CN113140092A - 一种公共场所人员监控系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种公共场所人员监控系统及方法，在公共场所内设置分布式的监测模块进行各个区域的温度测量以及发热人员的追踪，实现了对内部情况的持续性监测，能够及时发现并快速锁定发烧人员，便于工作人员根据图像找到对应人员。进行人员密度监测，及时提醒工作人员进行现场疏导，避免人员聚集，适用于地铁，商场等人员密集场所的监控。可以进行人员总数限制，当人员总数超过限额时，不再允许人员进入公共场所，避免人员过多；还可以对每个区域分别进行区域人数限制，当超过限值时输出疏导方案，向人数较少区域或邻近区域分散。通过人脸识别保证了测温位置的准确性，避免引入其他干扰源造成误报警。

Description

一种公共场所人员监控系统及方法
技术领域
本发明涉及智能检测技术领域，尤其涉及一种公共场所人员监控系统及方法。
背景技术
目前公共场所的疫情监控，主要通过入口处进行入口检测，找出发热人员。对于大型商场、地铁等公共场所，当人员较多时容易出现遗漏。对于进入公共场所后出现发热症状无法监控。
另外缺乏对于人员密度的识别，无法进行人员密度的管控。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种公共场所人员监控系统及方法，一方面通过分布式的监测模块进行各个区域的温度测量以及发热人员的追踪，另一方面通过预警平台进行人员密度、分布和总数的监控，对人员分布进行有效控制。
为达到上述目的，本发明提供了一种公共场所人员监控系统，包括若干入口检测模块、若干监控模块以及预警平台；
所述入口检测模块，安装在公共场所的各个入口，检测通过入口进入公共场所人员的体温，如果超过设定温度阈值时输出报警提示；
所述监控模块，在公共场所设定区域内采集红外图像，对红外图像进行人脸识别，根据人脸位置检测温度；当某一人员温度超过设定温度阈值时，启动视频拍摄，追踪该人员持续拍摄红外图像及视频图像，并发送预警信号至预警平台；
所述预警平台，基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员密集程度和公共场所内人员的总数，当人员密集程度超过设定阈值时，发出对应区域人员密度过大预警；当超过预定总人数限值时，发出总人数超限预警信号。
进一步地，所述监控模块包括红外采集单元、人脸识别单元、视频采集单元以及追踪单元；
所述红外采集单元拍摄红外图像；
所述人脸识别单元由红外图像中识别人脸，并测量头部温度，标记在头部，并将标记后的红外图像发送至预警平台；当头部温度超过设定阈值时启动视频采集单元及所述追踪单元；所述追踪单元以超过设定阈值的头部图像为中心，连续调整所述红外采集单元的拍摄方向；视频采集单元与所述红外采集单元的拍摄方向相同，采集视频图像并发送至预警平台。
进一步地，所述监控模块还包括移动单元，所述追踪单元控制移动单元移动，减小与超过设定阈值的头部图像对应目标人员的距离；在结束追踪后，所述追踪单元控制移动单元移动复位所述监控模块。
进一步地，所述预警平台包括密集程度计算单元、分布统计单元、预警单元以及引导单元；
所述密集程度计算单元，基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员间距，如果低于间距阈值的人数超过密集人数限值，则输出对应区域人员密度过大的预警信号；
所述分布统计单元，基于各个监控模块发送的人脸识别结果统计各个区域内人员数量ni，修正各个区域内人员数量，计算公共场所内人员的总数N及分布结果，当超过预定总人数限值时预警单元输出总人数超限预警信号；某一区域人数超过该区域的人员限值时，输出疏导请求；
所述引导单元在接收到疏导请求后，基于分布结果生成人员疏散引导。
进一步地，每个红外采集单元安装后标定红外采集单元修正系数ri和各个区域的修正系数Ri；
修正各个区域内人员数量ni′＝ri·ni
计算人员总数
Figure BDA0003017558520000031
其中i为红外采集单元序号，M为红外采集单元总数。
进一步地，所述引导单元基于分布结果生成人员疏散引导，包括：
在接收到疏导请求后，计算各个区域的人员限值和该区域人数的差值，选出差值为正值的区域，按照差值有大到小输出区域名称及差值作为第一引导；按照与超过人员限值区域的距离由近到远输出区域名称及差值作为第二引导。
另一方面提供一种公共场所人员监控方法，包括：
在公共场所的各个入口安装入口检测模块，检测通过入口进入公共场所人员的体温，如果超过设定温度阈值时输出报警提示；
在公共场所各个区域设置监控模块，采集设定区域内红外图像，对红外图像进行人脸识别，根据人脸位置检测温度；当某一人员温度超过设定阈值时，启动视频拍摄，追踪该人员持续拍摄红外图像及视频图像，并发送预警信号至预警平台；
基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员密集程度和公共场所内人员的总数，当人员密集程度超过设定阈值时，发出对应区域人员密度过大预警；当超过预定总人数限值时，发出总人数超限预警信号，停止人员进入公共场所。
进一步地，进行人脸识别后由红外图像测量头部温度，标记在头部，并将标记后的红外图像发送至预警平台；当头部温度超过设定阈值时启动视频拍摄及人员追踪；人员追踪包括以超过设定阈值的头部图像为中心，连续调整红外拍摄方向；视频拍摄与红外拍摄的拍摄方向相同，采集视频图像并发送至预警平台。
进一步地，监控模块还包括移动单元，人员追踪过程中控制移动单元移动，减小与超过设定阈值的头部图像对应目标人员的距离；在结束人员追踪后，控制移动单元移动复位所述监控模块。
进一步地，预警平台基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员间距，如果低于间距阈值的人数超过密集人数限值，则输出对应区域人员密度过大的预警信号；基于各个监控模块发送的人脸识别结果统计各个区域内人员数量ni，计算公共场所内人员的总数N及分布结果，当超过预定总人数限值时预警单元输出总人数超限预警信号；某一区域人数超过该区域的人员限值时，基于分布结果生成人员疏散引导。
进一步地，还包括，每个待监控区域安装监控模块，调整红外图像采集单元的拍摄范围覆盖对应待监控区域；获取j组数据，第k组数据包括：第i个区域的实际人员数量m1ik、基于红外图像识别人员数量m2ik，公共场所实际人员总数mk；
计算每个区域的红外采集单元修正系数
Figure BDA0003017558520000041
在标定各个区域的修正系数Ri，使得满足偏差σ最小：
Figure BDA0003017558520000042
计算公共场所内人员的总数N及分布结果包括：
修正各个区域内人员数量ni′＝ri·ni
计算人员总数
Figure BDA0003017558520000043
其中M为红外采集单元总数。
进一步地，生成人员疏散引导，包括：
计算各个区域的人员限值和该区域人数的差值，选出差值为正值的区域，按照差值有大到小输出区域名称及差值作为第一引导；按照与超过人员限值区域的距离由近到远输出区域名称及差值作为第二引导。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
(1)本发明在公共场所内设置分布式的监测模块进行各个区域的温度测量以及发热人员的追踪，实现了对内部情况的持续性监测，能够及时发现并快速锁定发烧人员，便于工作人员根据图像找到对应人员。
(2)本发明进行人员密度监测，及时提醒工作人员进行现场疏导，避免人员聚集，适用于地铁，商场等人员密集场所的监控。
(3)本发明对人员信息进行有效利用，使得监控项目更全面。可以进行人员总数限制，当人员总数超过限额时，不再允许人员进入公共场所，避免人员过多；还可以对每个区域分别进行区域人数限制，当超过限值时输出疏导方案，向人数较少区域或邻近区域分散。
(4)本发明采用红外测温，通过人脸识别保证了测温位置的准确性，避免引入其他干扰源造成误报警。
(5)对红外采集单元进行标定，对采集数据进行修订，避免了红外采集单元漏检；对各个区域进行标定，对各个区域采集数量的累积总数进行修订，使得在存在未监测区域或部分监测区域重叠时，仍能获得较准确的总人数估算值。
附图说明
图1是公共场所人员监控系统组成示意图；
图2监控模块组成示意图；
图3为公共场所人员监控流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
提供一种公共场所人员监控系统，结合图1，包括若干入口检测模块、若干监控模块以及预警平台。
所述入口检测模块，安装在公共场所的各个入口，检测通过入口进入公共场所人员的体温，如果超过设定温度阈值时输出报警提示，工作人员及时进行现场处理。入口检测模块的数量与入口数量对应。
所述监控模块，在公共场所设定区域内采集红外图像，对红外图像进行人脸识别，根据人脸位置检测温度；当某一人员温度超过设定温度阈值时，启动视频拍摄，追踪该人员持续拍摄红外图像及视频图像，并发送预警信号至预警平台。
进一步地，结合图2，监控模块包括红外采集单元、人脸识别单元、视频采集单元以及追踪单元。
所述红外采集单元拍摄红外图像。每个采集单元采集拍摄区域内的图像，各个采集单元的拍摄区域覆盖公共场所内的主要人员分布区域。例如对于地铁，拍摄区域至少应覆盖各个上下车位置，还可以覆盖人员通道。
所述人脸识别单元由红外图像中识别人脸，并测量头部温度，标记在头部，并将标记后的红外图像发送至预警平台。当头部温度超过设定阈值时启动视频采集单元及所述追踪单元。所述追踪单元以超过设定阈值的头部图像为中心，连续调整所述红外采集单元的拍摄方向，即始终将超过设定阈值的头部图像置于中心，调整拍摄方向；视频采集单元与所述红外采集单元的拍摄方向相同，二者可以相互固定，共同调整拍摄方向。采集视频图像并发送至预警平台，便于工作人员快速锁定发烧人员。通过人脸识别，避免引入其他干扰源，例如热水杯等热源，提高识别精度。
在一些实施例中，监控模块还包括移动单元，所述追踪单元控制移动单元移动，减小与超过设定阈值的头部图像对应目标人员的距离；在结束追踪后，所述追踪单元控制移动单元移动复位所述监控模块。例如设置机械臂。监控模块通常设置在高位拍摄，机械臂安装在高位，在其控制器控制下移动，带动监控模块向目标人员移动，使得目标人员头部图像轮廓增大。
所述预警平台，基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员密集程度和公共场所内人员的总数，当人员密集程度超过设定阈值时，发出对应区域人员密度过大预警；当超过预定总人数限值时，发出总人数超限预警信号，停止人员进入。
预警平台包括密集程度计算单元、分布统计单元、预警单元以及引导单元。
所述密集程度计算单元，基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员间距，如果低于间距阈值的人数超过密集人数限值，则输出对应区域人员密度过大的预警信号。工作人员可以进行人员疏导，避免人员过于密集。在一些情况下可能存在母子等同行人员，但同行人员通常不会过多，密集人数限值可以根据需求设定。
所述分布统计单元，基于各个监控模块发送的人脸识别结果统计各个区域内人员数量ni，修正各个区域内人员数量，计算公共场所内人员的总数N及分布结果，当超过预定总人数限值时预警单元输出总人数超限预警信号；某一区域人数超过该区域的人员限值时，输出疏导请求。
所述引导单元在接收到疏导请求后，基于分布结果生成人员疏散引导。计算各个区域的人员限值和该区域人数的差值，选出差值为正值的区域，按照差值有大到小输出区域名称及差值作为第一引导；按照与超过人员限值区域的距离由近到远输出区域名称及差值作为第二引导。工作人员根据第一引导或第二引导进行现场引导，避免局部区域人员过于集中。
进一步地，为了便于工作人员操作，可以设置手机app，接收引导、各种预警信息以及预警对应的视频图像，查看各个区域的人员数量，体温状况等。
进一步地，每个待监控区域安装监控模块，调整红外图像采集单元的拍摄范围覆盖对应待监控区域；获取j组数据，第k组数据包括：第i个区域的实际人员数量m1ik、基于红外图像识别人员数量m2ik，公共场所实际人员总数mk。
计算每个区域的红外采集单元修正系数
Figure BDA0003017558520000071
在标定各个区域的修正系数Ri，使得满足偏差σ最小：
Figure BDA0003017558520000081
计算公共场所内人员的总数N及分布结果包括：
修正各个区域内人员数量ni′＝ri·ni
计算人员总数
Figure BDA0003017558520000082
其中M为红外采集单元总数。
另一方面提供公共场所人员监控方法，结合图3，包括以下步骤：
(1)每个待监控区域安装监控模块，调整红外图像采集单元的拍摄范围覆盖对应待监控区域，并进行标定。
获取j组数据，第k组数据包括：第i个区域的实际人员数量m1ik、基于红外图像识别人员数量m2ik，公共场所实际人员总数mk；
计算每个区域的红外采集单元修正系数
Figure BDA0003017558520000083
在标定各个区域的修正系数Ri，使得满足偏差σ最小：
Figure BDA0003017558520000084
(2)在公共场所的各个入口安装入口检测模块，检测通过入口进入公共场所人员的体温，如果超过设定温度阈值时输出报警提示，工作人员进行相应处理。
(3)在公共场所各个区域设置监控模块，采集设定区域内红外图像，对红外图像进行人脸识别，根据人脸位置检测温度；当某一人员温度超过设定阈值时，启动视频拍摄，追踪该人员持续拍摄红外图像及视频图像，并发送预警信号至预警平台。工作人员根据监控模块对应的拍摄位置和视频图像，快速锁定发烧人员。
进行人脸识别后由红外图像测量头部温度，标记在头部，并将标记后的红外图像发送至预警平台；当头部温度超过设定阈值时启动视频拍摄及人员追踪；人员追踪包括以超过设定阈值的头部图像为中心，连续调整红外拍摄方向；视频拍摄与红外拍摄的拍摄方向相同，采集视频图像并发送至预警平台。
在一些实施例中，监控模块还包括移动单元，人员追踪过程中控制移动单元移动，减小与超过设定阈值的头部图像对应目标人员的距离；在结束人员追踪后，控制移动单元移动复位所述监控模块。
(4)基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员密集程度和公共场所内人员的总数，当人员密集程度超过设定阈值时，发出对应区域人员密度过大预警；当超过预定总人数限值时，发出总人数超限预警信号，停止人员进入公共场所。
预警平台基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员间距，如果低于间距阈值的人数超过密集人数限值，则输出对应区域人员密度过大的预警信号；基于各个监控模块发送的人脸识别结果统计各个区域内人员数量ni，计算公共场所内人员的总数N及分布结果，当超过预定总人数限值时预警单元输出总人数超限预警信号；某一区域人数超过该区域的人员限值时，基于分布结果生成人员疏散引导。
进一步地，计算公共场所内人员的总数N及分布结果包括：
修正各个区域内人员数量ni′＝ri·ni
计算人员总数
Figure BDA0003017558520000091
其中M为红外采集单元总数。
进一步地，生成人员疏散引导，包括：
计算各个区域的人员限值和该区域人数的差值，选出差值为正值的区域，按照差值有大到小输出区域名称及差值作为第一引导；按照与超过人员限值区域的距离由近到远输出区域名称及差值作为第二引导。
本发明对公共场所内进行了全方位的监测，不仅分布式的监测体温，还对人员密度、人员数量进行预警，控制人员间距，减少疫情传播。
综上所述，本发明涉及一种公共场所人员监控系统及方法，在公共场所内设置分布式的监测模块进行各个区域的温度测量以及发热人员的追踪，实现了对内部情况的持续性监测，能够及时发现并快速锁定发烧人员，便于工作人员根据图像找到对应人员。进行人员密度监测，及时提醒工作人员进行现场疏导，避免人员聚集，适用于地铁，商场等人员密集场所的监控。可以进行人员总数限制，当人员总数超过限额时，不再允许人员进入公共场所，避免人员过多；还可以对每个区域分别进行区域人数限制，当超过限值时输出疏导方案，向人数较少区域或邻近区域分散。通过人脸识别保证了测温位置的准确性，避免引入其他干扰源造成误报警。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种公共场所人员监控系统，其特征在于，包括若干入口检测模块、若干监控模块以及预警平台；
所述入口检测模块，安装在公共场所的各个入口，检测通过入口进入公共场所人员的体温，如果超过设定温度阈值时输出报警提示；
所述监控模块，在公共场所设定区域内采集红外图像，对红外图像进行人脸识别，根据人脸位置检测温度；当某一人员温度超过设定温度阈值时，启动视频拍摄，追踪该人员持续拍摄红外图像及视频图像，并发送预警信号至预警平台；
所述预警平台，基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员密集程度和公共场所内人员的总数，当人员密集程度超过设定阈值时，发出对应区域人员密度过大预警；当超过预定总人数限值时，发出总人数超限预警信号。
2.根据权利要求1所述的公共场所人员监控系统，其特征在于，所述监控模块包括红外采集单元、人脸识别单元、视频采集单元以及追踪单元；
所述红外采集单元拍摄红外图像；
所述人脸识别单元由红外图像中识别人脸，并测量头部温度，标记在头部，并将标记后的红外图像发送至预警平台；当头部温度超过设定阈值时启动视频采集单元及所述追踪单元；所述追踪单元以超过设定阈值的头部图像为中心，连续调整所述红外采集单元的拍摄方向；视频采集单元与所述红外采集单元的拍摄方向相同，采集视频图像并发送至预警平台。
3.根据权利要求2所述的公共场所人员监控系统，其特征在于，所述监控模块还包括移动单元，所述追踪单元控制移动单元移动，减小与超过设定阈值的头部图像对应目标人员的距离；在结束追踪后，所述追踪单元控制移动单元移动复位所述监控模块。
4.根据权利要求3所述的公共场所人员监控系统，其特征在于，所述预警平台包括密集程度计算单元、分布统计单元、预警单元以及引导单元；
所述密集程度计算单元，基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员间距，如果低于间距阈值的人数超过密集人数限值，则输出对应区域人员密度过大的预警信号；
所述分布统计单元，基于各个监控模块发送的人脸识别结果统计各个区域内人员数量ni，修正各个区域内人员数量，计算公共场所内人员的总数N及分布结果，当超过预定总人数限值时预警单元输出总人数超限预警信号；某一区域人数超过该区域的人员限值时，输出疏导请求；
所述引导单元在接收到疏导请求后，基于分布结果生成人员疏散引导。
5.根据权利要求4所述的公共场所人员监控系统，其特征在于，每个红外采集单元安装后标定红外采集单元修正系数ri和各个区域的修正系数Ri；
修正各个区域内人员数量ni′＝ri·ni
计算人员总数
Figure FDA0003017558510000021
其中i为红外采集单元序号，M为红外采集单元总数。
进一步地，所述引导单元基于分布结果生成人员疏散引导，包括：
在接收到疏导请求后，计算各个区域的人员限值和该区域人数的差值，选出差值为正值的区域，按照差值有大到小输出区域名称及差值作为第一引导；按照与超过人员限值区域的距离由近到远输出区域名称及差值作为第二引导。
6.一种公共场所人员监控方法，其特征在于，包括：
在公共场所的各个入口安装入口检测模块，检测通过入口进入公共场所人员的体温，如果超过设定温度阈值时输出报警提示；
在公共场所各个区域设置监控模块，采集设定区域内红外图像，对红外图像进行人脸识别，根据人脸位置检测温度；当某一人员温度超过设定阈值时，启动视频拍摄，追踪该人员持续拍摄红外图像及视频图像，并发送预警信号至预警平台；
基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员密集程度和公共场所内人员的总数，当人员密集程度超过设定阈值时，发出对应区域人员密度过大预警；当超过预定总人数限值时，发出总人数超限预警信号，停止人员进入公共场所。
7.根据权利要求6所述的公共场所人员监控方法，其特征在于，进行人脸识别后由红外图像测量头部温度，标记在头部，并将标记后的红外图像发送至预警平台；当头部温度超过设定阈值时启动视频拍摄及人员追踪；人员追踪包括以超过设定阈值的头部图像为中心，连续调整红外拍摄方向；视频拍摄与红外拍摄的拍摄方向相同，采集视频图像并发送至预警平台。
8.根据权利要求7所述的公共场所人员监控方法，其特征在于，监控模块还包括移动单元，人员追踪过程中控制移动单元移动，减小与超过设定阈值的头部图像对应目标人员的距离；在结束人员追踪后，控制移动单元移动复位所述监控模块。
9.根据权利要求8所述的公共场所人员监控方法，其特征在于，预警平台基于各个监控模块发送的人脸识别结果计算人员间距，如果低于间距阈值的人数超过密集人数限值，则输出对应区域人员密度过大的预警信号；基于各个监控模块发送的人脸识别结果统计各个区域内人员数量ni，计算公共场所内人员的总数N及分布结果，当超过预定总人数限值时预警单元输出总人数超限预警信号；某一区域人数超过该区域的人员限值时，基于分布结果生成人员疏散引导。
10.根据权利要求9所述的公共场所人员监控方法，其特征在于，还包括，每个待监控区域安装监控模块，调整红外图像采集单元的拍摄范围覆盖对应待监控区域；获取j组数据，第k组数据包括：第i个区域的实际人员数量m1ik、基于红外图像识别人员数量m2ik，公共场所实际人员总数mk；
计算每个区域的红外采集单元修正系数
Figure FDA0003017558510000041
在标定各个区域的修正系数Ri，使得满足偏差σ最小：
Figure FDA0003017558510000042
计算公共场所内人员的总数N及分布结果包括：
修正各个区域内人员数量ni′＝ri·ni
计算人员总数
Figure FDA0003017558510000043
其中M为红外采集单元总数。
进一步地，生成人员疏散引导，包括：
计算各个区域的人员限值和该区域人数的差值，选出差值为正值的区域，按照差值有大到小输出区域名称及差值作为第一引导；按照与超过人员限值区域的距离由近到远输出区域名称及差值作为第二引导。
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