1.本发明涉及远程遥控挖掘机安全技术领域，特别是涉及到一种远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统。


背景技术：

2.近年来，随着人工智能时代的到来，挖掘机控制技术逐步向智能化方向发展，其中远程遥控挖掘机便是通过远程控制技术操作后台发出的动作指令。当前，远程遥控挖掘机主要通过摄像头来观察周边情况，但在实际操作过程中，远程操作人员主要将注意力放在操作挖掘动作上面，难免忽略周边环境，一旦周边有人员距离挖掘机太近，就会存在人员安全隐患。
3.在申请号：cn201811518087.6的中国专利申请中，涉及到一种智能挖掘机的人脸识别系统及方法，属于智能挖掘机应用技术领域。该系统包括视频采集模块、人脸检测模块、人脸识别模块、测距模块、执行模块和总控模块。首先通过视频采集模块获取实时图像信息，然后利用训练好的人脸检测模型进行人脸检测；之后将对齐后的人脸图像输入训练好的人脸识别模型中进行人脸识别并进行距离计算；最后执行模块对是否为工作人员以及所测人员是否处于安全距离进行判断和预警。该发明可实时监测施工现场人员情况，可及时检测出是否有人员靠近挖掘机，并实施避让，保证施工安全。该发明的检测算法在fddb数据集上达到了84.23％的检测准确率，在自建人脸数据识别数据集上达到了99％的识别准确率。
4.在申请号：cn201310176951.x的中国专利申请中，涉及到一种带人脸检测的工程机械机载视频监控系统。该系统能够对工作环境进行视频监控，并对工作环境内出现的人员进行判断，主动发出预警信号，提高现场作业安全性。该系统具体包括：主控制器，通过对机载数据分析判断机器运行状况；数据采集模块，包括视频监控装置和状态监控装置，前者通过放置在驾驶员视角盲区的摄像头采集工作环境信息，后者通过传感器采集动力系统、液压系统和电控系统上的工况数据；人脸检测模块，通过对采集到的视频数据进行人脸检测处理，对其中人员的出现进行识别并标记人脸位置，发出预警信号；人机交互模块，通过lcd显示屏集成显示机载数据和视频数据，并提供人员预警、故障信息和工作模式的信号指示。
5.在申请号：cn202020938926.6的中国专利申请中，涉及到一种挖掘机预警装置及挖掘机，涉及车辆安全技术领域。该挖掘机预警装置包括处理器以及分别与处理器电连接的图像采集器、显示器和第一报警器，图像采集器设于挖掘机的尾部，用于获取挖掘机后方障碍物的图像信息，处理器接收并处理图像采集器采集的图像信息，并分别发送控制信号至显示器和第一报警器，显示器用于根据控制信号显示安全提示信息，第一报警器用于根据控制信号发出警报。该挖掘机预警装置能够根据车外行人情况，提前对驾驶员进行事故预警，进而降低交通事故发生率。
6.以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此
我们发明了一种新的远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种能够在挖掘机工作过程中识别周边人员并计算人与挖掘机的距离，当距离较近时报警装置报警，以此来提醒远程操作人员及周边人员的远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统。
8.本发明的目的可通过如下技术措施来实现：远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统，该远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统包括姿态感应装置、控制装置、图像采集装置和图像处理装置，该图像采集装置连接于该图像处理装置，采集挖掘机周边的图像，并将图像传输给该图像处理装置，该图像处理装置连接于该控制装置对图像中的人员进行识别，计算人员到挖掘机的距离，并将距离信息传输给该控制装置，该姿态感应装置连接于该控制装置，该控制装置连接于该图像采集装置，该姿态感应装置根据操纵杆和斗杆的动作向该控制装置发送相应的信号，该控制装置控制该图像采集装置转至对应的位置。
9.本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
10.该远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统还包括报警装置，该报警装置连接于该控制装置，该控制装置根据距离信息判断需要报警时，传送报警信号给该报警装置进行报警。
11.该报警装置分为两部分，一部分设置于挖掘机驾驶舱顶部，用于警告距离正在作业的挖掘机较近的人员，另一部分设置于远程遥控室内，用于提醒远程操作人员观察周边情况，确保周边人员安全。
12.该报警装置的报警级别分为一级警报和二级警报，一级警报的级别高于二级警报，且相比于二级警报，一级警报的声音更大、更急促；当人员与挖掘机的距离为远距离时，该控制装置控制该报警装置不触发警报；当周边人员与挖掘机的距离为中等距离时，该控制装置控制该报警装置发出二级警报；当周边人员与挖掘机的距离为近距离时，该控制装置控制该报警装置发出一级警报。
13.该远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统还包括电源，该电源连接于该控制装置，为该远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统供电。
14.该姿态感应装置设置于远程遥控器的操纵杆和斗杆上。
15.该图像采集装置包含左、右两个可以转动的摄像头，分别设置于挖掘机驾驶室顶部两侧的前方。
16.该远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统还包括显示装置，该显示装置连接于该图像处理装置，设置于远程遥控室内，显示该图像采集装置发送的实时画面以及人员识别与计算距离的结果。
17.该图像采集装置中左摄像头采集的画面位于该显示装置屏幕的左上方，该图像采集装置中右摄像头采集的画面位于该显示装置屏幕的右上方，屏幕中画面出现的人员均会被大小合适的矩形框标记，并在矩形框的上方显示人员到挖掘机的距离。
18.该图像采集装置中的左、右摄像头俯仰角设置为30度，便于采集挖掘机周边情况信息。
19.当该姿态感应装置感应到操纵杆位于使挖掘直前进的位置时，向该控制装置发送
前进信号；此时，该控制装置会控制该图像采集装置中的左、右摄像头同时转向前方，使其正对挖掘机前进方向以检测前方是否存在人员目标。
20.当该姿态感应装置感应到操纵杆位于使挖掘机前方转弯的位置或者斗杆位于使挖掘机驾驶室转动的位置时，向该控制装置发送前方转弯信号；此时，该控制装置会控制该图像采集装置中的左、右摄像头同时转向前方，再继续向转弯方向转动45度以检测挖掘机转弯方向是否存在人员目标。
21.当该姿态感应装置感应到操纵杆位于使挖掘机后方转弯的位置时，向该控制装置发送后方转弯信号；此时，该控制装置会控制该图像采集装置中的左、右摄像头同时转向后方，再继续向转弯方向转动45度以检测挖掘机转弯方向是否存在人员目标。
22.当该姿态感应装置感应到操纵杆位于使挖掘机倒退的位置时，向该控制装置发送倒退信号，此时，该控制装置会控制该图像采集装置中的左、右摄像头同时向后方转动以检测挖掘机后方是否存在人员目标。
23.该图像处理装置每秒钟应处理至少30帧图像，以保证该显示装置接收的画面流畅。
24.本发明中的远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统，该系统包括姿态感应装置、报警装置、控制装置、电源、图像采集装置、图像处理装置及显示装置。姿态感应装置用于根据操纵杆及斗杆的动作向控制器发送相应的信号，控制图像采集装置转至对应的位置。报警装置分别设置于挖掘机驾驶舱顶部和远程遥控室内。控制装置分别姿态感应装置、报警装置、电源、图像采集装置及图像处理装置连接。电源用于为该系统供电。图像采集装置包含左、右两个可以转动的摄像头，设置于挖掘机驾驶室顶部两侧的前方，用于采集挖掘机周边环境信息。图像处理装置用于对图像中的人员进行识别，并计算人员到挖掘机的距离。显示装置设置于远程遥控室内，用于显示图像采集装置发送的实时画面以及人员识别与计算距离的结果。本实用新型能够提醒远程操作人员观察周边情况，并警告距离正在作业的挖掘机较近的人员，确保周边人员安全。
附图说明
25.图1为本发明的远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统的一具体实施例的结构图；
26.图中：1-姿态感应装置；2-控制装置；3-报警装置；4-电源；5-图像采集装置；6-图像处理装置；7-显示装置。
具体实施方式
27.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
28.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
29.实施例1
30.在应用本发明的一具体实施例1中，本实例提供一种远程遥控挖掘机周边人员安全预警系统，该系统包括图1中姿态感应装置1、报警装置3、控制装置2、电源4、图像采集装置5、图像处理装置6及显示装置7。
31.姿态感应装置1设置于远程遥控器的操纵杆和斗杆上，根据操纵杆和斗杆的动作向控制装置2发送相应的信号，控制图像采集装置5转至对应的位置。
32.报警装置3分为两部分，一部分设置于挖掘机驾驶舱顶部，用于警告距离正在作业的挖掘机较近的人员，另一部分设置于远程遥控室内，用于提醒远程操作人员观察周边情况，确保周边人员安全，远程遥控驾驶室里的报警部分与控制装置2是无线信号传输。
33.控制装置2分别与姿态感应装置1、报警装置3、电源4、图像采集装置5及图像处理装置6连接。
34.电源4用于为本系统供电，控制装置2通过线路控制电源开关。
35.图像采集装置5包含左、右两个可以转动的摄像头，分别设置于挖掘机驾驶室顶部两侧的前方。控制装置2通过线路控制图像采集装置5打开。
36.图像处理装置6用于对图像中的人员进行识别，并计算人员到挖掘机的距离。该装置将处理后的图像信号通过无线不断传输给远程遥控驾驶室的显示装置7。同时若检测到目标且满足距离要求，则通过线路向控制装置2发送信号。
37.显示装置7设置于远程遥控室内，用于显示图像采集装置5发送的实时画面以及人员识别与计算距离的结果。
38.其中，电源4、控制装置2、图像采集装置5、图像处理装置6均位于挖掘机。
39.实施例2
40.在应用本发明的一具体实施例2中，当远程操作人员同时将两个操纵杆往前扳动时，挖掘机处于前进状态，此时姿态感应装置1向控制装置2发送前进信号，然后控制装置2再控制图像采集装置5的左、右摄像头同时转向挖掘机驾驶室的前方。
41.当远程操作人员只将左边操纵杆往前扳动时，挖掘机处于前方右转状态，或者当远程操作人员将斗杆往右侧扳动时，挖掘机驾驶室处于右转状态。此时姿态感应装置1向控制装置2发送前方右转信号，然后控制装置2再控制图像采集装置5的左、右摄像头同时转向挖掘机驾驶室的前方，再继续向右转动45度。
42.当远程操作人员只将右边操纵杆往前扳动时，挖掘机处于前方左转状态，或者当远程操作人员将斗杆往左侧扳动时，挖掘机驾驶室处于左转状态。此时姿态感应装置1向控制装置2发送前方左转信号，然后控制装置2再控制图像采集装置5的左、右摄像头同时转向挖掘机驾驶室的前方，再继续向左转动45度。
43.当远程操作人员只将左边操纵杆往后扳动时，挖掘机处于后方左转状态，此时姿态感应装置1向控制装置2发送后方左转信号，然后控制装置2再控制图像采集装置5的左、右摄像头同时转向挖掘机驾驶室的后方，再继续向左转动45度。
44.当远程操作人员只将右边操纵杆往后扳动时，挖掘机处于后方右转状态，此时姿态感应装置1向控制装置2发送后方右转信号，然后控制装置2再控制图像采集装置5的左、右摄像头同时转向挖掘机驾驶室的后方，再继续向右转动45度。
45.当远程操作人员同时将两个操纵杆往后扳动时，挖掘机处于倒退状态，此时姿态
感应装置1向控制装置2发送倒退信号，然后控制装置2再控制图像采集装置5的左、右摄像头转向后方。
46.实施例3
47.在应用本发明的一具体实施例3中，图像采集装置5将左、右摄像头采集的图像传输至图像处理装置6，图像处理装置6对其进行处理，检测图像中的人员，并用大小合适的矩形框进行标记，另外图像处理装置6利用双目视觉测距原理计算左、右摄像头中同一人员到挖掘机的距离，并将人员检测与距离计算结果通过无线传送至远程遥控室中显示装置7。
48.同时图像处理装置6还要将距离计算结果传输至控制器，当人员与挖掘机的距离为近距离时，挖掘机驾驶室与远程遥控室的报警装置3同时触发一级警报；当人员与挖掘机的距离为中等距离时，挖掘机驾驶室与远程遥控室的报警装置3同时触发二级警报；当人员与挖掘机的距离为远距离时，挖掘机驾驶室与远程遥控室的报警装置不会触发。
[0049]“远距离”、“中等距离”、“近距离”并没有具体参数范围，需根据挖掘机型号大小来确定。
[0050]
最后应说明的是：以上该仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0051]
除说明书该的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。