[发明专利]一种适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法

权利要求书

1.一种适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立基于MR-CNN的复杂作业场景识别器

S2、采集现场复杂作业场景图片，并输入到步骤S1得到的复杂作业场景识别器中进行场景特征识别，得到场景特征识别结果；

S3、根据步骤S2得到的场景特征识别结果，建立复杂作业场景的三维模型图，得到离散点电荷和离散线电荷数量，根据离散点电荷和离散线电荷数量对电场强度进行计算，得到电场强度，并对电场强度误差和电场强度计算所消耗的时间分别进行计算，得到电场强度误差和电场强度计算消耗时间；

S4、基于模拟退火算法对步骤S3中得到的离散点电荷和离散线电荷的数量进行优化，使步骤S3中得到的电场强度误差和电场强度计算消耗时间的加权和最小化，最终得到最优电场强度近电感应测量结果。

2.根据权利要求1所述的适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法，其特征在于，步骤S1具体包含以下步骤：

S11、图像特征提取

通过MR-CNN算法对复杂作业场景图像数据进行处理，得到特征图；

S12、目标框回归

对步骤S11得到的特征图中的作业场景部分进行人工标注，得到目标框，利用目标框回归方法得到与目标框相接近的候选框，将得到的候选框结果映射到特征图中，则候选框内部区域即为感兴趣区域；

S13、分类训练

将步骤S12得到的感兴趣区域传入全连接层中，通过预设标签进行分类训练，拟合特征图与图像类别之间的函数，并进行目标框回归，得到基于MR-CNN的复杂作业场景识别器。

3.根据权利要求1所述的适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法，其特征在于，步骤S3具体包含以下步骤：

S31、根据步骤S2得到的场景特征识别结果建立复杂作业场景的三维模型图；

S32、将步骤S31得到的三维模型图中的带电导线根据导线的横截面积和电荷量分成多个满足条件的线段，将得到的多个线段作为离散线电荷单元，确定离散线电荷的数量，并在非镜像地面内以正六边形蜂窝状形式设置离散点电荷，确定离散点电荷的数量，根据离散线电荷的数量和离散点电荷的数量建立三维电场积分数学模型的离散方程，利用离散方程对某P点处的电场强度进行计算，得到某P点处的电场强度；

S33、通过求解场域边界上所有匹配点的已知场强和计算场强差值之和来进行电场强度误差计算，得到电场强度误差，并对电场强度计算所消耗的时间进行计算，得到电场强度计算消耗时间。

4.根据权利要求1所述的适用于复杂作业场景的作业人员近电感应测量方法，其特征在于，步骤S4具体包含以下步骤：

S41、令T＝T₀，T₀表示开始退火的初始温度，产生一个初始解，即步骤S3中得到的离散线电荷数量和离散点电荷数量根据和得到步骤S3中得到的电场强度计算误差Er和电场强度计算消耗时间T_sum，然后得到电场强度计算误差Er和电场强度计算消耗时间T_sum的加权和，得到开销函数

S42、令T＝kT₀，其中k∈[0,1]为温度下降速率；

S43、对当前解和施加随机扰动，即增加或减少线电荷和点电荷数量，在其邻域内产生一个新解和并计算新的开销函数值

S44、计算若ΔO_K,H＞0接收新解作为当前解，否则按照概率e^-ΔE/kT判断是否接收新解；

S45、在温度T下重复L次扰动和接收过程，即重复执行步骤S43和步骤S44；

S46、判断温度是否达到终止温度水平且满足场强计算误差最大约束和计算时间最大约束条件，若是，则终止算法，此时根据该温度得到的电场强度误差和电场强度计算消耗时间即为最优电场强度近电感应测量结果，否则返回步骤S42。