中文引用格式: 王曉旋,李博,鐘鵬. 基于邊緣計(jì)算的智慧工地視頻分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2025,51(7):52-59.
英文引用格式: Wang Xiaoxuan,Li Bo,Zhong Peng. Design of an edge-computing-based intelligent construction site video analysis system[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(7):52-59.
引言
在工地規(guī)范佩戴安全帽是一項(xiàng)基本管理要求,很大程度上可以避免工人遭受意外傷害,確保自身安全。但是,據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,由于工人未正確佩戴安全帽引起的事故占建筑施工事故的67.95%[1],此數(shù)據(jù)明確指出了佩戴安全帽的重要性。因此,施工單位對(duì)工人安全帽佩戴狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且對(duì)不合理的行為及時(shí)制止,是有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)、減少安全事故的重要手段。
傳統(tǒng)的建筑工地對(duì)于工人是否佩戴安全帽問題采用人工檢查的方式,這種方式存在增加額外人力成本并且效率低[2]等問題。如今在工業(yè)智能化不斷發(fā)展的趨勢(shì)下,智慧工地深度融合了多種前沿技術(shù),構(gòu)建了一個(gè)從前端監(jiān)控到邊緣端處理和云端管理的聯(lián)動(dòng)機(jī)制。通過(guò)在建筑工地安裝高清攝像頭,實(shí)時(shí)捕捉現(xiàn)場(chǎng)畫面,智能分析系統(tǒng)搭載計(jì)算機(jī)視覺和人工智能等技術(shù),對(duì)視頻數(shù)據(jù)分析處理[3-4],有效解決建筑工地中存在的遠(yuǎn)程監(jiān)管難以實(shí)施、監(jiān)督措施難以落地以及缺乏實(shí)時(shí)預(yù)警機(jī)制等問題[5]。
本文設(shè)計(jì)的基于邊緣計(jì)算[6-7]的視頻分析系統(tǒng)不需要將數(shù)據(jù)上傳云平臺(tái)處理,顯著縮短了數(shù)據(jù)傳輸延遲時(shí)間[8]。邊緣智能分析系統(tǒng)硬件上采用兩顆AX650N芯片級(jí)聯(lián)的方式,分為主從芯片模塊設(shè)計(jì)。主芯片模塊設(shè)計(jì)多樣化的外圍接口,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件擴(kuò)展性和功能靈活性;從芯片模塊用于提高系統(tǒng)的計(jì)算能力與解碼能力。算法部分基于主流目標(biāo)檢算法YOLOv8n進(jìn)行頸部網(wǎng)絡(luò)中空間金字塔池化快速(Spatial Pyramid Pooling Fast, SPPF)模塊和損失函數(shù)優(yōu)化。經(jīng)過(guò)多個(gè)場(chǎng)景測(cè)試,檢測(cè)結(jié)果達(dá)到預(yù)期要求。
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作者信息:
王曉旋1,2,李博1,鐘鵬2
(1.浙江工業(yè)大學(xué) 物理學(xué)院,浙江 杭州 310023;
2.浙江宇視科技有限公司,浙江 杭州 310051)