[发明专利]一种基于人体姿态识别的摇臂钻床违规操作检测方法

说明书

本发明公开了一种基于人体姿态识别的摇臂钻床违规操作检测方法，通过识别人体姿态，获取人体关键关节点，通过判断模块将关节点与标记点进行逻辑判断，能够识别出摇臂钻床开动前工人是否进行检查摇臂钻床上的升降机构、夹紧机构、电器系统等装置的操作；识别摇臂钻床开动后工人触碰刀具和工作台区域、隔着机床转动部分传递或拿取工具等违规操作；识别摇臂钻床运转时工人离开工作区域的违规操作；当发现工人出现违规操作后会进行语音告警，提醒工人违反摇臂钻床安全操作规程，PLC模块控制摇臂钻床停机操作，并进行当前主摄像头与副摄像头的影像记录，可选择的通知安全管理人员有工人出现违规操作，有效减少工人的违规操作，提高安全性。

技术领域

本发明涉及摇臂钻床操作检测技术领域，具体为一种基于人体姿态识别的摇臂钻床违规操作检测方法。

背景技术

摇臂钻床是具有广泛用途的通用性机床，是一种摇臂可绕立柱回转和升降，通常主轴箱在摇臂上作水平移动的摇臂钻床。在各类摇臂钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。随着摇臂钻床的大量使用，它的一些安全问题越来越引起人们的关注，工人因违反安全操作规程而造成的安全事故层出不穷，选择人工监督工人操作摇臂钻床的方法很难做到对摇臂钻床使用过程中工人违规操作的实时监测，无法有效降低安全事故发生的机率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于人体姿态识别的摇臂钻床违规操作检测方法，以解决在传统摇臂钻床操作车间中人工监督工人操作摇臂钻床出现违规操作的效率低，效果差，安全性差问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于人体姿态识别的摇臂钻床违规操作检测方法，包括姿态检测计算设备、主摄像头、副摄像头和PLC模块，其中姿态检测计算设备内置集成有姿态检测模型、判断模块以及警告模块。

具体包括以下步骤：

步骤一、摄像头安装：

在工作区域斜上方安装主摄像头，用来拍摄整个工作区域，在钻床摇臂一侧安装副摄像头用来拍摄摇臂下区域。

步骤二、标记区域坐标：

通过主摄像头以及副摄像头记录摇臂钻床升降机构、夹紧机构、电器系统、工作台、摇臂下区域、刀具转动处和工作区域的二维坐标；将摇臂钻床升降机构设为P1、夹紧机构设为P2、电器系统设为P3、工作区域设为G1、刀具转动处设为G2、工作台区域设为G3、摇臂下区域设为G4。

步骤三、获取人体关节点坐标：

判断模块处于一直运行状态，一旦检测到人体的二维骨架关节点，就判断脖子关节点坐标是否在G1内，是即代表人员进入工作区域，启动一次摇臂钻床工作检测流程；此时将主摄像头以及副摄像头采集的人体二维RGB图像信息通过姿态检测模型进行工人姿态的检测，获取工人关节点二维坐标，将这些关节点二维坐标记录为共享变量，传递给判断模块；且该工人的关节点二维坐标随着主摄像头以及副摄像头获取的实时视频进行实时更新。

步骤四、标记人体关键关节点坐标：

左手腕关节点设为PL、右手腕关节点设为PR、右手腕到右肘的直线设为XR、左手腕到左肘的直线设为XL、鼻子到脖子的直线设为XN、脖子到中臀的直线设为XH。

步骤五、标准工人操作摇臂关节图：