一种基于UWB和视频识别的人员入侵侦测系统及方法与流程

本发明涉及人员入侵侦测，具体涉及一种基于uwb和视频识别的人员入侵侦测系统及方法。

背景技术：

1、目前在国际上，新型的大型全封闭式的圆形穹顶仓料场以技术先进、程控水平高、环保性能突出，对比传统的褐煤低效率露天存放、取用优势明显，已被广泛地应用于矿山、煤炭、电力、建材、化工、粮食等的存储和运输系统。而穹顶仓内部一般都有如堆取料机等大型机械设备，如有人员误入，则可能会造成人身伤害，危险性较高。

2、目前单独使用uwb技术可以将所有佩戴uwb定位工卡的人员进行精准定位，但是对未佩戴uwb定位工卡的外来人员无法进行安全管控；单独使用高清摄像头进行监控管理时，只能识别人员数量，无法快速、准确的将内部人员和外来人员进行分别管理，带来了极大的安全管理压力。

3、名称为“一种融合uwb定位与视频识别的作业现场预警方法及装置”，专利号为[cn108846848a]的专利申请，提供了一种融合uwb定位与视频识别的作业现场预警方法及装置，其中方法包括：通过uwb定位方法对佩戴有定位标签的人员进行定位；根据定位结果判断该人员是否到达预设危险区域边界，若是，则通过摄像头获取该人员的视频图像并通过视频识别算法实时判断该人员是否进入预设危险区域，若是，则进行报警；通过视频识别算法实时识别该人员行为意图，判断该人员是否有可能进入预设危险区域，若是，则进行报警。该发明提出在使用uwb精准定位实现人全局定位的基础之上，同时使用基于视频图像识别技术检测出人员肢体的位置并预测其动作意图，用于解决目前国内普遍应用的uwb精准定位方法无法精确定位到人的肢体，更无法知道人的动作是否危险的技术问题。由于视频识别算法仅用于对uwb定位到的处于危险区域边界人员的动作识别，因此不具备对外来人员身份识别功能。

4、名称为“一种关于物流人员的智能定位方法”，专利号为[cn105933656b]的专利申请，公开了一种关于物流人员的智能定位方法，具体包括在每一个仓储房间设置三个摄像装置，摄像装置拍摄范围具有一定的重叠部分，将拍摄的图像和/或视频发送至远程监控中心，并在远程控制中心的显示装置中显示，根据仓储房间内的设备和商品的设置情况，将同一显示图像按照不同的功能进行分区，按照坐标位置将物流人员的位置和所述同一显示图像重叠显示，通过远程监控中心进行监控，实现物流人员的远程监控定位，可以合理调配人手，提高工作效率。由于仅使用了视频监控方式判断人员位置，因此不具备甄别外来人员身份的功能。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于uwb和视频识别的人员入侵侦测系统及方法，以uwb人员定位技术和高清摄像头人员识别技术结合的方式，通过将高清摄像头识别人员数量与uwb人员定位统计人员数量进行对比，可快速甄别被侦测区域入口的人员身份，当仅有无内部员工陪同的外来人员时，向该人员发出警告，具有可快速甄别内部员工和外来人员身份的特点。

2、为了实现上述目的，本发明发明采用的技术方案是：

3、一种基于uwb和视频识别的人员入侵侦测系统，具体包括：

4、uwb人员定位模块：通过均匀分布安装在侦测区域内的uwb基站，构建全场三维定位坐标系，可实时定位携带定位标签的内部员工并统计位于侦测区域入口的内部员工数量；

5、高清摄像机：用于监控被侦测区域入口图像；

6、图像识别算法模块：用于识别高清摄像机捕获图像内的人员数量；

7、数据存储服务器：用于部署数据存储服务，通过网络传输，将定位到的人员数量、高清摄像机监控图像及图像识别算法识别出的人员数量进行记录；

8、数据处理服务器：用于部署数据处理服务，通过网络传输，对高清摄像机捕获的图像进行处理、调用图像识别算法的api接口、对定位到的人员数量和图像识别出的人员数量进行对比及启用警告服务。

9、所述数据处理服务器存储有trilateration算法，具体为：

10、以三个uwb基站为圆心作圆，圆心分别设为a、b、c，坐标分别为(xa，ya)，(xb，yb)，(xc，yc)；

11、三个圆周相交于一点d，交点d即为内部员工的位置，a、b、c即为参考节点，a、b、c与交点d的距离分别为da、db、dc；

12、设交点d的坐标为(x，y)，计算公式为：

13、

14、可以得到交点d的坐标为：

15、

16、所述的uwb人员定位模块通过trilateration算法可实现对携带定位标签的内部员工进行实时定位。

17、一种基于uwb和视频识别的人员入侵侦测系统的侦测方法，具体包括以下步骤：

18、步骤一、通过uwb人员定位功能对内部员工实时定位并获取被侦侧区域入口范围内的人员数量；

19、步骤二、通过高清摄像机实时获取监控区域内人员数量；

20、步骤三、数据处理服务对步骤一和步骤二获取的人员数量进行对比；

21、步骤四、当步骤三对比结果为步骤一获取的人员数量等于0且步骤二获取的人员数量大于0时，启用警告服务。

22、所述的步骤一具体包括以下步骤：

23、1.1)在侦测区域内均匀分布安装uwb基站，并为内部员工配发人员定位标签；

24、1.2)通过步骤1.1安装的uwb基站构建侦测区域的三维定位坐标系；

25、1.3)在步骤1.2构建的三维定位坐标系内划定入口范围坐标；

26、1.4)通过trilateration算法可以实时获取进入步骤1.2构建的三维定位坐标系的携带人员定位标签的内部员工的位置和数量；

27、1.5)uwb基站根据步骤1.3划定的入口范围坐标和步骤1.4获取的内部员工位置，判断有员工在入口范围坐标内时，数据存储服务器记录入口范围坐标内的内部员工数量。

28、所述的步骤二具体包括以下步骤：

29、2.1)在被侦测区域入口处安装高清摄像机；

30、2.2)高清摄像机对被侦测区域入口处进行图像监控；

31、2.3)数据存储服务记录步骤2.2获取的图像；

32、2.4)数据处理服务将步骤2.3记录的图像数据base64编码后进行urlencode；

33、2.5)数据处理服务调用视频识别算法的api接口，对步骤2.4进行urlencode的图像数据进行图像识别处理，识别出相应的人员数量；

34、2.6)数据存储服务记录步骤2.5识别出的人员数量。

35、相对于现有技术，本发明发明的有益效果在于：

36、1、通过uwb基站建立侦测区域坐标，划定入口坐标范围，利用内部员工佩戴定位标签识别侦测区域入口坐标范围内的内部员工数量；通过高清摄像机监控入口图像，再通过图像识别算法识别出入口人员数量；最后通过将内部员工数量与图像识别人员数量对比，可在1秒内甄别侦测区域入口处人员身份，具有快速甄别人员身份，提高工作效率的效果。

37、2、通过人员身份甄别，当发现有无内部员工陪同的外来人员入侵时，发出警告，具有安全性好，针对外来人员误入侦测区域时及时警告，提高安全保障的效果。

38、3、通过uwb和高清摄像头配合侦测，及数据处理服务器的结合使用，能够自动甄别人员身份，不需要集控员一直查看监控来获取实时状态，对入侵人员自动发出警告，具有可节约人力成本的效果。

39、4、通过uwb和高清摄像头配合侦测，可甄别人员身份，针对无内部员工陪同的外来人员进行警告，被侦测人员无需等待，也无需与侦测设备接触，具有无感知但针对性强的效果。