一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法
【專利摘要】一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法，屬于煤礦安全與無線電通信【技術(shù)領(lǐng)域】，其特征在于是一種將CCD攝像頭拍攝到的畫面，無線收發(fā)模塊接收到的信號，語音系統(tǒng)的提示報警三位一體的有機(jī)結(jié)合起來，通過單片機(jī)處理，并提取危險視覺特征，顯示在駕駛室內(nèi)屏幕上的基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全的預(yù)警方法，該方法采用實(shí)時畫面顯示盲區(qū)出現(xiàn)車輛，方便觀察，避免了盲區(qū)車輛較多時，雷達(dá)點(diǎn)因重合而被忽視的盲區(qū)車輛。采用了語音與圖像同時預(yù)警的方法，從聽覺與視覺上共同對盲區(qū)出現(xiàn)車輛進(jìn)行提示，大大提高了盲區(qū)監(jiān)測的可靠性與安全性。安裝便利，降低了傳統(tǒng)預(yù)警系統(tǒng)的成本，可以應(yīng)付各種復(fù)雜環(huán)境，并且易操作，響應(yīng)時間迅速，準(zhǔn)確率與可行性更高。
【專利說明】一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法，屬于煤礦安全與無線電通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種當(dāng)重型卡車盲區(qū)出現(xiàn)危險源時，可以即時反饋盲區(qū)圖像并進(jìn)行露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警的一種方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于露天礦地形復(fù)雜，開采方式主要為剝離巖石，采掘煤層，巖石回填，礦用重型卡車可以適用于各種復(fù)雜地形，并且可與電鏟和挖掘機(jī)等露天礦用設(shè)備密切配合，具有運(yùn)輸周期短，投資少，靈活快捷，簡化開采工藝等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于露天礦坑下運(yùn)輸。但重型卡車尺寸過于龐大(以小松公司生產(chǎn)的930E-4卡車為例，長寬高的尺寸分別為15.6mX 8.7mX 7.4m)，導(dǎo)致前側(cè)與右側(cè)的盲區(qū)分別為8米與10米，如果在這個范圍內(nèi)出現(xiàn)車輛，駕駛室內(nèi)的司機(jī)是看不到的，所以很容易發(fā)生因盲區(qū)視野而造成的大車之間相撞或大車碾壓小車事故，產(chǎn)生財產(chǎn)損失甚至人員傷亡，所以，盲區(qū)的監(jiān)測與預(yù)警就顯得非常重要。
[0003]目前，大型露天礦在重型卡車防撞系統(tǒng)上采用衛(wèi)星GPS與射頻無線通訊技術(shù)相結(jié)合，在屏幕上呈現(xiàn)雷達(dá)式分布圖，但這樣無法識別盲區(qū)車輛的車型(例如指揮車，火藥車，推土機(jī)，灑水車等)。由于屏幕太小，駕駛員在駕駛中很難顧及屏幕上的雷達(dá)點(diǎn)，有時盲區(qū)車輛較多，雷達(dá)點(diǎn)重合，駕駛員也很容易忽視看不到的車輛。這樣在行駛中當(dāng)盲區(qū)出現(xiàn)車輛時，司機(jī)無法對其進(jìn)行有效地預(yù)警與防范。因盲區(qū)視野而導(dǎo)致的事故仍然時有發(fā)生，因此，現(xiàn)在迫切地需要一種即時可視、有效的圖像監(jiān)測預(yù)警方法的技術(shù)方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法，其目的在于:為解決上述因盲區(qū)視野而導(dǎo)致的礦山事故，保證礦山運(yùn)輸安全所提出的問題，從而提供一種將攝像頭安置于卡車盲區(qū)，將盲區(qū)畫面實(shí)時傳輸?shù)今{駛室內(nèi)的屏幕上，當(dāng)無線收發(fā)模塊接收到卡車盲區(qū)車輛的無線信號時，通過單片機(jī)提取盲區(qū)視覺特征并反饋到屏幕上進(jìn)行提示預(yù)警，同時語音系統(tǒng)進(jìn)行語音提示的基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法的技術(shù)方案。
[0005]本發(fā)明一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法，其特征在于是一種將CXD攝像頭拍攝到的畫面，無線收發(fā)模塊接收到的信號，語音系統(tǒng)的提示報警三位一體的有機(jī)結(jié)合起來，通過單片機(jī)處理，并提取危險視覺特征，顯示在駕駛室內(nèi)屏幕上的基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全的預(yù)警方法，其具體方法步驟為:
O首先將編號為第一 CXD攝像頭I和第二 CXD攝像頭2，兩個CXD攝像頭一同安置在卡車右側(cè)大架上，顯示屏5放置在駕駛室內(nèi)左前方，將兩個CXD攝像頭與顯示屏之間通過單片機(jī)4進(jìn)行連接，然后將無線收發(fā)模塊3和語音報警模塊6與單片機(jī)4串行連接在一起；
2)將顯示屏5的屏幕劃分為1、II兩個區(qū)域?qū)?yīng)右側(cè)的第一 CXD攝像頭I和第二 CXD攝像頭2，調(diào)整攝像頭的位置，使其拍攝的圖像完全覆蓋卡車右側(cè)盲區(qū)，將無線收發(fā)模塊3的無線信號距離設(shè)定為25-35米，假設(shè)A、B兩輛車均裝有無線收發(fā)模塊3并不間斷發(fā)射無線信號，當(dāng)一方的無線信號被對方車輛接收，此時判定兩車的狀態(tài)為危險；反之，無線收發(fā)模塊3沒有接收到信號時，判定車輛狀態(tài)為安全；
3)通過單片機(jī)4控制兩種工作狀態(tài)，當(dāng)車輛在安全狀態(tài)中行駛時，兩個CCD攝像頭拍攝的盲區(qū)畫面不經(jīng)處理，直接實(shí)時顯示在顯示屏5的屏幕上；
4)當(dāng)車輛運(yùn)行狀態(tài)為危險時，假設(shè)C車處于D車的盲區(qū)且被第一CXD攝像頭I所拍攝的位置，則D車通過單片機(jī)4提取第一 CXD攝像頭I所拍攝圖像的危險視覺特征，此時，顯示屏5的屏幕上對應(yīng)的I區(qū)只呈現(xiàn)C車的圖像，車體輪廓外的其余部分顯示為空白，同時，對應(yīng)區(qū)域閃爍紅框，并在該區(qū)域下方實(shí)時顯示兩車的相對直線距離、對方車輛的速度信息以及位置信息，單片機(jī)4觸發(fā)語音報警模塊6的開關(guān)，語音報警模塊6開啟，以提示駕駛員進(jìn)行預(yù)警與防范。
[0006]上述一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法，其特征在于所述的單片機(jī)4型號為C8051F005，無線收發(fā)模塊3為TDXl 150，語音報警模塊6為ISD4004，LCD顯示屏5為0CMJ4X8C，第一 CXD攝像頭和第二 C⑶攝像頭為BWTY-1106QS YJL防水夜視C⑶攝像頭。
[0007]本發(fā)明一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法與現(xiàn)有的防撞預(yù)警方法相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、采用實(shí)時畫面來顯示盲區(qū)出現(xiàn)的車輛，相比于雷達(dá)分布圖更加直觀，在車輛行駛過程中駕駛員更加方便觀察，并且避免了盲區(qū)車輛較多時，雷達(dá)點(diǎn)因重合而被忽視的盲區(qū)車輛。
[0008]2、當(dāng)盲區(qū)出現(xiàn)車輛時，危險源視覺特征提取所呈現(xiàn)的盲區(qū)車輛圖像，不僅可以醒目清晰地提示駕駛員，而且可以從屏幕上直觀地看到盲區(qū)車輛的運(yùn)動趨勢，從而做出相應(yīng)的預(yù)警與防范。
[0009]3、采用了語音與圖像同時預(yù)警的方法，從聽覺與視覺上共同對盲區(qū)出現(xiàn)的車輛進(jìn)行提示，大大提高了盲區(qū)監(jiān)測的可靠性與安全性。
[0010]4、通過屏幕不僅可以觀察到盲區(qū)出現(xiàn)的車輛，而且可以辨識出其車型，尤其當(dāng)小型車輛出現(xiàn)在卡車盲區(qū)時，通過系統(tǒng)提醒，可以清楚地看到盲區(qū)危險源，減少了因盲區(qū)車型辨識不清而造成的大車碾壓小車事故。
[0011]5、整套預(yù)警系統(tǒng)安裝便利，裝置簡潔，大大降低了傳統(tǒng)預(yù)警系統(tǒng)的成本，可以應(yīng)付各種復(fù)雜環(huán)境，并且易操作，響應(yīng)時間迅速，準(zhǔn)確率與可行性更高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警裝置結(jié)構(gòu)圖，
圖中標(biāo)號為:1、弟一 CCD攝像頭 2、弟_■ CCD攝像頭
3、無線收發(fā)模塊 4、單片機(jī) 5、顯示屏 6、語音報警模塊圖2基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]根據(jù)附圖2的流程所示，單片機(jī)4型號為C8051F005，無線收發(fā)模塊3為TDX1150，語音報警模塊6為ISD4004，IXD顯示屏5為0CMJ4X8C，第一 CXD攝像頭I和第二 CXD攝像頭2為BWTY-1106QS YJL防水夜視CXD攝像頭。
[0014]實(shí)施方式I
O首先將編號為第一 CXD攝像頭I和第二 CXD攝像頭2，兩個CXD攝像頭一同安置在卡車右側(cè)大架上，顯示屏5放置在駕駛室內(nèi)左前方，將兩個CXD攝像頭與顯示屏之間通過單片機(jī)4進(jìn)行連接，然后將無線收發(fā)模塊3和語音報警模塊6與單片機(jī)4串行連接在一起；
2)將顯示屏5的屏幕劃分為1、II兩個區(qū)域?qū)?yīng)右側(cè)的第一CXD攝像頭I和第二 CXD攝像頭2，調(diào)整攝像頭的位置，使其拍攝的圖像完全覆蓋卡車右側(cè)盲區(qū)，將無線收發(fā)模塊3的無線信號距離設(shè)定為25米，A、B兩輛車均裝有無線收發(fā)模塊3并不間斷發(fā)射無線信號，一方發(fā)射的無線信號被對方車輛接收時，判定兩車的狀態(tài)為危險；反之，無線收發(fā)模塊3沒有接收到信號時，判定車輛狀態(tài)為安全；
3)通過單片機(jī)4控制兩種工作狀態(tài)，當(dāng)車輛在安全狀態(tài)中行駛時，兩個CCD攝像頭拍攝的盲區(qū)畫面不經(jīng)處理，直接實(shí)時顯示在顯示屏5的屏幕上；
4)車輛運(yùn)行狀態(tài)為危險時，假設(shè)C車處于D車的盲區(qū)且被第一CXD攝像頭I所拍攝的位置，則D車通過單片機(jī)4提取第一 CXD攝像頭I所拍攝圖像的危險視覺特征，此時，顯示屏5的屏幕上對應(yīng)的I區(qū)只呈現(xiàn)C車的圖像，車體輪廓外的其余部分顯示為空白，同時，對應(yīng)區(qū)域閃爍紅框，并在該區(qū)域下方實(shí)時顯示兩車的相對直線距離、對方車輛的速度信息以及位置信息，單片機(jī)4觸發(fā)語音報警模塊6的開關(guān)，語音報警模塊6開啟，以提示駕駛員進(jìn)行預(yù)警與防范。
[0015]實(shí)施方式2
O首先將編號為第一 CXD攝像頭I和第二 CXD攝像頭2，兩個CXD攝像頭一同安置在卡車右側(cè)大架上，顯示屏5放置在駕駛室內(nèi)左前方，將兩個CXD攝像頭與顯示屏之間通過單片機(jī)4進(jìn)行連接，然后將無線收發(fā)模塊3和語音報警模塊6與單片機(jī)4串行連接在一起；
2)將顯示屏5的屏幕劃分為1、II兩個區(qū)域?qū)?yīng)右側(cè)的第一CXD攝像頭I和第二 CXD攝像頭2，調(diào)整攝像頭的位置，使其拍攝的圖像完全覆蓋卡車右側(cè)盲區(qū)，將無線收發(fā)模塊3的無線信號距離設(shè)定為35米，A、B兩輛車均裝有無線收發(fā)模塊3并不間斷發(fā)射無線信號，無線收發(fā)模塊3沒有接收到信號時，一方發(fā)射的無線信號被對方車輛接收時，判定兩車的狀態(tài)為危險；反之，無線收發(fā)模塊3沒有接收到信號時，判定車輛狀態(tài)為安全；
3)通過單片機(jī)4控制兩種工作狀態(tài)，當(dāng)車輛在安全狀態(tài)中行駛時，兩個CCD攝像頭拍攝的盲區(qū)畫面不經(jīng)處理，直接實(shí)時顯示在顯示屏5的屏幕上；
4)當(dāng)車輛運(yùn)行狀態(tài)為危險時，假設(shè)C車處于D車的盲區(qū)且被第一CXD攝像頭I所拍攝的位置，則D車通過單片機(jī)提取第一 CCD攝像頭I所拍攝圖像的危險視覺特征，此時，顯示屏5的屏幕上對應(yīng)的I區(qū)只呈現(xiàn)C車的圖像，車體輪廓外的其余部分顯示為空白，同時，對應(yīng)區(qū)域閃爍紅框，并在該區(qū)域下方實(shí)時顯示兩車的相對直線距離、對方車輛的速度信息以及位置信息，單片機(jī)4觸發(fā)語音報警模塊6的開關(guān)，語音報警模塊6開啟，以提示駕駛員進(jìn)行預(yù)警與防范。
[0016]實(shí)施方式3
O首先將編號為第一 CXD攝像頭I和第二 CXD攝像頭2，兩個CXD攝像頭一同安置在卡車右側(cè)大架上，顯示屏5放置在駕駛室內(nèi)左前方，將兩個CXD攝像頭與顯示屏之間通過單片機(jī)4進(jìn)行連接，然后將無線收發(fā)模塊3和語音報警模塊6與單片機(jī)4串行連接在一起； 2)將顯示屏5的屏幕劃分為1、II兩個區(qū)域?qū)?yīng)右側(cè)的第一CXD攝像頭I和第二 CXD攝像頭2，調(diào)整攝像頭的位置，使其拍攝的圖像完全覆蓋卡車右側(cè)盲區(qū)，將無線收發(fā)模塊3的無線信號距離設(shè)定為30米，假設(shè)A、B兩輛車均裝有無線收發(fā)模塊3并不間斷發(fā)射無線信號，當(dāng)一方發(fā)射的無線信號被對方車輛接收，此時判定兩車的狀態(tài)為危險；反之，無線收發(fā)模塊3沒有接收到信號時，判定車輛狀態(tài)為安全；
3)通過單片機(jī)4控制兩種工作狀態(tài)，當(dāng)車輛在安全狀態(tài)中行駛時，兩個CCD攝像頭拍攝的盲區(qū)畫面不經(jīng)處理，直接實(shí)時顯示在顯示屏5的屏幕上；
4)當(dāng)車輛運(yùn)行狀態(tài)為危險時，假設(shè)C車處于D車的盲區(qū)且被第一CXD攝像頭I所拍攝的位置，則D車通過單片機(jī)提取第一 CCD攝像頭I所拍攝圖像的危險視覺特征，此時，顯示屏5的屏幕上對應(yīng)的I區(qū)只呈現(xiàn)C車的圖像，車體輪廓外的其余部分顯示為空白，同時，對應(yīng)區(qū)域閃爍紅框，并在該區(qū)域下方實(shí)時顯示兩車的相對直線距離、對方車輛的速度信息以及位置信息，單片機(jī)4觸發(fā)語音報警模塊6的開關(guān)，語音報警模塊6開啟，以提示駕駛員進(jìn)行預(yù)警與防范。
【權(quán)利要求】
1.一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法，其特征在于是一種將冗0攝像頭拍攝到的畫面，無線收發(fā)模塊接收到的信號，語音系統(tǒng)的提示報警三位一體的有機(jī)結(jié)合起來，通過單片機(jī)處理，并提取危險視覺特征，顯示在駕駛室內(nèi)屏幕上的基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全的預(yù)警方法，其具體方法步驟為: 1)首先將編號為第一冗0攝像頭(1)和第二攝像頭(2),兩個攝像頭一同安置在卡車右側(cè)大架上，顯示屏(5)放置在駕駛室內(nèi)左前方，將兩個冗0攝像頭與顯示屏之間通過單片機(jī)(4)進(jìn)行連接，然后將無線收發(fā)模塊(3)和語音報警模塊(6)與單片機(jī)(4)串行連接在一起； 2)將顯示屏(5)的屏幕劃分為1、II兩個區(qū)域?qū)?yīng)右側(cè)的第一攝像頭(1)和第二000攝像頭(2),調(diào)整攝像頭的位置，使其拍攝的圖像完全覆蓋卡車右側(cè)盲區(qū)，將無線收發(fā)模塊(3)的無線信號距離設(shè)定為25-35米，假設(shè)八、8兩輛車均裝有無線收發(fā)模塊(3)并不間斷發(fā)射無線信號，當(dāng)一方的無線信號被對方車輛接收，此時判定兩車的狀態(tài)為危險；反之，無線收發(fā)模塊(3)沒有接收到信號時，判定車輛狀態(tài)為安全； 3)通過單片機(jī)(4)控制兩種工作狀態(tài)，當(dāng)車輛在安全狀態(tài)中行駛時，兩個冗0攝像頭拍攝的盲區(qū)畫面不經(jīng)處理，直接實(shí)時顯示在顯示屏(5)的屏幕上； 4)當(dāng)車輛運(yùn)行狀態(tài)為危險時，假設(shè)車處于0車的盲區(qū)且被第一冗0攝像頭(1)所拍攝的位置，則0車通過單片機(jī)提取第一冗0攝像頭(1)所拍攝圖像的危險視覺特征，此時，顯示屏(5)的屏幕上對應(yīng)的I區(qū)只呈現(xiàn)車的圖像，車體輪廓外的其余部分顯示為空白，同時，對應(yīng)區(qū)域閃爍紅框，并在該區(qū)域下方實(shí)時顯示兩車的相對直線距離、對方車輛的速度信息以及位置信息，單片機(jī)(4)觸發(fā)語音報警模塊(6)的開關(guān)，語音報警模塊(6)開啟，以提示駕駛員進(jìn)行預(yù)警與防范。
2.按照權(quán)利要求1所述一種基于圖像的露天礦運(yùn)輸安全預(yù)警方法，其特征在于所述的單片機(jī)(4)型號為08051？005，無線收發(fā)模塊(3)為10X1150，語音報警模塊(6)為1304004，1X0顯示屏(5)為00114 X 80，第一 攝像頭(1)和第二 攝像頭(2)為811^-110608^11防水夜視⑶!)攝像頭。
【文檔編號】B60R1/00GK104442568SQ201410647990
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】喬鐵柱, 劉鑫, 徐志平, 薛保平, 靳寶全 申請人:太原理工大學(xué)