨迹，通过所述行驶轨迹和坐标变换计算所述目标车辆行驶的实际距离；获取所述第一图像之间的时间间隔，基于所述实际距离和所述第一图像之间的所述时间间隔计算所述目标车辆的行驶速度；将由不同所述第一视频抽取的所述静态图像合成为第二图像，所述第二图像为全景鸟瞰图，设置第一阈值和第二阈值，若两个不同编号的所述目标车辆质心之间的车间距离小于第一阈值，则将两辆目标车辆以第一颜色突出显示并生成第一警告，并将其中所述行驶速度大于第二阈值的所述目标车辆以第二颜色突出显示并生成第二警告；其中，若两个不同编号的所述目标车辆质心之间的车间距离大于等于第一阈值，则还包括以下步骤：基于所述行驶轨迹确定所述第二图像中各个所述目标车辆的行驶方向，基于所述行驶方向生成第一路线，所述第一路线与所述行驶方向平行；在每条所述第一路线上选取判断区域，定义所述目标车辆与所述判断区域之间的距离为第一距离，基于所述行驶速度和所述第一距离，计算各个所述目标车辆到达所述判断区域所需的第一时间，将不同目标车辆的所述第一时间相减，获得各个所述目标车辆到达所述判断区域的时间差，设置第三阈值和第四阈值，若存在所述时间差小于第三阈值，计算所述目标车辆在所述判断区域发生碰撞的第一概率，若所述第一概率大于第四阈值，则生成第三警告；其中，计算所述第一概率包括以下步骤：设定第二距离，所述第二距离小于所述第一距离，在所述第一路线以所述第二距离间隔选取多个基点，以每个所述基点为圆心，以所述第二距离为半径，在所述第二图像中生成两个第一监测区域，若目标车辆在该区域形成相互重叠，则将两个第一监测区域定义为判断区域，定义生成出现重叠的、所述第一监测区域的所述基点为目标点，计算所述目标车辆到达所述目标点的第二概率，将不同所述目标点的所述第二概率累加，以获得所述第一概率，若所述第一概率超过所述第四阈值，则判定各个所述目标车辆在所述判断区域存在碰撞风险；其中，获取所述目标车辆到达所述目标点的所述第二概率包括以下步骤：将所述第二图像划分为m个网格区域，对每个网格区域进行编号，获取所述目标车辆的第一特征数据，所述第一特征数据包括所述目标车辆当前位置的所述网格区域的编号、所述行驶速度和所述行驶方向，所述行驶方向与所述行驶轨迹平行，获取与所述目标车辆的所述第一特征数据相同的历史数据，基于所述历史数据和第一公式计算所述目标车辆从当前位置前往编号n网格区域的第三概率，编号n网格区域为所述目标点所在的网格区域，所述第一公式为：，其中，an为所述历史数据中各个所述目标车辆经过编号n网格区域的次数，A为所述历史数据的数量；将满足第二公式的所述网格区域保留，其余的所述网格区域删除，所述第二公式为：，其中，为第一预设数值，为所述目标车辆从当前位置前往编号n网格区域所需时间，为第二预设数值，为输出x和y两个数值中的最大值；以所述基点为中心生成第二监测区域，获取所述第二监测区域内每个所述网格区域的所述第三概率，基于第三公式计算所述目标车辆从当前位置前往编号n网格区域的所述第二概率，所述第三公式为：，其中，Pn为所述目标车辆在第一路线方向上经过的所述网格区域的概率，为所述第二监测区域内所有网格区域的所述第三概率之和。

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