[发明专利]基于图像识别加速度特征的煤与瓦斯突出报警方法

权利要求书

1.一种基于图像识别加速度特征的煤与瓦斯突出报警方法，其特征在于：煤矿井下监测点位置安装摄像机；实时检测所采集的各路视频图像数据，和摄像机及通信线路的工作情况，同时监测附近区域的甲烷传感器数值的变化；分析所述视频图像中是否存在异常特征，所述异常特征包括设定区域内固定物体轮廓变化的加速度、或固定物体面积变化的加速度、或监视区域内物体的运动和体积、或运动物体的加速度；当检测到异常特征同时监测到附近区域的甲烷浓度迅速增高或达到报警值，或异常特征与相关设备故障在短时间内相继出现，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。

2.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：摄像机安装位置包括采煤工作面液压支架或采煤机上、采煤工作面进风巷中、采煤工作面回风巷中，以及掘进工作面的掘进巷道中或掘进机上、掘进巷道岔口一侧或两侧。

3.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：摄像机安装位置靠近巷道顶部或高度大于2米；摄像机采用手动设定摄像机焦距和曝光值，并且无自动对焦和自动白平衡功能。

4.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：摄像机监视范围内固定物体外表涂有明显区别于巷道环境的颜色。

5.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：具体报警方法包括：

(1)在摄像机工作正常及视频通信正常的条件下，当检测到视频图像中固定物体轮廓变化的加速度超过阈值，同时监测到附近区域的甲烷浓度迅速增高或达到报警值，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号；

(2)当检测到视频图像中固定物体面积变化的加速度超过阈值，同时监测到附近区域的甲烷浓度迅速增高或达到报警值，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号；

(3)当检测到视频图像中物体的运动和体积，以及运动物体的加速度超过阈值，同时监测到附近区域的甲烷浓度迅速增高或达到报警值，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号。

6.如权利要求5所述的报警方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，利用固定物体的颜色特征来分割图像；提取监视区域内固定物体被遮挡前后的轮廓周长；当统计发现轮廓周长随时间变化的加速度超过阈值并持续一段时间，同时监测到附近区域的甲烷浓度迅速增高或达到报警值，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号。

7.如权利要求5所述的报警方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，利用固定物体的颜色特征来分割图像；提取监视区域内固定物体被遮挡前后的轮廓面积；当统计发现轮廓面积随时间变化的加速度超过阈值并持续一段时间，同时监测到附近区域的甲烷浓度迅速增高或达到报警值，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号。

8.如权利要求5所述的报警方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，运用速度识别算法对视频图像中运动物体进行速度识别，当统计发现物体运动的加速度超过阈值并持续一段时间，同时监测到附近区域的甲烷浓度迅速增高或达到报警值，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号。

9.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：可利用摄像机内置或外置的数字信号处理器在视频采集前端完成对视频图像的分析和报警，或直接使用具有移动加速度检测功能的摄像机进行监控，当检测到物体移动加速度超过阈值并持续一段时间，同时监测到附近区域的甲烷浓度迅速增高或达到报警值，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号。