基于构件时序识别的登高架设作业智能实训方法及系统与流程

本技术涉及计算机视觉，尤其是涉及一种基于构件时序识别的登高架设作业智能实训方法及系统。

背景技术：

1、登高架设作业广泛应用于建筑作业、电力安装、轨道交通、石油化工及大型设备安装等工程场景，其作业过程具有高空作业风险高、构件装配工序复杂、作业步骤连续性强等特点，因此在正式上岗前通常需要开展标准化实训，以提升作业人员对架体搭设流程、安全防护要求及规范操作流程的掌握程度。随着智能实训技术的发展，越来越多的培训机构开始采用视频监测、数字化考核等方式对学员的操作过程进行记录与评价，希望通过自动化手段减少人工监考工作量，并提高登高架设作业培训的规范性、客观性和可追溯性，从而满足高危作业领域对安全培训质量不断提高的要求。

2、现有登高架设作业实训评估方法通常通过视频监控、人工巡检或基于单一目标检测的行为识别方式，对作业人员的操作行为进行记录，并依据预设评分标准完成实训评价。部分方法能够识别人员是否佩戴安全帽、安全带等安全防护装备，或统计个别构件的安装情况，也有部分系统能够识别部分危险动作并进行报警。然而，大多数评估方式主要关注单一动作或局部事件，通常将人员行为、架体构件状态以及作业工序作为相互独立的信息进行分析，缺乏对构件安装顺序、空间层位变化及人员与构件之间协同关系的连续关联分析，因此全过程工序执行情况和阶段性安全状态难以得到统一评价。

技术实现思路

1、本技术提供了一种基于构件时序识别的登高架设作业智能实训方法及系统，以解决架体构件与人员关联不足，导致实训评估不准确的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于构件时序识别的登高架设作业智能实训方法，包括：

3、对采集的登高架设作业的视频数据进行目标识别及时序关联处理，获得作业人员、架体构件及工器具对应的目标轨迹数据；

4、根据所述目标轨迹数据进行构件状态识别及空间层位判断，获得各架体构件对应的状态序列及作业层位信息；

5、根据所述状态序列进行工序时序分析，生成工序阶段标识，并根据所述工序阶段标识及所述作业层位信息，对所述目标轨迹数据中作业人员与架体构件的关联状态进行分阶段的安全作业状态校验，获得各工序阶段的合规性标识以及安全监测数据；

6、根据所述目标轨迹数据、所述合规性标识以及所述安全监测数据，进行收尾完整性分析及评估，获得登高架设作业的实训考核报告。

7、在一个可选的实施方式中，所述对采集的登高架设作业的视频数据进行目标识别及时序关联处理，获得作业人员、架体构件及工器具对应的目标轨迹数据包括：

8、对所述视频数据中的各帧图像进行目标检测，获得作业人员、架体构件及工器具对应的目标检测数据；

9、根据所述目标检测数据进行跨帧目标关联及身份分配，获得各目标对应的目标身份标识；

10、根据所述目标身份标识对所述视频数据中的各目标进行轨迹更新及运动关联，获得作业人员、架体构件及工器具对应的目标轨迹数据。

11、在一个可选的实施方式中，所述根据所述目标轨迹数据进行构件状态识别及空间层位判断，获得各架体构件对应的状态序列及作业层位信息包括：

12、根据所述目标轨迹数据对各架体构件进行安装区域匹配及位置稳定性分析，获得各架体构件对应的安装状态数据；

13、根据所述安装状态数据及所述目标轨迹数据进行构件状态演化分析，获得各架体构件对应的状态序列；

14、根据所述目标轨迹数据进行空间位置映射及高度区间划分，获得作业人员及架体构件对应的作业层位信息。

15、在一个可选的实施方式中，所述根据所述状态序列进行工序时序分析，生成工序阶段标识，并根据所述工序阶段标识及所述作业层位信息，对所述目标轨迹数据中作业人员与架体构件的关联状态进行分阶段的安全作业状态校验，获得各工序阶段的合规性标识以及安全监测数据包括：

16、根据所述状态序列提取各架体构件对应的状态变化时刻，并根据预设的工序顺序以及所述状态变化时刻对所述状态序列进行工序时序比对，获得各工序阶段对应的工序阶段标识；

17、根据所述工序阶段标识、所述作业层位信息及所述目标轨迹数据建立作业人员与架体构件之间的关联关系，获得各工序阶段对应的人员与构件关联数据；

18、根据所述人员与构件关联数据进行安全防护状态校验及安全作业规范分析，获得各工序阶段的合规性标识以及安全监测数据。

19、在一个可选的实施方式中，所述根据所述目标轨迹数据、所述合规性标识以及所述安全监测数据，进行收尾完整性分析及评估，获得登高架设作业的实训考核报告包括：

20、根据所述目标轨迹数据中防护围栏对应目标的最终位置序列进行归位区域比对，获得防护围栏归位完成状态标识；

21、根据所述目标轨迹数据中工器具及架体构件对应目标的最终位置分布与预设的清理存放区域进行空间包含关系判定，获得工器具与构件清理完成状态标识；

22、根据所述防护围栏归位完成状态标识以及所述工器具与构件清理完成状态标识进行收尾完整性评估，获得收尾环节完成度标识；

23、根据预设的各评价维度权重系数，对所述合规性标识、所述安全监测数据以及所述收尾环节完成度标识进行多维考核指标统计及评分计算，获得考核量化评分；

24、根据预设的报告格式以及所述考核量化评分，生成登高架设作业的实训考核报告。

25、第二方面，本技术实施例提供了一种基于构件时序识别的登高架设作业智能实训装置，包括：

26、关联识别模块，用于对采集的登高架设作业的视频数据进行目标识别及时序关联处理，获得作业人员、架体构件及工器具对应的目标轨迹数据；

27、构件分析模块，用于根据所述目标轨迹数据进行构件状态识别及空间层位判断，获得各架体构件对应的状态序列及作业层位信息；

28、合规校验模块，用于根据所述状态序列进行工序时序分析，生成工序阶段标识，并根据所述工序阶段标识及所述作业层位信息，对所述目标轨迹数据中作业人员与架体构件的关联状态进行分阶段的安全作业状态校验，获得各工序阶段的合规性标识以及安全监测数据；

29、分析评估模块，用于根据所述目标轨迹数据、所述合规性标识以及所述安全监测数据，进行收尾完整性分析及评估，获得登高架设作业的实训考核报告。

30、第三方面，本技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述基于构件时序识别的登高架设作业智能实训方法的步骤。

31、第四方面，本技术实施例提供了一种可读存储介质，该可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述基于构件时序识别的登高架设作业智能实训方法的步骤。

32、第五方面，本技术实施例提供了一种可计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现上述基于构件时序识别的登高架设作业智能实训方法的步骤。

33、上述基于构件时序识别的登高架设作业智能实训方法及系统所提供的一个方案中，通过对作业人员、架体构件及工器具进行连续跟踪，并结合构件状态变化、空间层位信息以及工序时序关系，对各作业阶段的人员与构件交互过程进行分阶段安全校验，最后融合全过程轨迹信息、安全监测结果及收尾完整性情况形成实训考核结果。本技术将构件安装顺序、作业位置变化以及人员操作行为建立连续关联，使实训系统能够准确识别工序执行是否符合规范、不同阶段是否存在安全风险以及收尾环节是否完整，从而实现覆盖作业全过程的动态、安全、可追溯考核，提高实训评价的客观性、完整性和准确性。