井下運動目標跟蹤及預警方法研究.pdf

1、安全生產是煤礦安全的一個永恒話題，其中安全運輸是安全生產中的一個重要組成部分。目前，國內煤礦井下都安裝了視頻設備，但如何充分利用這些設備提高井下機車撞人等軌道事故的預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警方法，對于提高煤礦井下軌道事故的預防能力及煤礦安全生產具有重要意義。
　　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處理，采用背景減除法和幀差分法相結合的方法，檢測出井下

2、軌道上的運動目標。在此基礎上將目標形狀特征和紋理特征相結合，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上，通過狀態(tài)轉移方程更新目標狀態(tài)，計算并歸一化每個粒子權值，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，針對運動目標的預警問題，

3、提出基于時間安全模型的井下預警算法。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，制定安全預警決策。
　　實驗結果表明，本文所提井下運動目標跟蹤及預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，做出預警提示，可提升煤礦行業(yè)信息化和智能化水