本發(fā)明涉及一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法、設(shè)備及介質(zhì)，屬于圖像監(jiān)測領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、電廠、煤礦散料輸送系統(tǒng)是用于將煤炭、粉煤灰等散狀物料在電廠和煤礦內(nèi)部或兩者之間進(jìn)行輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)的一系列設(shè)備及設(shè)施的組合，存在輸煤廊道跨度長，全天候人工巡檢強(qiáng)度大，對(duì)輸送設(shè)備產(chǎn)生的煙霧、明火動(dòng)態(tài)感知能力較弱，無法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，而廊道內(nèi)的煤渣及粉塵，不易散發(fā)，增加了火災(zāi)危險(xiǎn)，隨著國家和地方政府對(duì)煤炭運(yùn)輸?shù)陌踩笾饾u提高，制定了相關(guān)的安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，要求加強(qiáng)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)管理措施，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2、然而，由于煤礦環(huán)境復(fù)雜，不同廠商技術(shù)，以及設(shè)備尺寸、設(shè)備皮帶寬、空間大小，均有差異，導(dǎo)致煙火識(shí)別精度下降，普通滅火設(shè)備存在誤差，而常見的噴淋系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間通常在幾十秒至數(shù)分鐘時(shí)間，輸煤設(shè)備產(chǎn)生火勢，引燃煤粉，處理效率不高。

3、有鑒于此，本發(fā)明提提供一種能夠高精準(zhǔn)、快速檢測煙火情況方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種能夠高精準(zhǔn)、快速檢測煙火情況方法、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，可以有效解決上述問題。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法、設(shè)備及介質(zhì)，包含如下步驟：

4、步驟1，在輸煤廊道煙火場景中搭建多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)、噴淋頭設(shè)備以及聲光報(bào)警器，獲取輸煤廊道煙火場景中煙霧、明火的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)集；

5、步驟2，通過yo?l?o?v10模型對(duì)實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，劃分出煙霧區(qū)域、明火區(qū)域；

6、步驟3，將同一個(gè)地理位置所述攝像機(jī)與噴淋頭設(shè)備關(guān)聯(lián)配置；

7、步驟4，對(duì)明火區(qū)域進(jìn)行煙火識(shí)別，通過煙火預(yù)警閾值將煙火識(shí)別劃分為不同警告信號(hào)；

8、步驟5，實(shí)時(shí)計(jì)算煙霧區(qū)域、明火區(qū)域的邊界框值，并且將所述邊界框值與所述煙火預(yù)警閾值比對(duì)，得到煙火識(shí)別警告信號(hào)，以聯(lián)動(dòng)聲光報(bào)警或噴淋頭設(shè)備。

9、進(jìn)一步，所述步驟1具體包括：

10、步驟11，根據(jù)輸煤廊道煙火場景的實(shí)際情況，部署多個(gè)可見光攝像機(jī)、聲光報(bào)警器和噴淋頭設(shè)備；例如，在實(shí)際運(yùn)用中，在設(shè)備運(yùn)行區(qū)域的上方分布置分辨率1080p的可見光攝像機(jī)，相鄰攝像機(jī)之間的距離為20米；這里所述的輸煤廊道煙火場景的實(shí)際情況包括但不限于設(shè)備的轉(zhuǎn)彎位置、直線輸送位置，避免造成視覺死角；

11、步驟12，利用多個(gè)可見光攝像機(jī)、聲光報(bào)警器和噴淋頭設(shè)備來獲取實(shí)時(shí)的視頻文件。

12、進(jìn)一步，述步驟2具體包括：

13、步驟21，按設(shè)定目標(biāo)數(shù)量的視頻文件進(jìn)行預(yù)處理，得到圖像數(shù)據(jù)集；

14、步驟22，對(duì)opencv預(yù)訓(xùn)練模型訓(xùn)練參數(shù)進(jìn)行配置，設(shè)定漏識(shí)別閾值、精確率閾值、漏識(shí)別率閾值；

15、步驟23，將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入至opencv預(yù)訓(xùn)練模型中；

16、步驟24，啟動(dòng)訓(xùn)練過程中，根據(jù)配置好的模型訓(xùn)練參數(shù)識(shí)別煙霧區(qū)域、明火區(qū)域，通過監(jiān)控訓(xùn)練過程，輸入驗(yàn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證；

17、步驟25，重復(fù)步驟24，通過監(jiān)控訓(xùn)練過程，輸入驗(yàn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，得到正確識(shí)別數(shù)、誤識(shí)別數(shù)、漏識(shí)別數(shù)，并完成初始標(biāo)記；

18、步驟26，通過計(jì)算獲得精確率和漏識(shí)別率，判模型是否投入使用。

19、更進(jìn)一步，所述步驟21具體包括：

20、步驟211，通過視頻轉(zhuǎn)換圖片函數(shù)將設(shè)定目標(biāo)數(shù)量的視頻文件按每一幀讀取，轉(zhuǎn)換獲得具有圖片序列的圖片文件；

21、步驟212，通過數(shù)據(jù)集分割函數(shù)將具有圖片序列的圖片文件按設(shè)定比例劃分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)、驗(yàn)證數(shù)據(jù)，并分別標(biāo)注為標(biāo)簽1、標(biāo)簽2。

22、進(jìn)一步，所述步驟3具體包括：

23、步驟31，對(duì)在輸煤廊道煙火場景中的攝像機(jī)與噴淋設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，使得每個(gè)識(shí)別攝像機(jī)所在區(qū)域均有噴淋設(shè)備覆蓋；

24、步驟32，將所述攝像機(jī)與噴淋設(shè)備的編號(hào)手動(dòng)輸入系統(tǒng)，或者，通過pandas函數(shù)庫中的read.exce?l讀取函數(shù)，讀取exce?l文件。

25、進(jìn)一步，所述步驟4具體包括：設(shè)定煙火預(yù)警閾值，將煙火識(shí)別劃分為三中預(yù)警等級(jí)，分別為低預(yù)警等級(jí)、中預(yù)警等級(jí)、高預(yù)警等級(jí)。

26、進(jìn)一步，所述步驟5具體包括：

27、觸發(fā)煙火識(shí)別警告信號(hào)，第一時(shí)間通知現(xiàn)場人員；

28、i?f判斷函數(shù)進(jìn)行判斷，所識(shí)別面積處于低預(yù)警等級(jí)、中預(yù)警等級(jí)，調(diào)用pymodbus庫；平臺(tái)發(fā)送請求至plc，可聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場聲光報(bào)警，第一時(shí)間通知現(xiàn)場人員；其中，pymodbus庫是標(biāo)準(zhǔn)庫，為工業(yè)通信協(xié)議。

29、當(dāng)i?f判斷函數(shù)判斷，報(bào)警處于高預(yù)警等級(jí)時(shí)，平臺(tái)自動(dòng)通過modbus協(xié)議的方式，下發(fā)開關(guān)量信號(hào)，自動(dòng)啟動(dòng)該區(qū)域所關(guān)聯(lián)的噴淋設(shè)備。

30、一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法。

31、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法。

32、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明針對(duì)熱電廠輸煤廊道場景，預(yù)先使用模型庫，可直接利用現(xiàn)場視頻進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，訓(xùn)練后再進(jìn)行人工標(biāo)識(shí)，處理周期可大大縮短，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足；

33、較早期yolo?v9及更早版本的深度學(xué)習(xí)模型，本方法針對(duì)實(shí)時(shí)并且大數(shù)據(jù)的視頻文件，只選取少量的視頻文件進(jìn)行快速識(shí)別，相對(duì)傳統(tǒng)視覺識(shí)別技術(shù)往往需要大量的人工標(biāo)記來訓(xùn)練模型，延遲減少46％，可在數(shù)秒內(nèi)完成；實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，預(yù)計(jì)可以將火災(zāi)發(fā)生率降低30％以上，響應(yīng)時(shí)間可在數(shù)秒內(nèi)完成。

技術(shù)特征：

1.一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法，其特征在于，包含如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所示的一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟1具體包括：

3.如權(quán)利要求1所示的一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟2具體包括：

4.如權(quán)利要求3所示的一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟21具體包括：

5.如權(quán)利要求1所示的一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟3具體包括：

6.如權(quán)利要求1所示的一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟4具體包括：設(shè)定煙火預(yù)警閾值，將煙火識(shí)別劃分為三中預(yù)警等級(jí)，分別為低預(yù)警等級(jí)、中預(yù)警等級(jí)、高預(yù)警等級(jí)。

7.如權(quán)利要求1所示的一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟5具體包括：

8.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種輸煤廊道煙火場景下的高精度圖像識(shí)別方法，包含步驟1，在輸煤廊道煙火場景中搭建設(shè)備，獲取輸煤廊道煙火場景中煙霧、明火的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)集；步驟2，通過yolo?v10模型對(duì)實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，劃分出煙霧區(qū)域、明火區(qū)域；本發(fā)明針對(duì)熱電廠輸煤廊道場景，預(yù)先使用模型庫，可直接利用現(xiàn)場視頻進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，訓(xùn)練后再進(jìn)行人工標(biāo)識(shí)，處理周期可大大縮短，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足；本方法針對(duì)實(shí)時(shí)并且大數(shù)據(jù)的視頻文件，只選取少量的視頻文件進(jìn)行快速識(shí)別，相對(duì)傳統(tǒng)視覺識(shí)別技術(shù)往往需要大量的人工標(biāo)記來訓(xùn)練模型，延遲減少46％，可在數(shù)秒內(nèi)完成；實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，預(yù)計(jì)可以將火災(zāi)發(fā)生率降低30％以上，響應(yīng)時(shí)間可在數(shù)秒內(nèi)完成。

技術(shù)研發(fā)人員：肖業(yè)海,趙明,林昌華,趙傳金,吳行銘,李陳曦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門力祺環(huán)境工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15