[发明专利]一种有效的煤矿智能监测系统

说明书

技术领域

本发明创造涉及煤矿安全监测技术领域，具体涉及一种有效的煤矿智能监测系统。

背景技术

针对我国煤矿产业重大事故频发的现象，在事故发生后由于无法提供有用的信息，难以实施可靠的救援，给国家、社会以及人民财产带来重大损失的现象，确保煤矿安全生产是煤炭产业的首要任务。近年来，煤矿视频监控系统作为现代矿井安全生产系统中必不可少的组成部分，对保障煤矿企业的安全、高效生产具有十分重要的意义。针对煤矿智能视频监控环境存在各种复杂动态场景变化的情况，本发明对运动目标检测中的背景建模与更新、前景检测和运动阴影检测和去除的技术进行了深入研究。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种有效的煤矿智能监测系统。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

一种有效的煤矿智能监测系统，包括图像获取模块、图像预处理模块、目标检测模块和图像分析模块，所述图像获取模块包括图像采集单元和数据通信单元，所述图像采集单元用于采集井下的视频图像，并将采集得到的视频图像通过数据通信单元传输到图像预处理模块，所述图像预处理模块用于去除所述视频图像中的噪声和雾尘干扰，并对所述视频图像进行增强处理，所述目标检测模块用于对所述视频图像中的运动目标进行自动检测，所述图像分析模块用于对所述运动目标进行持续跟踪和分析，从而获得目标的特征信息以及运动轨迹。

本发明创造的有益效果：提供一种有效的煤矿智能监测系统，通过对井下环境进行实时的视频图像采集，并对所述视频图像进行处理和分析，实现煤矿的有效监测，本发明在运动目标检测方面，提出新的背景建模与更新方法，提高了相应的处理速度和背景建模的准确度，在前景检测方面，采用自适应阈值选取，获得了较高的前景检测率。

附图说明

利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明目标检测模块的结构示意图；

附图标记：

图像获取模块1；图像预处理模块2；目标检测模块3；图像分析模块4；图像采集单元11；数据通信单元12；图像去噪单元21；图像去雾单元22；图像增强单元23；背景建模单元31；前景检测单元32。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1和图2，本实施例的一种有效的煤矿智能监测系统，包括图像获取模块1、图像预处理模块2、目标检测模块3和图像分析模块4，所述图像获取模块1包括图像采集单元11和数据通信单元12，所述图像采集单元11用于采集井下的视频图像，并将采集得到的视频图像通过数据通信单元12传输到图像预处理模块2，所述图像预处理模块2用于去除所述视频图像中的噪声和雾尘干扰，从而获得清晰的视频图像，所述目标检测模块3用于对所述视频图像中的运动目标进行自动检测，所述图像分析模块4用于对所述运动目标进行持续跟踪和分析，从而获得目标的特征信息以及运动轨迹。

优选地，所述图像预处理模块2包括图像去噪单元21、图像去雾单元22和图像增强单元23，所述图像去噪单元21用于去除图像中的噪声干扰，所述图像去雾单元22用于去除雾尘等因素对所述视频图像的干扰，所述图像增强单元23用于对所述视频图像进行增强处理，改善图像的质量和视觉效果。

本优选实施例提供一种有效的煤矿智能监测系统，通过对井下环境进行实时的视频图像采集，并对所述视频图像进行处理和分析，实现煤矿的有效监测，本发明在运动目标检测方面，提出新的背景建模与更新方法，提高了相应的处理速度和背景建模的准确度，在前景检测方面，采用自适应阈值选取，获得了较高的前景检测率。

优选地，所述目标检测模块3包括背景建模单元31和前景检测单元32，所述背景建模单元31用于建立所述视频图像的背景模型，所述前景检测单元32采用背景差分处理获得所述视频图像的前景目标。

优选地，所述背景建模单元31用于建立所述视频图像中的背景模型，具体为：

(1)采用FCM聚类技术进行背景建模，其采用一种改进的有效性指标V_N来确定最佳聚类个数，定义样本x_j属于第i类的隶属度为u_ij，第i个聚类的中心值为c_i，为聚类中心的平均值，则有效性指标V_N为：