井下運動目標跟蹤及預(yù)警方法研究.pdf

1、安全生產(chǎn)是煤礦安全的一個永恒話題，其中安全運輸是安全生產(chǎn)中的一個重要組成部分。目前，國內(nèi)煤礦井下都安裝了視頻設(shè)備，但如何充分利用這些設(shè)備提高井下機車撞人等軌道事故的預(yù)防能力有待進一步研究，因此，本文研究基于視頻監(jiān)控的井下運動目標跟蹤及預(yù)警方法，對于提高煤礦井下軌道事故的預(yù)防能力及煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。
　　首先，針對井下軌道上的運動目標的檢測與識別問題，對井下視頻圖像進行預(yù)處理，采用背景減除法和幀差分法相結(jié)合的方法，檢測出井下

2、軌道上的運動目標。在此基礎(chǔ)上將目標形狀特征和紋理特征相結(jié)合，采用基于特征匹配方法對運動目標進行識別。
　　其次，針對運動目標的跟蹤問題，提出基于粒子濾波的井下多運動目標跟蹤算法。在建立并初始化多目標跟蹤列表的基礎(chǔ)上，通過狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程更新目標狀態(tài)，計算并歸一化每個粒子權(quán)值，利用目標狀態(tài)方程估計輸出跟蹤目標的位置。該方法可有效克服前景目標與背景灰度相似、目標遮擋等情況的影響，具有較高的準確率。
　　最后，針對運動目標的預(yù)警問題，

3、提出基于時間安全模型的井下預(yù)警算法。該算法首先監(jiān)測運動目標的速度及方向，然后依據(jù)運動目標之間不同的狀態(tài)，計算出人與機車和人與軌道之間的歐式距離。將獲得的距離與基于時間安全預(yù)警模型計算所得的安全警戒值進行比較，判斷是否存在安全隱患，制定安全預(yù)警決策。
　　實驗結(jié)果表明，本文所提井下運動目標跟蹤及預(yù)警方法利用視覺計算理論，可自動檢測、識別和跟蹤軌道上的運動目標，并能夠有效監(jiān)測目標之間的距離，做出預(yù)警提示，可提升煤礦行業(yè)信息化和智能化水