基于深度学习的人群密度与火焰烟雾异常预警方法研究

来源 :重庆科技学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaolch009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济的不断发展,城镇化举措的持续推动,城市的人口迅速增长。人们生产生活场所不断增加,这些地方具有人流量多,人群密度大等特点,同时也是发生不确定事件的集中地,如踩踏、火灾等,这就对公共安全提出了更高的要求。因此,为了保障人们的生产生活安全,本文结合深度学习相关领域方法,利用视频监控相关技术,针对人群密度和火焰烟雾,实现实时检测,并构建了异常预警的GUI交互系统,为保证生产生活安全提供了可行的监测技术。主要工作如下:(1)人群密集异常检测。本文根据实际情况将某区域人群数量设定一个合理的阈值,将人群数量超过该阈值时,认定为出现人群密度异常。由于监控设备布控在各个位置,导致每个监控拍摄视频的尺度不尽相同,存在图像透视扭曲,背景变化大等问题。为了解决监控拍摄尺度、透视扭曲等问题,选择可以在多个尺度下进行特征提取,并采用提取透视图像的特征信息和主干网络提取特征网络相融合的上下文感知人群计数网络,通过在Shanghai Tech数据集和UCF-QNRF数据集进行测试验证。(2)针对上下文感知人群计数网络的没有考虑背景对检测效果的影响,本文使用基于背景像素建模的贝叶斯损失替换上下文感知人群计数网络中的损失部分消除这一影响,构建出新的贝叶斯上下文感知人群计数网络。实现了现实因背景、尺度变化大,透视扭曲等使人群密度计数不精确等问题的解决。通过在Shanghai Tech数据集和UCFQNRF数据集进行测试,贝叶斯上下文感知人群计数网络在两个数据集的MAE和MSE值均比上下文感知人群计数网络有所提升。(3)火焰烟雾检测。首先,针对网络上没有公开的火焰烟雾数据集,将在网络上收集的20000张相关图片,经过筛选、重命名、对图片中需要检测的目标进行标注等工作,形成本文实验的数据集。其次,研究了YOLOv5s的网络模型结构、参数等,并进行实验验证。最后,针对本文实验要求网络模型具有高实时性、高检测精度以及可移植性,而YOLOv5s的网络参数量较大。故将网络参数更小、检测速度更快的Ghost Bottleneck结构以替换原网络的Bottleneckcsp结构,考虑到减少网络参数,可能会影响整个网络的检测精度,在加入GhostBottleneck结构的同时,在网络层之间增加SENet网络层来降低减少参数所带来的影响,构建新的GSN-YOLOv5s网络。通过对相同照片和视频进行对比测试,测试结果GSN-YOLOv5s网络在检测精度方面优于YOLOv5s网络,将测试集中全部照片送入两个网络进行速度对比测试,GSN-YOLOv5s网络较YOLOv5s网络的检测时间缩短了15%。(4)基于深度学习的异常检测系统设计及实现。本文将出现人群密度异常和火焰烟雾定义为异常行为,利用本文改进的深度学习算法与Py Qt5相结合,实现异常预警的GUI交互系统的设计与实现,该系统主要包括登录部分和异常行为检测部分。系统的登录部分使用数据库验证登录信息是否正确,保证系统使用的安全性;异常行为检测部分,将监控视频作为输入,经过本文改进的深度学习算法检测,若出现异常行为,系统自动将异常行为标记、截图并发出预警信息供监控人员参考。经过将网上收集的视频作为输入送入系统进行检测,达到了预期的效果。
其他文献
目前,随着高含硫化氢天然气的大量开采,天然气站场的压力容器和压力管道等设备腐蚀隐患增加。使用传统的无损检测技术,如超声、磁粉等,需要投入大量成本。因此,本项目提出了一种基于红外热像的天然气站场设备隐患普查技术。该技术在红外图像的基础上,利用图像处理算法和深度学习算法提取缺陷,并识别,可大大降低人工普查所耗时间精力,为进一步检测缺陷做准备。本文基于深度学习理论对红外热缺陷检测中的关键技术和难点展开了
学位
受西部山区复杂地形、地貌的限制,山区桥梁往往架设在陡坡、跨越河谷或深沟等障碍的地方,下部多采用双柱式高墩。由于西部山区山高崖陡,高山区域植被疏松且岩石、碎石资源丰富,又处于高烈度地震频发区域,容易发生滚石灾害。对于西部山区的桥梁,滚石撞击桥墩的事故时有发生,轻则桥墩受损,重则桥梁垮塌,严重影响山区交通线路及人员的安全。因此,桥墩防滚石撞击设计已成为山区桥梁设计所必须考虑的关键内容之一。目前,国内外
学位
缆索作为斜拉桥的重要受力构件之一,其安全状况直接影响到桥梁的生命安全。目前,针对桥梁缆索的检测是以人工检测的方式为主,存在危险性高、效率低和成本高等问题。本文以研究缆索检测机器人自动化设备,来代替人工完成缆索检测、修复等工作。针对缆索检测的实际工程需求,拟解决缆索检测机器人的两大关键科学问题,主要包括:1.机器人能根据缆索直径(范围在(?)150?200mm)、缆索与桥面间夹角(15°~90°)、
学位
工程结构选址时遇活动断层通常遵循避让原则,然而许多情况下一些长线性工程结构(如地铁隧道、油气管道、铁路等)因功能需要,无法避让活动断层。一旦断层错动将会对地铁隧道等地下长线性工程结构产生灾难性的、不可恢复的破坏。活动断层对工程结构的破坏作用包括震动和错动两种基本形式,因此工程设计核心内容涵盖工程抗震问题和工程抗断问题。目前对工程结构破坏作用的输入主要考虑地面震动,对于长线性结构考虑断层错动输入的相
学位
目的 观察社区延续性护理对Ⅵ期糖尿病性视网膜病变(DR)患者玻璃体切割联合硅油填充手术后的院外社会恢复的效果。方法 选取2018年8月—2020年1月符合纳入标准的DR患者138例(138只眼)。随机分为对照组和观察组,每组69例(69只眼)。对照组在出院时予常规护理,观察组在对照组的基础上联合延续性护理。采集患者出院时和出院后2个月的空腹血糖(FPG)值和餐后2 h血糖值,并协助患者填写依从性问
期刊
西藏羌塘盆地作为我国最大的海相沉积盆地,沉积了最完整的中生代海相地层。经过长期的勘探研究,提出羌塘盆地是我国最有利的油气勘探新区。位于盆地南部的毕洛错剖面,沉积一套富含有机质的黑色岩系。前人已进行了一定的研究,但没有系统的论述毕洛错剖面含颗石藻黑色岩系的地球化学特征。因此,本文从元素地球化学、有机地球化学以及生物标志化合物三个角度分析该套岩系的地球化学特征,进而综合评价生烃潜力,取得以下认识:(1
学位
沼气是一种由有机废弃物厌氧发酵产生的可再生能源,主要成分为和CO2。据估算,2015年我国的沼气年产量高达1.9×1010m~3,其直接排放和燃烧均会加剧温室效应,造成严重的环境问题。而利用沼气制备合成气,为精细化工制取甲醇、费托合成等提供原料,不但能使沼气中的被回收利用,而且使其中富含的CO2被作为一种碳源也利用起来,这不仅可以减轻温室效应,还能够实现CO2的可持续发展和循环利用。CH4和CO2
学位
管道运输凭借其长距离、低成本等优势成为当今天然气运输的首选方式。另一方面,天然气具有的易燃易爆特性,又成为重要的安全生产隐患,特别是盘根错节的运送管网遍及工业生产现场、交通要塞、人员密集区域,一旦发生天然气泄漏甚至引发爆炸,将会造成严重的环境污染、经济损失甚至人员伤亡。由此,对天然气管网进行实时泄漏检测,降低天然气泄漏风险,将具有重要的研究意义和较高的使用价值。随着深度神经网络、机器学习理论知识和
学位
页岩气藏属于非常规油气藏,具有低孔低渗的特点,通过水力压裂改造可以提高产能,实现经济开采。页岩气井产量主要受到储层改造体积和人工压裂裂缝复杂程度的影响。目前常用的裂缝复杂程度评价方法有限,无法快速准确地评价压裂效果,而压裂液的返排动态与裂缝形态存在密切联系,故可以通过研究返排液特征来反映裂缝的复杂程度,从而进行页岩气井压裂效果评价。本论文以Z气藏W井为例,采用实验研究和理论研究相结合的方法,开展了
学位
随着国家发展日益壮大,对于新能源与洁净能源的需求也越来越高。在2019年,国家颁布了《油气管网设施公平开放监管办法》,在其中明确了建立天然气能量计量体系的要求。热值计量作为天然气能量计量当中一种重要的计量方法,成为了研究焦点。对于热值计量,红外光谱检测是较为热门的一种计量方法,通过对气体各个组分含量进行检测,从而计算出气体总热值。但目前国内在红外多组分的光谱解析,检测的多波段控制上都缺乏进一步的研
学位