[發明專利]一種基于視頻監控人員未佩戴口罩行為的自動檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202010630270.6
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111860230B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 盛浩;胡瀚濤;周建偉;王帥;吳玉彬
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06V40/16
• 分類號: G06V40/16;G06V40/10;G06V20/40;G06V20/52;G06Q50/26
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;顧煒

本發明涉及一種基于視頻監控人員未佩戴口罩行為的自動檢測系統及方法，包括以下5大模塊：口罩佩戴檢測模塊；行人流向預測模塊；區域風險評估預測模塊；信息可視化模塊；告警上報模塊。對未佩戴口罩行為提取，流向及人群密度分析，問題高發區域分析；對于未佩戴口罩行為的圖片的告警和高發區域的全局展示，自動上報和廣播提醒。

技術領域

本發明涉及一種基于視頻監控人員未佩戴口罩行為的自動檢測系統及方法，屬于監測預警安保領域。

背景技術

在新型冠狀病毒疫情的影響下，戴口罩已成為出行必備的防護措施，機場、火車站、商超、辦公樓等公共場所將面臨巨大的人流量，如果單靠人工檢測口罩是否佩戴以及是否佩戴規范，不僅效率低下且容易出現疏漏。因此，如何利用人工智能等技術，來幫助減少公共場所監督佩戴口罩所帶來的人力消耗、提高檢查效率迫在眉睫。

目前，視頻監控采集到的區域場景數據信息主要被用于提取視覺特征，來完成對于目標識別、快速跟蹤、自主定位的任務。然而利用視頻監控進行人員未佩戴口罩行為的自動檢測還沒能有效地投入到現實使用中，而對公共場所進行智能人員未佩戴口罩行為檢測的應用亟需盡快開發并投入應用來輔助對疫情的監控。

同時，由于人員流動的方向、幅度都存在著巨大的不確定性，導致不能對相關疫情爆發可能性高的區域進行相對準確的預測，而口罩的數目在一定程度上代表了該區域爆發疫情的可能性大小，同時在多個區域內進行監測可以在一定范圍內記錄人員的流動，在之后如果存在相關人員感染病毒，可以通過該系統迅速定位該人員的區域流動情況以及接觸的其它人員，從而對不同區域的疫情爆發可能進行風險評估。

發明內容

本發明技術解決問題：著眼于疫情影響下人員未佩戴口罩行為監測的需求，提供一種基于視頻監控人員未佩戴口罩行為的自動檢測系統及方法，對未佩戴口罩行為提取，流向及人群密度分析，問題高發區域分析；對于未佩戴口罩行為的圖片的告警和高發區域的全局展示，自動上報和廣播提醒,提高在人員密集區域中對口罩監測的效率，同時完成對監測區域疫情爆發風險性的評估預警以及人員流動的預測，為廣闊公共環境下的人員未佩戴口罩行為進行監測和特殊警情實時預警提供了技術支持。

本發明技術解決方案：一種基于視頻監控人員未佩戴口罩行為的自動檢測系統，包括：口罩佩戴檢測模塊、行人流向預測模塊、區域風險評估預測模塊、信息可視化模塊和告警上報模塊；

口罩佩戴檢測模塊：負責對攝像頭拍攝的每張監控圖像中的每個像素的行人特征進行處理和分類，以判斷該行人是否佩戴口罩，如果沒有配戴口罩，則將未配戴口罩的該行人特征與身份相關信息即行人身份特征上傳至外部的監控系統的全局共享信息中，該身份特征包括一份唯一標識的身份碼、未佩戴口罩的標記、所出現的區域位置與時間，并傳至行人流向預測模塊以及區域風險評估預測模塊中；

行人流向預測模塊：利用攝像頭內自帶的時間記錄功能和行人重識別功能獲取不同行人出現在不同攝像頭下的時間間隔，基于口罩佩戴檢測模塊得到的行人身份碼以及出現的區域位置和相應的時間，按照時間順序對行人所出現的位置進行先后排序，并依次構建出以數據結構形式存儲于監控系統中的全局共享信息中的事件集作為全局事件集，所述事件集記錄同一個行人在兩不同攝像機下出現的時間間隔，并設定時間間隔作為劃分事件的依據；基于所述事件集，利用貝葉斯公式計算出每個事件發生的先驗概率，預測出行人可能出現的下一個或幾個區域的概率，并上報給區域風險評估預測模塊；

區域風險評估預測模塊：基于口罩佩戴檢測模塊提供的行人特征與行人流向預測模塊提供的行人流向預測信息，生成行人出現的流向預測先驗概率表，該先驗概率表是由各行人流向預測的先驗概率組成，在該先驗概率表的基礎上整合口罩佩戴檢測模塊與行人流向預測模塊提供的信息，計算出未佩戴口罩行人的整體流向以及各個區域的潛在風險，并依此計算出問題高發區域即高風險區域，將計算得出的問題高發區域、未佩戴口罩行人的圖片和出現的區域的信息作為預測結果上報給信息可視化模塊；