[发明专利]一种车间人员数字孪生体模型快速构建方法

说明书

本发明提供了一种车间人员数字孪生体模型快速构建方法，包括以下步骤：步骤1，在车间全局范围内构建全方位监控的多摄像头组成的视觉传感网络；步骤2，对每个摄像头进行离线标定，每个摄像头实时同步采集视频图像；步骤3，对图像利用深度卷积神经网络对其进行人员识别与检测；步骤4，合并多个摄像头的图像检测信息，消除重叠区域人员冗余；步骤5，将图像场景中人员位置的检测信息映射到实际车间现场，获取物理世界实时的人员位置信息；步骤6，将物理世界中的实时人员位置信息作为人员孪生数据构建人员的数字孪生体。

技术领域

本发明涉及一种生产管控技术，特别是一种车间人员数字孪生体模型快速构建方法。

背景技术

数字孪生技术作为实现制造的物理世界和信息世界之间的交互融合的核心技术，成为近期的最热门概念之一。它在Gartner预测的2017年十大战略技术中名列第五，这是除人工智能、机器学习、AR/VR、区块链之外的另外一个技术风口。数字孪生通过数字化的形式对某一物理实体过去和目前的行为或流程进行动态呈现。作为一种充分利用数据、智能并集成多学科的技术，数字孪生在实践智能制造理念和目标中提供更加实时、高效、智能的服务。

车间是制造活动的执行基础，为了实现制造的物理世界和信息世界之间的交互融合，数字孪生车间能满足工业4.0等先进制造模式对智能生产、智能工厂的要求。目前在车间五要素(人机料法环)中，国内学者对车间设备(机)、产品(料)的数字孪生体已有不少研究，对人的数字孪生体缺乏系统性。而人在车间中是关键的一环，人的活动具有主观能动性和高度不确定性，对人在车间内的管理也非常重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车间人员数字孪生体模型快速构建方法，该方法将车间装备数字孪生体、产品的数字孪生体等结合形成完整的、全方位的数字孪生车间，进而为实现制造物理世界和信息世界智能互联与交互融合提供一种有效参考。

实现本发明目的的技术方案为，一种车间人员数字孪生体模型快速构建方法，包括以下步骤：

步骤1，在车间全局范围内构建全方位监控的多摄像头组成的视觉传感网络；

步骤2，对每个摄像头进行离线标定，每个摄像头实时同步采集视频图像；

步骤3，对图像利用深度卷积神经网络对其进行人员识别与检测；

步骤4，合并多个摄像头的图像检测信息，消除重叠区域人员冗余；

步骤5，将图像场景中人员位置的检测信息映射到实际车间现场，获取物理世界实时的人员位置信息；

步骤6，将物理世界中的实时人员位置信息作为人员孪生数据构建人员的数字孪生体。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明提出了一种可应用于车间人员管控的方法，通过构建视觉传感网络、训练人员检测模型，能够实现无需人工参与，即可管控车间人员，实时获取员工动态位置信息，如有异常立即采取相应管理措施，达到无人化监控。

(2)通过本发明的方法可以实时获取车间员工动态位置信息，从而构建人员的数字孪生体，可与车间装备数字孪生体、产品的数字孪生体等结合形成完整的、全方位的数字孪生车间，进而为实现制造物理世界和信息世界智能互联与交互融合提供一种有效参考。

下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明实施具体执行流程图。

图2为摄像头标定前后效果对比图。

图3为同步性算法逻辑图。

图4为图像人员检测流程图。

图5为目标检测网络YOLO结构图。