CN113069088B - 一种人工智能交互装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及人工智能技术领域，尤其是一种人工智能交互装置，包括热感图像采集模块：用于通过采集指定区域内的人体热感图像，检测指定区域内是否有用户通过；面部检测模块：用于检测所述人体热感图像中用户的面部区域；遮挡情况检测模块：用于检测所述面部区域的遮挡情况；体温检测模块：用于根据所述遮挡情况检测模块的检测结果，检测所述用户的体温数据；结果生成模块：用于根据所述体温检测模块的检测结果，生成测温结果；播放模块：用于播放音频数据；二次检测模块：用于播法音频数据后，对所述用户的体温数据进行二次检测。本发明取代了传统的人工测温方式，提高了测温效率，测温精确度高。

Description

一种人工智能交互装置

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，特别涉及一种人工智能交互装置。

背景技术

人工智能作为计算机科学的一个分支，希望了解智能的实质，产生出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能在许多领域都有所涉及，为人们的生活带来了诸多便利，但现有设备中仍存在一些不足。如今，公共场所都需要配置测温装置，而人工手持测温枪挨个排查的效率极低。

为了解决上述问题，公开号：CN212343911U的中国专利公开了一种带有测温结构的人工智能人脸识别设备，采用传感器接收红外线，得出感应温度数据，主机将摄像机拍摄的人像自动分析，自动控制小转轴旋转调整角度，找准用户的额头，便于感应器能够精确测量人体体温。

对于上述发明专利，虽然能够取代传统的人工测体温的方式，使测温的工作效率得到了有效的提升，但是由于用户额头可能会存在遮挡物，所以测温的精确度会受到影响，导致测温精确度低。

发明内容

本发明提供了一种人工智能交互装置，取代了传统的人工测温方式，提高了测温效率，且测温精确度高。

本发明提供的基础方案：

一种人工智能交互装置，包括热感图像采集模块：用于通过采集指定区域内的人体热感图像，检测指定区域内是否有用户通过；面部检测模块：用于检测所述人体热感图像中用户的面部区域；遮挡情况检测模块：用于检测所述面部区域的遮挡情况；体温检测模块：用于根据所述遮挡情况检测模块的检测结果，检测所述用户的体温数据；结果生成模块：用于根据所述体温检测模块的检测结果，生成测温结果；播放模块：用于播放音频数据；二次检测模块：用于播法音频数据后，对所述用户的体温数据进行二次检测。

本发明的原理及优点在于：通过热感图像采集模块采集指定区域内的人体热感图像，从而检测出指定区域内是否有用户通过，当指定区域内有用户通过时，面部检测模块检测所述用户的面部区域。由于面部区域有遮挡物时，会影响到测温结果的准确性，所以采用遮挡情况检测模块检测所述面部区域的遮挡情况，体温检测模块根据所述遮挡情况检测模块的检测结果，检测所述用户的体温数据，结果生成模块根据所述体温检测模块的检测结果，生成测温结果；用户刘海可能挡住额头，所以利用播法模块播法音频数据，如物品掉落的声音，引导用户低头，用户低头后刘海与额头分离，再采用二次检测模块重新采集用户的体温数据。由此可见，本技术方案取代了传统的人工测温方式，提高了测温效率，同时对可能影响测温结果准确性的遮挡物进行了检测，根据检测结果进行体温数据的测量，从而提高了测温精确度。

进一步，所述遮挡情况检测模块包括遮挡区域检测模块，所述遮挡区域检测模块包括面部特征采集模块、面部区域划分模块和遮挡情况生成模块：

所述面部特征采集模块：用于采集所述用户的面部特征；

所述面部区域划分模块：用于根据所述面部特征采集模块采集的用户的面部特征，划分所述用户的面部区域；

所述遮挡情况生成模块：检测用户面部区域的遮挡物，生成遮挡情况。

有益效果：用户面部区域有遮挡物时，会影响到测温结果的准确性，将用户的面部区域进行划分，分别检测各个区域的遮挡物，生成遮挡情况，可以根据遮挡情况有效防止因用户面部有遮挡物，而影响最终的体温数据检测结果。

进一步，所述面部区域包括额头区域和非额头区域；

所述遮挡情况生成模块，根据检测到的遮挡物和所述面部区域划分情况生成遮挡情况。

有益效果：人体额头区域的体温数据更接近人体的真实体温数据，将用户面部区域划分为额头区域和非额头区域，能够提高测温结果的准确性。

进一步，所述遮挡情况生成模块包括遮挡物检测模块和遮挡情况统计模块：

所述遮挡物检测模块：用于检测所述用户的面部区域的遮挡物；

所述遮挡情况包括遮挡物的大小、位置、类别；

所述遮挡情况统计模块：用于根据所述面部区域划分模块划分的用户的面部区域，及所述遮挡物检测模块检测到的遮挡物，统计遮挡物的大小、位置、类别，还包括计算所述遮挡物对于测温结果的影响度。

有益效果：检测所述用户的面部区域的遮挡物，统计遮挡物的大小、位置、类别及遮挡物对于测温结果的影响度(遮挡物对于测温结果产生的影响的大小)，防止采用对测温结果影响大的体温数据，从而提高测温结果的准确度。

进一步，所述体温检测模块包括有效区域生成模块、测温模块和权重生成模块：

所述有效区域生成模块：用于根据所述遮挡情况统计模块统计的遮挡情况和影响度，生成测温的有效区域；

所述测温模块：用于测量所述有效区域的体温数据；

所述权重生成模块：用于根据所述面部区域划分情况和所述遮挡情况，生成计算体温数据的权重；

结果生成模块根据所述权重生成测温结果。

有益效果：根据用户的面部区域的遮挡情况及影响度，生成测温的有效区域，仅对有效区域的体温数据进行测量。防止对面部区域有遮挡物且该遮挡物对测温结果影响较大的区域进行体温数据的测量，从而影响最终计算得到的所述用户的体温数据的准确性。

进一步，所述权重生成模块用于当所述有效区域包括额头区域和非额头区域时，根据所述遮挡情况统计模块统计的遮挡情况和影响度，计算所测额头区域的体温数据的权重和非额头区域的体温数据的权重。

有益效果：人体额头区域的体温数据更接近人体的真实体温数据，所以在计算所述用户的体温数据时，需要区分额头区域的体温数据和非额头区域的体温数据对于所述用户的体温数据的权重；遮挡情况也会影响所测体温数据的准确度，如：纵然额头区域的体温数据更贴近人体真实的体温数据，但当所述用户的额头区域被遮挡物遮挡面积过大时，也会影响对于额头区域中，未被遮挡物遮挡的区域的体温数据的测量准确度。根据遮挡情况，对额头区域和非额头区域所测体温数据的权重进行调整，再根据权重生成测温结果，能够得到更接近用户真实体温数据的测温结果。

进一步，所述结果生成模块包括体温数据计算模块，所述体温数据计算模块用于根据所述测温模块测量的体温数据和权重生成模块生成的权重，计算所述用户的体温数据。

有益效果：将测量得到的体温数据进行加权计算，得到更精确的体温数据。

进一步，所述结果生成模块包括准确度评估模块，所述准确度评估模块存储有评估规则，所述准确度评估模块用于根据所述评估规则，评估所述体温数据计算模块计算得到的体温数据的准确度。

有益效果：评估所述用户的体温数据，防止测得的体温数据过高或过低，出现采用明显有误的体温数据的情况。

进一步，所述播放模块，用于根据所述准确度评估模块评估得到的准确度，播放音频数据；所述二次检测模块，用于播放音频数据后，对所述用户的体温数据进行二次检测。

有益效果：测量角度会对测温结果产生影响，如：所述用户的面部区域被其刘海遮挡时，按照常规方式对其体温数据进行测量，会因其刘海遮挡住额头区域影响测量结果的准确度。通过播放模块播放音频数据，如物品掉落的声音，所述用户低头后，利用不同方位的二次检测模块对其体温数据重新进行测量，能有效提高测温精确度，其原理为：用户低头后，由于重力作用，其刘海会和额头分离，此时利用水平高度低的测温设备对用户的体温进行测量，能够有效避免刘海对测温结果产生的影响，从而提高测温准确度。

进一步，还包括用于给所述用户发送信息的信息模块，所述信息模块包括：人脸识别模块、身份信息获取模块和信息发送模块：

所述人脸识别模块：用于识别所述用户的人脸特征信息；

所述身份信息获取模块：用于根据所述人脸特征信息，获取所述用户的身份信息；

所述信息发送模块：用于根据所述用户的身份信息，获取用户的设备信息，向所述用户的智能设备发送信息；

所述二次检测模块还用于所述信息发送模块发送信息后，对所述用户的体温数据进行二次检测。

有益效果：测量角度会对测温结果产生影响，如：所述用户的面部区域被其刘海遮挡时，按照常规方式对其体温数据进行测量会因其刘海遮挡住额头区域，影响对测量结果的准确度。通过信息发送模块向所述用户的智能设备发送信息，所述用户低头查看信息时，利用不同方位的二次检测模块对其体温数据重新进行测量，能有效提高测温精确度。

附图说明

图1为本发明实施例一种人工智能交互装置的逻辑框图。

图2为本发明实施例一种人工智能交互装置遮挡情况检测模块的逻辑框图。

图3为本发明一种人工智能交互装置音频数据播放的逻辑框图。

图4为本发明一种人工智能交互装置信息发送的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1基本如附图1、附图2所示：

具体实施过程如下：

一种人工智能交互装置，通过热感图像采集模块采集指定区域内的人体热感图像，从而检测出指定区域内是否有用户通过，由于任何物体在高于绝对零度以上时都会向外发出红外线，故热感图像采集模块可采用红外测温仪。当指定区域内有用户通过时，面部检测模块检测所述用户的面部区域。由于面部区域有遮挡物时，会影响到测温结果的准确性，所以采用遮挡情况检测模块检测所述面部区域的遮挡情况，体温检测模块根据所述遮挡情况检测模块的检测结果，检测所述用户的体温数据，结果生成模块根据体温检测模块的检测结果，生成测温结果。

面部检测模块检测所述用户的面部区域。具体的，创建一面部检测深度学习模型，将大量标注面部区域的热感图像样本输入面部检测深度学习模型，对面部检测深度学习模型进行训练，将采集到的用户的热感图像输入已训练的面部检测深度学习模型中，面部检测深度学习模型对热感图像进行检测，标注出热感图像中用户的面部区域。

面部检测模块检测出所述用户的面部区域后，遮挡情况检测模块对用户面部区域的遮挡情况进行检测，具体包括遮挡区域检测模块，遮挡区域检测模块包括面部特征采集模块、面部区域划分模块和遮挡情况生成模块。

具体的，面部特征采集模块采集用户的面部特征，面部特征包括用户的眉毛位置，采集方式为创建一面部特征深度学习模型，面部特征深度学习模型的检测原理与面部检测深度学习模型相同，在此不再赘述。面部区域划分模块根据采集到的眉毛位置，划分用户的面部区域为额头区域和非额头区域，即眉毛以上的区域为额头区域，眉毛以下的区域为非额头区域。

遮挡情况生成模块包括遮挡物检测模块和遮挡情况统计模块，遮挡物检测模块用于检测用户的面部区域的遮挡物，遮挡情况统计模块用于根据所述面部区域划分模块划分的用户的面部区域，及所述遮挡物检测模块检测到的遮挡物，统计遮挡物的大小、位置、类别，还包括计算所述遮挡物对于测温结果的影响度。

人体额头区域的体温数据更接近人体的真实体温数据，划分额头区域和非额头区域，便于区分测得的额头区域的体温数据和非额头区域的体温数据的参考价值。遮挡情况统计模块统计位于额头区域的遮挡物和位于非额头区域的遮挡物，如：当遮挡物均位于非额头区域时，直接将额头区域的体温数据作为用户的体温数据；统计遮挡物的大小、位置、类别及遮挡物对温度测量产生的影响的大小，如：位于额头区域的遮挡物将额头区域全部覆盖，或位于额头区域的遮挡物可以自发热，如暖宝宝，则即使额头区域的体温数据更贴近人体的真实体温数据，也不得采用额头区域的体温数据。

体温检测模块包括有效区域生成模块、测温模块和权重生成模块。

有效区域生成模块根据所述遮挡情况统计模块统计的遮挡情况和影响度，生成测温的有效区域，测温模块测量有效区域的体温数据，当所述有效区域包括额头区域和非额头区域时，权重生成模块根据所述遮挡情况统计模块统计的遮挡情况和影响度，计算所测额头区域的体温数据的权重和非额头区域的体温数据的权重。

具体的，额头区域的初始权重为5，非额头区域的初始权重为2。分别计算额头区域的遮挡物和非额头区域的遮挡物在各自区域的面积占比，额头区域的遮挡物面积占比大于三分之二时，将额头区域的权重调整为1；非额头区域的遮挡物面积占比大于三分之二时，将非额头区域的权重调整为0.2。位于额头区域或非额头区域的遮挡物自身会产生热量时，如暖宝宝和退烧贴，不得采用该遮挡物所在区域的体温数据，即权重为零。

然后，结果生成模块根据所述权重生成测温结果，结果生成模块包括体温数据计算模块和准确度评估模块。

体温数据计算模块根据所述测温模块测量的体温数据和权重生成模块生成的权重，计算所述用户的体温数据。

准确度评估模块存储有评估规则，评估规则为当体温数据处于35℃至45℃之间时，体温数据的准确度为100％，否则体温数据的准确度为20％；当该用户额头区域和非额头区域的体温数据差值小于2℃时，体温数据的准确度为100％，否则体温数据的准确度为20％。所述准确度评估模块用于根据所述评估规则，评估所述体温数据计算模块计算得到的体温数据的准确度，防止测得的体温数据过高或过低，出现采用明显有误的体温数据的情况。

由此可见，本发明取代了传统的人工测温方式，提高了测温效率，同时对可能影响测温结果准确性的遮挡物进行了检测，根据检测结果进行体温数据的测量和计算，从而提高了测温精确度。

实施例2基本如附图3所示：

实施例2基本原理与实施例1相同，其区别在于实施例2还包括播放模块，用于根据所述评估结果，播放音频数据；还包括二次检测模块，用于播放音频数据后，对所述用户的体温数据进行二次检测。

测温结果不准确可能是测量角度的问题，需采用检测角度不同的二次检测模块对用户体温重新进行测量，本实施例中二次检测模块采用红外测温仪，将该红外测温仪放置在人工智能交互装置的底部。用户的面部区域被其刘海遮挡时，按照常规方式对其体温数据进行测量，会因其刘海遮挡住额头区域影响测量结果的准确度。通过播放模块播放音频数据，如物品掉落的声音，所述用户低头后，受重力作用，用户刘海与额头分离，此时利用位于人工智能交互装置底部的红外测温仪，对该用户的体温数据重新进行测量，能有效提高测温精确度。

实施例3基本如附图4所示：

实施例3基本原理与实施例1相同，其区别在于实施例3还包括用于给所述用户发送信息的信息模块，所述信息模块包括用于识别所述用户的人脸特征信息的人脸识别模块；用于根据所述人脸特征信息，获取用户的身份信息的身份信息获取模块；用于根据所述用户的身份信息，获取用户的设备信息，身份信息包括用户的身份证号码、手机号码，向所述用户的智能设备发送信息的信息发送模块；还包括二次检测模块，用于信息发送成功后，对所述用户的体温数据进行二次检测。

测量角度会对测温结果产生影响，需采用检测角度不同的二次检测模块对用户体温重新进行测量，本实施例中二次检测模块采用红外测温仪，将该红外测温仪放置在人工智能交互装置的底部。如：所述用户的面部区域被其刘海遮挡时，按照常规方式对其体温数据进行测量时会因其刘海遮挡住额头区域，影响对测量结果的准确度。通过信息发送模块向所述用户的智能设备发送信息，所述用户低头查看信息时，利用不同方位的二次检测模块对其体温数据重新进行测量，能有效提高测温精确度。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种人工智能交互装置，其特征在于：包括：

热感图像采集模块：用于通过采集指定区域内的人体热感图像，检测指定区域内是否有用户通过；

面部检测模块：用于检测所述人体热感图像中用户的面部区域；

遮挡情况检测模块：用于检测所述面部区域的遮挡情况；

体温检测模块：用于根据所述遮挡情况检测模块的检测结果，检测所述用户的体温数据；

结果生成模块：用于根据所述体温检测模块的检测结果，生成测温结果；

所述遮挡情况检测模块包括遮挡区域检测模块，所述遮挡区域检测模块包括面部特征采集模块、面部区域划分模块和遮挡情况生成模块：

所述面部特征采集模块：用于采集所述用户的面部特征；

所述面部区域划分模块：用于根据所述面部特征采集模块采集的用户的面部特征，划分所述用户的面部区域；

所述遮挡情况生成模块：检测用户面部区域的遮挡物，生成遮挡情况；

所述面部区域包括额头区域和非额头区域；

所述遮挡情况生成模块，根据检测到的遮挡物和所述面部区域划分情况生成遮挡情况；

所述遮挡情况生成模块包括遮挡物检测模块和遮挡情况统计模块：

所述遮挡物检测模块：用于检测所述用户的面部区域的遮挡物；

所述遮挡情况包括遮挡物的大小、位置、类别；

所述遮挡情况统计模块：用于根据所述面部区域划分模块划分的用户的面部区域，及所述遮挡物检测模块检测到的遮挡物，统计遮挡物的大小、位置、类别，还包括统计所述遮挡物对于测温结果的影响度。

2.根据权利要求1所述的人工智能交互装置，其特征在于：所述体温检测模块包括有效区域生成模块、测温模块和权重生成模块：

所述有效区域生成模块：用于根据所述遮挡情况统计模块统计的遮挡情况和影响度，生成测温的有效区域；

所述测温模块：用于测量所述有效区域的体温数据；

所述权重生成模块：用于根据所述面部区域划分情况和所述遮挡情况，生成计算体温数据的权重；

结果生成模块根据所述权重生成测温结果。

3.根据权利要求2所述的人工智能交互装置，其特征在于：所述权重生成模块用于当所述有效区域包括额头区域和非额头区域时，根据所述遮挡情况统计模块统计的遮挡情况和影响度，计算所测额头区域的体温数据的权重和非额头区域的体温数据的权重。

4.根据权利要求3所述的人工智能交互装置，其特征在于：所述结果生成模块包括体温数据计算模块，所述体温数据计算模块用于根据所述测温模块测量的体温数据和权重生成模块生成的权重，计算所述用户的体温数据。

5.根据权利要求4所述的人工智能交互装置，其特征在于：所述结果生成模块包括准确度评估模块，所述准确度评估模块存储有评估规则，所述准确度评估模块用于根据所述评估规则，评估所述体温数据计算模块计算得到的体温数据的准确度。

6.根据权利要求5所述的人工智能交互装置，其特征在于：还包括播放模块，用于根据所述准确度评估模块评估得到的准确度，播放音频数据；还包括二次检测模块，用于播放音频数据后，对所述用户的体温数据进行二次检测。

7.根据权利要求6所述的人工智能交互装置，其特征在于：还包括用于给所述用户发送信息的信息模块，所述信息模块包括：人脸识别模块、身份信息获取模块和信息发送模块：

所述人脸识别模块：用于识别所述用户的人脸特征信息；

所述身份信息获取模块：用于根据所述人脸特征信息，获取所述用户的身份信息；

所述信息发送模块：用于根据所述用户的身份信息，向所述用户的智能设备发送信息；

所述二次检测模块还用于所述信息发送模块发送信息后，对所述用户的体温数据进行二次检测。

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