[发明专利]管道违章行为识别方法

说明书

本发明公开了一种管道违章行为识别方法，包括以下步骤：S1、进行无人机的预飞行；在无人机预飞行过程中采集管道数据，对图像进行预处理，将管道外围没有的数据过滤掉，识别管道接口数据，识别工人是否带有安全帽，检测管道上站人的情况，提炼出管道检测中的重点区域；S2、控制无人机飞行到重点区域，识别管道端口，定向拍摄管道端口堵头情况，判断管道的封堵情况。本发明管道违章行为识别系统中设置有云台，在无人机飞行过程中通过云台可以同时检测管道两端的封堵情况，解决了现有技术中在无人机飞行过程中仅能够检测无人机航行方向的管道堵头的问题。

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，更具体涉及一种管道违章行为识别方法。

背景技术

油气管道作为能源运输的重要工具，一旦发生泄漏或者爆炸事故，将严重威胁人民群众的生命和财产安全，因此管道的安全巡护与管理非常重要。国家油气管道保护法规定：在管道线路中心线两侧各五米地域范围内，禁止种植深根植物、挖掘施工、违章修建等行为。然而，上述危害油气管道安全的行为却时有发生，甚至造成不可挽回的损失。

现有的管道监理过程中主要监理油气管道在施工过程中有没有堵上，管道施工过程中有没有站人。其中，管道施工过程中堵头有没有堵上、管道施工过程中有没有站人、管道施工过程中工人安全帽有没有带上等情况，目前主要靠人工监控实现，实时性不强。特别是管道施工过程中有没有带安全帽以及管道两端堵头有没有堵上等情况，需要在发现这些问题后才能及时提醒。现有技术中主要靠人工的方式来监理，这种监理的工作量大、实时性也不强。也有一些单位采用旋翼式无人机对其进行监理，通过摄像头采集数据，通过计算机工作站采用图像处理的方法处理各种违章行为，这种做法一方面实时性不强，另一方面由于要处理的数据量大等因素，需要计算机硬件处理速度快，往往增加了成本；并且在无人机飞行过程中仅能够检测无人机航行方向的管道堵头，无法同时检测管道两端的封堵情况。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种管道违章行为识别方法，以解决对管道施工过程中的监理主要依靠人工进行而浪费大量人力、实时性不强的问题，以及在无人机飞行过程中无法同时检测管道两端的封堵情况的问题，通过云台在无人机飞行过程中同时检测管道两端的封堵情况，实现对管道违章行为的有效监管。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

管道违章行为识别方法，包括以下步骤：

S1、进行无人机的预飞行；在无人机预飞行过程中采集管道数据，对图像进行预处理，将管道外围没有的数据过滤掉，识别管道接口数据，识别工人是否带有安全帽，检测管道上站人的情况，提炼出管道检测中的重点区域；

S2、控制无人机飞行到重点区域，识别管道端口，定向拍摄管道端口堵头情况，判断管道的封堵情况。

进一步优化技术方案，通过管道上站人判别方法检测管道上站人的情况；所述管道上站人判别方法包括步骤：

S101、采集视频一段时间内若干帧无异物时的图像，对它们求和后取平均值，作为初始背景图像，即

其中，B_I(x,y)是初始背景图像，F_i(x,y)代表第i帧图像；

S102、当前帧图像与背景图像作差得到差分图像，对差分图像进行二值化处理，初步分离目标与背景；

S103、滤去二值图中孤立的前景点，膨胀操作获得目标较为完整的轮廓，确定管道上面是否存在异物或者人站在管道上的危险行为。

进一步优化技术方案，通过人员识别方法判断出人员来，再进行二值化处理，通过头顶颜色判断出人员是否带有安全帽。

进一步优化技术方案，识别工人是否带有安全帽的方法包括以下步骤：