[发明专利]一种井下煤壁片帮预警方法及装置

说明书

本发明提供一种井下煤壁片帮预警方法及装置，所述方法包括：获取目标采煤区域的视频数据；将目标采煤区域的视频数据转换为各帧图片，并对每帧图片进行图像增强处理，获得对应的待识别图片；根据每帧待识别图片以及煤壁片帮场景识别模型，获得每帧待识别图片上的候选区域信息；根据每帧待识别图片上的候选区域信息以及筛选阈值，获得每个待识别区域图片；根据每个待识别区域图片以及图像理解模型，获得每个待识别区域图片对应的语句描述；若根据各个待识别区域图片对应的语句描述解析获得煤壁片帮发生场景，则进行煤壁片帮预警。所述装置用于执行上述方法。本发明实施例提供的井下煤壁片帮预警方法及装置，提高了煤矿生产安全。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种井下煤壁片帮预警方法及装置。

背景技术

目前，在煤矿开采中，煤壁片帮是综采工作面常见的危害之一，工作面开采高度的增加，极有可能造成煤壁片帮，给煤矿开采带来安全隐患。

为了对煤壁片帮风险进行评测，现有技术中出现了基于背景差分方法的煤壁片帮特征分析方法，将片帮时间、面积、高度范围以及片帮核心高度作为研究特征，实现煤壁片帮的特性分析。但是，由于场景的复杂性、不可预知性、以及各种环境干扰和噪声的存在，如光照的突然变化、实际背景图像中有些物体的波动、摄像机的抖动、运动物体进出场景对原场景的影响等，使得基于背景差分方法的煤壁片帮特征分析方法在背景的建模和模拟比较困难。为了识别煤壁片帮，现有技术中出现了基于机器视觉的综采工作面煤壁片帮识别技术，提出了基于双边滤波和单尺度Retinex（Single Scale Retinex，简称SSR）算法的混合图像增强算法实现综采工作面监控图像增强。但是，预处理图像增强算法仅仅局限于去噪，这种方法对于复杂的井下场景来说不够精确。

因此，如何提出一种井下煤壁片帮预警方法，更精确地对煤壁片帮的发生进行预警，减少事故发生率，提高煤矿安全生产水平成为本领域需要解决的重要课题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种井下煤壁片帮预警方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。

一方面，本发明提出一种井下煤壁片帮预警方法，包括：

获取目标采煤区域的视频数据；

将所述目标采煤区域的视频数据转换为各帧图片，并对每帧图片进行图像增强处理，获得对应的待识别图片；

根据每帧待识别图片以及煤壁片帮场景识别模型，获得每帧待识别图片上的候选区域信息，所述候选区域信息包括各个候选区域的区域坐标和概率值；其中，所述煤壁片帮场景识别模型是基于历史采煤图片集以及对应的煤壁片帮场景标签训练获得的；

根据每帧待识别图片上的候选区域信息以及筛选阈值，获得每个待识别区域图片；

根据每个待识别区域图片以及图像理解模型，获得每个待识别区域图片对应的语句描述；其中，所述图像理解模型是基于历史区域图片集以及对应的语义标签训练获得的；

若根据各个待识别区域图片对应的语句描述解析获得煤壁片帮发生场景，则进行煤壁片帮预警。

另一方面，本发明提供一种井下煤壁片帮预警装置，包括：

获取模块，用于获取目标采煤区域的视频数据；

预处理模块，用于将所述目标采煤区域的视频数据转换为各帧图片，并对每帧图片进行图像增强处理，获得对应的待识别图片；

第一获得模块，用于根据每帧待识别图片以及煤壁片帮场景识别模型，获得每帧待识别图片上的候选区域信息，所述候选区域信息包括各个候选区域的区域坐标和概率值；其中，所述煤壁片帮场景识别模型是基于历史采煤图片集以及对应的煤壁片帮场景标签训练获得的；

第二获得模块，用于根据每帧待识别图片上的候选区域信息以及筛选阈值，获得每个待识别区域图片；

语义解析模块，用于根据每个待识别区域图片以及图像理解模型，获得每个待识别区域图片对应的语句描述；其中，所述图像理解模型是基于历史区域图片集以及对应的语义标签训练获得的；