本发明属于电力作业安全管控领域，特别涉及一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法、系统、设备和介质。
背景技术：
1、人员进入变电站作业或检修时，安全监督要求对人员的行动轨迹进行绘制与回溯，如果人员进入到非作业允许的区域，可能发生安全事故，引发人身或财产安全问题。现有变电站人员轨迹记录主要基于北斗定位终端、uwb无线脉冲定位终端等方式。以上方式主要存在以下不足：一、为实现人员定位，需要人员额外佩戴定位设备，给作业人员带来额外的工作负担；二、北斗定位受环境影响较大，多云阴雨天气下，北斗定位精度会产生很大的误差，影响定位准确性；而uwb无线脉冲定位在环境复杂、障碍物较多的环境下定位误差比较大，仅适用于空旷的室内场景；三、使用定位设备需要搭建无线网络连接，对变电站的安全带来额外的隐患和防护成本，同时设备和网络带来了额外的物资费用和维护费用。
2、公开号为“cn115761808a”的中国专利公开了一种变电站室内人员识别与定位方法、系统、存储器及设备，该方法基于变电站室内超宽带定位终端发送的射频信号，计算变电站室内超宽带定位终端位置信息，得到变电站室内超宽带定位终端位置轨迹；以及基于变电站室内视频信息对变电站室内人员进行检测和跟踪，得到变电站室内人员轨迹；将变电站室内超宽带定位终端轨迹与所述变电站室内人员轨迹进行匹配，识别变电站室内人员并得到人员轨迹。该发明需要通过变电站室内人员穿戴超宽带设备，基于超宽带设备编号的唯一性及设备信号的稳定性，利用uwb定位变电站室内人员轨迹，同样存在上述所提到的需要人员额外佩戴定位设备，给作业人员带来额外的工作负担，uwb无线脉冲定位在环境复杂、障碍物较多的环境下定位误差比较大，仅适用于空旷的室内场景等不足。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法、系统、设备和介质，旨在解决现有变电站人员轨迹定位技术存在的为作业人员带来额外的工作负担、定位准确性精度不高、维护成本高等不足，缺乏通过ai目标检测技术实现摄像机自动分析与绘制人员位置的方法的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提供一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法，包括以下步骤：
3、s1：确定摄像机坐标、摄像机镜头定位坐标与摄像机相关距离参数。
4、s2：当人员走进摄像机画面监控范围、人体目标检测算法检测到人员时，设定人员坐标与测量相关距离参数。
5、s3：根据步骤s1获取的摄像机坐标参数结合步骤s2测量的人员坐标参数计算c1与c5实际的直线距离，通过c1与c5实际的直线距离计算c4与c5实际的直线距离，根据c1与c5实际的直线距离、c4与c5实际的直线距离对人员坐标c4进行定位解算，得到定位解算后的人员坐标。
6、s4：根据定位解算后的人员坐标，以设定的时间间隔计算所有时间段的人员坐标，在选定区域平面图上，结合不同摄像机同时计算的定位结果，进行人员坐标均值计算，以得到的均值人员坐标绘制出连线的人员轨迹，确定人员的准确行动轨迹。
7、优选的，所述步骤s1具体为：
8、s11：利用人员佩戴的北斗定位终端，对摄像机进行北斗坐标定位，获取摄像机坐标并设为c1，获取摄像机镜头正前方设定位置的摄像机镜头定位坐标并设为c2。
9、s12：同时获取摄像机画面架设高度并设为h1，获取摄像机画面底边中点的地面坐标并设为c3，获取c3与摄像机的水平距离并设为d1，获取摄像机画面实际视角宽度并设为w1。
10、优选的，所述步骤s2具体为：将摄像机拍摄的人员坐标设为c4，将人员坐标水平延长线与摄像机画面垂直中心线的交叉点坐标设为c5，测量画面中人员相对左侧边框的水平偏移距离并设为w2，测量画面中人员相对底部边框的垂直偏移距离并设为h2，将摄像机分辨率宽度设为w3，将摄像机分辨率高度设为h3。
11、优选的，所述步骤s3中根据步骤s1获取的摄像机坐标参数结合步骤s2测量的人员坐标参数计算c1与c5实际的直线距离的方法具体为：
12、a1：将c1、c5实际所连直线与c3垂直线的交叉点坐标设为c6，将c6的高度设为h4，所述h4的计算公式为：
13、
14、式中，h1为摄像机画面架设高度，h2为画面中人员相对底部边框的垂直偏移距离，h3为摄像机分辨率高度。
15、a2：将c1与c5实际的直线距离设为d2，根据h4计算d2，所述d2的计算公式为：
16、
17、式中，d1为c3与摄像机的水平距离，h4为c6的高度，h1为摄像机画面架设高度。
18、优选的，所述步骤s3中通过c1与c5实际的直线距离计算c4与c5实际的直线距离的方法具体为：
19、b1：将画面中人员相对画面垂直中心线的水平偏移距离设为w4，所述w4的计算公式为：
20、
21、式中，w3为摄像机分辨率宽度，w2为画面中人员相对左侧边框的水平偏移距离。
22、b2：将c1、c4实际所连直线与w1所在直线的交叉点设为c7，将c7与c3实际的直线距离设为w5，所述w5的计算公式为：
23、
24、式中，w1为摄像机画面实际视角宽度，w4为画面中人员相对画面垂直中心线的水平偏移距离，w3为摄像机分辨率宽度。
25、b3：将c4与c5实际的直线距离设为w6，根据w5计算w6，所述w6的计算公式为：
26、
27、式中，w5为c7与c3实际的直线距离，d2为c1与c5实际的直线距离，d1为c3与摄像机的水平距离。
28、优选的，所述步骤s3中根据d2与w6进行定位解算的方法具体为：
29、c1：根据d2与w6计算c1与c7实际的直线距离d3，所述d3的计算公式为：
30、
31、式中，d2为c1与c5实际的直线距离，w6为c4与c5实际的直线距离。
32、c2：根据北斗定位坐标系，将摄像机坐标c1设为(x1,y1)，将摄像机镜头正前方设定位置的定位坐标c2设为(x2,y2)，将人员坐标c4进行定位解算设为(x3,y3)，将c1、c2所连直线与c1、c4实际所连直线之间的夹角设为a，将c1、c2所连直线与经度轴之间的夹角设为b，将c1、c4实际所连直线与经度轴之间的夹角设为c，所述a的计算公式为：
33、
34、式中，d2为c1与c5实际的直线距离，w6为c4与c5实际的直线距离。
35、所述b的计算公式为：
36、
37、式中，(x1,y1)为摄像机坐标c1，(x2,y2)为摄像机镜头正前方设定位置的定位坐标c2。
38、所述c的计算公式为：
39、c＝a+b
40、式中，a为c1、c2所连直线与c1、c4实际所连直线之间的夹角，b为c1、c2所连直线与经度轴之间的夹角。
41、c3：将c1、c4实际的经度差值设为w7，将c1、c4实际的纬度差值设为h5，所述w7的计算公式为：
42、w7＝d3*cosc
43、式中，d3为c1与c4实际的直线距离，c为c1、c4实际所连直线与经度轴之间的夹角。
44、所述h5的计算公式为：
45、h5＝d3*sinc
46、式中，d3为c1与c4实际的直线距离，c为c1、c4实际所连直线与经度轴之间的夹角。
47、根据w7、h5计算人员坐标c4的(x3,y3)，所述(x3,y3)的计算公式为：
48、
49、式中，(x1,y1)为摄像机坐标c1，w7为c1、c4实际的经度差值，h5为c1、c4实际的纬度差值。
50、另一方面，本发明提供一种基于摄像机的人员轨迹绘制系统，包括人员目标检测模块、人员定位分析模块与人员轨迹绘制模块。
51、所述人员目标检测模块用于确定摄像机坐标、摄像机镜头定位坐标与摄像机相关距离参数，当人员走进摄像机画面监控范围、人体目标检测算法检测到人员时，设定人员坐标与测量相关距离参数。
52、所述人员定位模块用于对人员坐标进行定位解算。
53、所述人员轨迹绘制模块用于根据定位解算后的人员坐标，以设定的时间间隔计算所有时间段的人员坐标，在选定区域平面图上，结合不同摄像机同时计算的定位结果，进行人员坐标均值计算，以得到的均值人员坐标绘制出连线的人员轨迹，确定人员的准确行动轨迹。
54、再一方面，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明任一实施例所述的一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法。
55、再一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法。
56、与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
57、1.本发明通过提出基于摄像机的人员轨迹绘制方法，大大提升了变电站作业人员进站后的行动轨迹识别与跟踪，结合安防联动系统，可强化变电站安防系统对人员活动区域的监察与预警能力；为电网作业现场人员活动区域规范化管理提供视频分析研判和轨迹取证，提供有力的技术支撑，对升变电作业的本质安全具有重要意义。
58、2.本发明使用人体目标检测算法，实现了人员相对摄像机位置的偏移角度、距离计算等多个维度的实时计算和转换，能够达到基于摄像机自动分析与绘制人员位置的水平。
1.一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：
3.根据权利要求2所述的一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：
4.根据权利要求3所述的一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法，其特征在于，所述步骤s3中根据步骤s1获取的摄像机坐标参数结合步骤s2测量的人员坐标参数计算c1与c5实际的直线距离的方法具体为：
5.根据权利要求4所述的一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法，其特征在于，所述步骤s3中通过c1与c5实际的直线距离计算c4与c5实际的直线距离的方法具体为：
6.根据权利要求5所述的一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法，其特征在于，所述步骤s3中根据d2与w6进行定位解算的方法具体为：
7.一种基于摄像机的人员轨迹绘制系统，其特征在于，包括人员目标检测模块、人员定位分析模块与人员轨迹绘制模块；
8.一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的一种基于摄像机的人员轨迹绘制方法。
