CN114255517B - 一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统及方法 - Google Patents

一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统及方法，包括面部信息处理模块、行为监测模块、智能规划模块和服务终端模块；面部信息处理模块用于提取游客在进入景区时的面部图像和游客游览景区的过程中获取面部图像信息，面部信息处理模块对获取的面部图像进行分析；行为监测模块用于监测用户在游览景区的过程中的双臂和手部行为并进行分析；智能规划模块用于接收面部信息处理模块和行为监测模块的数据信息，智能规划模块针对分析结果对游客需求进行规划；服务终端模块用于接收智能规划模块的规划信息，服务终端模块用于将接收的数据信息转化为针对游客的指令信息。

Description

一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统及方法
技术领域
本发明涉及游客行为监测系统技术领域，具体为一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统及方法。
背景技术
随着目前旅游业的快速发展，景区的管理和监控也在紧跟着时代的步伐，就于目前疫情的影响，景区的管控更加的严格与困难；在一些景区的固定景点会形成人口密度的短时间激增，有无佩戴口罩成为景区监控的重点措施，以及在景区游览过程中经常会出现游客摘掉口罩喝水、吃东西的现象发生，基于景区的管理和建设，我们不仅要为进入景区的每位游客的健康安全负责也要为景区的环境负责，所以有效的判断景区游客的行为并及时对游客提出建议和提醒是智能景区监测的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统，包括面部信息处理模块、行为监测模块、智能规划模块和服务终端模块；
面部信息处理模块用于提取游客在进入景区时的面部图像和游客游览景区的过程中获取面部图像信息，面部信息处理模块对获取的面部图像进行分析；行为监测模块用于监测用户在游览景区的过程中的双臂和手部行为并进行分析；智能规划服务模块用于接收面部图像信息处理模块和行为监测模块的数据信息，智能规划服务模块针对分析结果对游客需求进行规划；服务终端模块用于接收智能规划模块的规划信息，服务终端模块用于将接收的数据信息转化为针对游客的指令信息；
进一步的，行为监测模块包括距离测定单元和行为向量单元；
距离测定单元用于测定游客在未佩戴口罩的情况下手部与地面的距离，距离测定单元将获取游客实时的手部位置和实际地面位置距离的高度差作为实时距离，距离测定单元获取游客自然状态下手部位置与实际地面位置的距离高度差的平均值作为平均标准距离；距离测定单元将实时距离和平均标准距离进行分析判断游客在未佩戴口罩时的可能动作；当实时距离大于平均标准距离时，距离测定单元传输信号给行为向量单元；当实时距离小于等于平均标准距离时，距离测定单元传输信号给服务终端模块；
行为向量单元接收距离测定单元的信号，行为向量单元在实时距离大于平均标准距离时对游客的双臂进行向量模型的构建，行为向量单元基于向量模型分析游客是否是在吃喝东西导致的口罩摘下；行为向量单元将判断游客因吃喝东西导致的摘下口罩的信号传输给智能规划单元。
进一步的，面部信息处理模块包括面部信息提取单元和面部信息分析单元；
面部信息提取单元基于人工智能提取游客入园时佩戴口罩的面部图像一，设面部图像一为参考图像，面部信息提取单元提取景区各景点处以及任意两景点间路径上的面部图像二，设面部图像二为实时图像，面部信息提取单元将获取的参考图像和实时图像数据传输给面部信息分析单元；
面部信息分析单元将游客的参考图像和实时图像进行对比分析，面部信息分析单元将实时图像与参考图像对比划分为佩戴口罩的图像信息和没有佩戴口罩的图像信息，面部信息分析单元将佩戴口罩的图像信息传输给智能规划模块；面部信息分析单元将没有佩戴口罩的图像信息传输给行为监测模块。
进一步的，智能规划模块包括结构规划单元和智能分析单元；
结构规划单元接收面部信息分析单元和行为向量单元的数据信息，结构规划单元用于定位游客在面部信息分析单元状态下或行为向量单元时的地理位置设为圆心，结构规划单元以游客摘掉口罩吃喝东西并将垃圾扔进垃圾桶的直线距离的平均值作为半径构建游客选择区，结构规划单元获取游客选择区的垃圾桶与圆心的距离作为优选因子一，结构规划单元获取游客选择区内游客未游览的扇形区域作为优选因子二；
智能分析单元基于优选因子一和优选因子二对游客可选择的垃圾桶位置进行分析判断，智能分析单元将分析结果传输给服务终端模块。
进一步的，服务终端模块接收距离测定单元和智能分析单元的数据信息；
服务终端模块用于在游客摘下口罩且不是为了吃喝东西时对游客进行广播提醒及时佩戴好口罩；服务终端模块用于对规划的垃圾桶选择进行手机信息推荐，手机信息推荐为游客在进入景区时扫码登录上的景区电子网址的推送内容。
一种基于人工智能分析的景区游客行为监测方法，包括以下过程：
基于人工智能获取面部图像信息，面部图像信息包括游客进入景区时佩戴口罩的面部图像和游客在游览过程中任意时刻捕捉的面部图像，分析面部图像上游客佩戴口罩的情况；
基于游客未佩戴口罩的情况下进一步分析游客摘下口罩的原因；
进一步的，分析游客摘下口罩的原因包括以下具体过程：
获取游客在景点处佩戴口罩情况下手部位置到地面的垂直距离为
Figure 396099DEST_PATH_IMAGE002
，计算平均标准距离为
Figure 250923DEST_PATH_IMAGE004
；获取游客在佩戴口罩情况下实时的手部位置到地面的垂直距离为
Figure 30660DEST_PATH_IMAGE006
，当实时距离
Figure 363552DEST_PATH_IMAGE006
小于等于平均标准距离
Figure 115608DEST_PATH_IMAGE008
时，服务终端对游客通过广播的形式进行提醒；当实时距离
Figure 938070DEST_PATH_IMAGE006
大于平均标准距离
Figure 142787DEST_PATH_IMAGE008
时，对游客的双臂进行向量建模；
以游客的肘关节为基点，手部位置到肘关节的位置为行为向量，肘关节位置上的垂直向量为参考向量；将行为向量与参考向量构成的夹角记作行为夹角
Figure 341687DEST_PATH_IMAGE010
，记录嘴部位置到肘部位置为标准向量，将标准向量与参考向量构成的夹角记作标准夹角
Figure 948249DEST_PATH_IMAGE012
，计算游客的平均标准夹角设定标准阈值
Figure 941612DEST_PATH_IMAGE014
；当游客的行为夹角
Figure 633625DEST_PATH_IMAGE016
标准阈值
Figure 308320DEST_PATH_IMAGE014
时，输出游客正在吃喝东西的信息。
首先判断游客的手部位置是为了监测游客摘下口罩的原因，如果并未受到其他影响摘下口罩，系统将会迅速判定游客为异常情况并进行提醒，当游客因为吃东西而摘下口罩时，系统将会提醒游客进食完成后及时佩戴口罩，且在服务终端推送用户可以选择的垃圾桶投放垃圾的位置；使得该系统更加人性化和完善，不仅考虑游客的安全健康也考虑到景区的卫生环境。
根据游客佩戴口罩的情况和摘下口罩的原因进行智能规划；
基于智能规划的内容通过服务终端对游客进行提醒通知。
进一步的，分析面部图像上游客佩戴口罩的情况包括以下过程：
记录游客进入景区时佩戴口罩的面部图像面积为
Figure 831705DEST_PATH_IMAGE018
、口罩的面积为
Figure 199232DEST_PATH_IMAGE020
，则该游客的面部遮盖标准比为
Figure 440858DEST_PATH_IMAGE022
；游客在游览过程中任意景点的实时面部图像面积为
Figure 653665DEST_PATH_IMAGE024
、实时口罩的面积为
Figure 297136DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 569985DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 298907DEST_PATH_IMAGE030
表示第
Figure 315404DEST_PATH_IMAGE032
个景点处游客的实时面部图像面积，
Figure 813382DEST_PATH_IMAGE034
表示第
Figure 522712DEST_PATH_IMAGE032
个景点处游客的实时口罩面积，计算实时面部遮盖比为
Figure 473350DEST_PATH_IMAGE036
；
当实时面部遮盖比
Figure 293539DEST_PATH_IMAGE038
或者
Figure 646022DEST_PATH_IMAGE040
时，输出该游客此时未佩戴口罩的信息；当实时面部遮盖比
Figure 791833DEST_PATH_IMAGE042
时，输出该游客佩戴口罩的信息。
计算面积遮盖比是为了监控游客是否佩戴口罩，做到及时提醒；因为进入景区时每位游客都会录入面部信息，且在进入时的游客均需要佩戴口罩，将此时的面部信息作为参考基准判断游客是否佩戴口罩数据简单明了，且当面部遮盖比不等于零但小于标准比是包含游客不正规佩戴口罩的情况，并将此情况也计入游客未佩戴口罩的数据信息，增大了精确度，此时同样需要提醒游客佩戴好口罩。
进一步的，智能规划包括以下过程：
对获取图像数据中均佩戴口罩的游客和摘下口罩的游客进行定位，获取该游客在游览过程中摘掉口罩进食的位置到将垃圾扔进垃圾桶的位置的直线距离为
Figure 229768DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 588068DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 60637DEST_PATH_IMAGE044
表示第
Figure 111770DEST_PATH_IMAGE048
次摘掉口罩进食的位置到将垃圾扔进垃圾桶的位置的直线距离；计算该直线距离的平均值为平均步行距离
Figure 974684DEST_PATH_IMAGE050
，将该平均步行距离作为半径构建游客选择区，则该游客选择区的面积为
Figure 198992DEST_PATH_IMAGE052
；
设置游客选择区内游客未游览的扇形面积为优选因子一，以及游客选择区内的垃圾桶距离圆心的距离为优选因子二；记游客未游览的扇形面积为
Figure 198172DEST_PATH_IMAGE054
、垃圾桶距离圆心的距离为
Figure 482523DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure 832732DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure 860731DEST_PATH_IMAGE056
表示第
Figure 979997DEST_PATH_IMAGE060
个垃圾桶的距离，取所有垃圾桶距离圆心的最小值为
Figure DEST_PATH_IMAGE062
；当
Figure DEST_PATH_IMAGE064
且游客未游览的扇形面积
Figure 107353DEST_PATH_IMAGE054
内含有垃圾桶时，服务终端系统推送该垃圾桶的位置信息到游客的手机端上；当
Figure DEST_PATH_IMAGE066
且游客未游览的扇形面积
Figure 944859DEST_PATH_IMAGE054
内不包含垃圾桶时，服务器终端系统推送最小距离
Figure DEST_PATH_IMAGE068
的垃圾桶的位置信息到游客的手机端上。
将游客在游览过程中的扔垃圾的位置数据作为依据，计算出平均游客可接受的扔垃圾的距离，在游客需要扔掉口罩或需要扔掉手中垃圾时结合游客的游览路线进行判断垃圾桶的最佳选择位置；在游客未进行游览的区域大于已经游览的区域时，只要该区域内存在垃圾桶，就可将该垃圾桶的信息发送给游客，因为在游客多数景区未游览的情况下游客的选择路线一般是朝向未游览的方向，且该选择区半径范围已经是游客扔垃圾的平均选择距离，故不用考虑游览过方向的垃圾桶位置；同时在未游览区小于游览选择区时就需只考虑垃圾桶的距离问题，择优选择最小的距离进行推送位置信息，从而使游客在满足游览需求的同时也能解决好自身卫生问题，既保障了自身的健康卫生也保证了景区的环境卫生。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明首先在景区入口处采集游客佩戴口罩时的标准图像，对游客在后续游览过程中有无佩戴口罩作出精准的监测，做到及时提醒游客；同时在未有其他影响情况下游客没有佩戴口罩的行为进行及时提醒，以及游客长时间佩戴口罩和游客因吃喝东西摘下口罩的行为进行垃圾桶的位置提醒，且该位置分析介于游客在游览过程中投放垃圾的平均距离设定，既满足景区的卫生干净和游客的健康关系，也提高了游客的游览舒适度，使得游客在习惯距离内将垃圾置于垃圾桶，减少游客因找不到垃圾桶而乱丢垃圾的可能性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统及方法的结构示意图；
图2是本发明一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统及方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明提供技术方案：一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统，包括面部信息处理模块、行为监测模块、智能规划模块和服务终端模块；
面部信息处理模块用于提取游客在进入景区时的面部图像和游客游览景区的过程中获取面部图像信息，面部信息处理模块对获取的面部图像进行分析；行为监测模块用于监测用户在游览景区的过程中的双臂和手部行为并进行分析；智能规划服务模块用于接收面部图像信息处理模块和行为监测模块的数据信息，智能规划服务模块针对分析结果对游客需求进行规划；服务终端模块用于接收智能规划模块的规划信息，服务终端模块用于将接收的数据信息转化为针对游客的指令信息。
面部信息处理模块包括面部信息提取单元和面部信息分析单元；
面部信息提取单元基于人工智能提取游客入园时佩戴口罩的面部图像一，设面部图像一为参考图像，面部信息提取单元提取景区各景点处以及任意两景点间路径上的面部图像二，设面部图像二为实时图像，面部信息提取单元将获取的参考图像和实时图像数据传输给面部信息分析单元；
面部信息分析单元将游客的参考图像和实时图像进行对比分析，面部信息分析单元将实时图像与参考图像对比划分为佩戴口罩的图像信息和没有佩戴口罩的图像信息，面部信息分析单元将佩戴口罩的图像信息传输给智能规划模块；面部信息分析单元将没有佩戴口罩的图像信息传输给行为监测模块。
行为监测模块包括距离测定单元和行为向量单元；
距离测定单元用于测定游客在未佩戴口罩的情况下手部与地面的距离，距离测定单元将获取游客实时的手部位置和实际地面位置距离的高度差作为实时距离，距离测定单元获取游客自然状态下手部位置与实际地面位置的距离高度差的平均值作为平均标准距离；距离测定单元将实时距离和平均标准距离进行分析判断游客在未佩戴口罩时的可能动作；当实时距离大于平均标准距离时，距离测定单元传输信号给行为向量单元；当实时距离小于等于平均标准距离时，距离测定单元传输信号给服务终端模块；
行为向量单元接收距离测定单元的信号，行为向量单元在实时距离大于平均标准距离时对游客的双臂进行向量模型的构建，行为向量单元基于向量模型分析游客是否是在吃喝东西导致的口罩摘下；行为向量单元将判断游客因吃喝东西导致的摘下口罩的信号传输给智能规划单元。
智能规划模块包括结构规划单元和智能分析单元；
结构规划单元接收面部信息分析单元和行为向量单元的数据信息，结构规划单元用于定位游客在面部信息分析单元状态下或行为向量单元时的地理位置设为圆心，结构规划单元以游客摘掉口罩吃喝东西并将垃圾扔进垃圾桶的直线距离的平均值作为半径构建游客选择区，结构规划单元获取游客选择区的垃圾桶与圆心的距离作为优选因子一，结构规划单元获取游客选择区内游客未游览的扇形区域作为优选因子二；
智能分析单元基于优选因子一和优选因子二对游客可选择的垃圾桶位置进行分析判断，智能分析单元将分析结果传输给服务终端模块。
服务终端模块接收距离测定单元和智能分析单元的数据信息；
服务终端模块用于在游客摘下口罩且不是为了吃喝东西时对游客进行广播提醒及时佩戴好口罩；服务终端模块用于对规划的垃圾桶选择进行手机信息推荐，手机信息推荐为游客在进入景区时扫码登录上的景区电子网址的推送内容。
一种基于人工智能分析的景区游客行为监测方法，包括以下过程：
基于人工智能获取面部图像信息，面部图像信息包括游客进入景区时佩戴口罩的面部图像和游客在游览过程中任意时刻捕捉的面部图像，分析面部图像上游客佩戴口罩的情况；
基于游客未佩戴口罩的情况下进一步分析游客摘下口罩的原因；
根据游客佩戴口罩的情况和摘下口罩的原因进行智能规划；
基于智能规划的内容通过服务终端对游客进行提醒通知。
分析面部图像上游客佩戴口罩的情况包括以下过程：
记录游客进入景区时佩戴口罩的面部图像面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE070
、口罩的面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE072
，则该游客的面部遮盖标准比为
Figure DEST_PATH_IMAGE074
；游客在游览过程中任意景点的实时面部图像面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE076
、实时口罩的面积为
Figure 324019DEST_PATH_IMAGE078
，
Figure 625687DEST_PATH_IMAGE080
，
Figure 923945DEST_PATH_IMAGE082
表示第
Figure 311064DEST_PATH_IMAGE084
个景点处游客的实时面部图像面积，
Figure 872409DEST_PATH_IMAGE086
表示第
Figure 763004DEST_PATH_IMAGE084
个景点处游客的实时口罩面积，计算实时面部遮盖比为
Figure DEST_PATH_IMAGE088
；
当实时面部遮盖比
Figure DEST_PATH_IMAGE090
或者
Figure DEST_PATH_IMAGE092
时，输出该游客此时未佩戴口罩的信息；当实时面部遮盖比
Figure DEST_PATH_IMAGE094
时，输出该游客佩戴口罩的信息。
计算面积遮盖比是为了监控游客是否佩戴口罩，做到及时提醒；因为进入景区时每位游客都会录入面部信息，且在进入时的游客均需要佩戴口罩，将此时的面部信息作为参考基准判断游客是否佩戴口罩数据简单明了，且当面部遮盖比不等于零但小于标准比是包含游客不正规佩戴口罩的情况，并将此情况也计入游客未佩戴口罩的数据信息，增大了精确度，此时同样需要提醒游客佩戴好口罩。
分析游客摘下口罩的原因包括以下具体过程：
获取游客在景点处佩戴口罩情况下手部位置到地面的垂直距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE096
，计算平均标准距离为
Figure 310791DEST_PATH_IMAGE098
；获取游客在佩戴口罩情况下实时的手部位置到地面的垂直距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE100
，当实时距离
Figure 857310DEST_PATH_IMAGE100
小于等于平均标准距离
Figure 968486DEST_PATH_IMAGE008
时，服务终端对游客通过广播的形式进行提醒；当实时距离
Figure 979167DEST_PATH_IMAGE100
大于平均标准距离
Figure 884806DEST_PATH_IMAGE008
时，对游客的双臂进行向量建模；
以游客的肘关节为基点，手部位置到肘关节的位置为行为向量，肘关节位置上的垂直向量为参考向量；将行为向量与参考向量构成的夹角记作行为夹角
Figure DEST_PATH_IMAGE102
，记录嘴部位置到肘部位置为标准向量，将标准向量与参考向量构成的夹角记作标准夹角
Figure DEST_PATH_IMAGE104
，计算游客的平均标准夹角设定标准阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE106
；当游客的行为夹角
Figure DEST_PATH_IMAGE108
标准阈值
Figure 793988DEST_PATH_IMAGE106
时，输出游客正在吃喝东西的信息。
首先判断游客的手部位置是为了监测游客摘下口罩的原因，如果并未受到其他影响摘下口罩，系统将会迅速判定游客为异常情况并进行提醒，当游客因为吃东西而摘下口罩时，系统将会提醒游客进食完成后及时佩戴口罩，且在服务终端推送用户可以选择的垃圾桶投放垃圾的位置；使得该系统更加人性化和完善，不仅考虑游客的安全健康也考虑到景区的卫生环境。
智能规划包括以下过程：
对获取图像数据中均佩戴口罩的游客和摘下口罩的游客进行定位，获取该游客在游览过程中摘掉口罩进食的位置到将垃圾扔进垃圾桶的位置的直线距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE110
，
Figure DEST_PATH_IMAGE112
，
Figure 443275DEST_PATH_IMAGE110
表示第
Figure DEST_PATH_IMAGE114
次摘掉口罩进食的位置到将垃圾扔进垃圾桶的位置的直线距离；计算该直线距离的平均值为平均步行距离
Figure DEST_PATH_IMAGE116
，将该平均步行距离作为半径构建游客选择区，则该游客选择区的面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE118
；
设置游客选择区内游客未游览的扇形面积为优选因子一，以及游客选择区内的垃圾桶距离圆心的距离为优选因子二；记游客未游览的扇形面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE120
、垃圾桶距离圆心的距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE122
，
Figure DEST_PATH_IMAGE124
，
Figure DEST_PATH_IMAGE126
表示第
Figure DEST_PATH_IMAGE128
个垃圾桶的距离，取所有垃圾桶距离圆心的最小值为
Figure DEST_PATH_IMAGE130
；当
Figure DEST_PATH_IMAGE132
且游客未游览的扇形面积
Figure 934561DEST_PATH_IMAGE120
内含有垃圾桶时，服务终端系统推送该垃圾桶的位置信息到游客的手机端上；当
Figure DEST_PATH_IMAGE134
且游客未游览的扇形面积
Figure 11102DEST_PATH_IMAGE120
内不包含垃圾桶时，服务器终端系统推送最小距离
Figure DEST_PATH_IMAGE136
的垃圾桶的位置信息到游客的手机端上。
若一游客扔垃圾的直线距离分别为3m、5m、10m，则平均步行距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE138
，则游客选择区的面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE140
；当
Figure DEST_PATH_IMAGE142
时，
Figure DEST_PATH_IMAGE144
且不包含垃圾桶时，定位游客选择区内的垃圾桶位置为
Figure DEST_PATH_IMAGE146
、
Figure DEST_PATH_IMAGE148
，最小值为
Figure DEST_PATH_IMAGE150
，故将
Figure 548524DEST_PATH_IMAGE150
的位置信息推送给游客的手机端。
将游客在游览过程中的扔垃圾的位置数据作为依据，计算出平均游客可接受的扔垃圾的距离，在游客需要扔掉口罩或需要扔掉手中垃圾时结合游客的游览路线进行判断垃圾桶的最佳选择位置；在游客未进行游览的区域大于已经游览的区域时，只要该区域内存在垃圾桶，就可将该垃圾桶的信息发送给游客，因为在游客多数景区未游览的情况下游客的选择路线一般是朝向未游览的方向，且该选择区半径范围已经是游客扔垃圾的平均选择距离，故不用考虑游览过方向的垃圾桶位置；同时在未游览区小于游览选择区时就需只考虑垃圾桶的距离问题，择优选择最小的距离进行推送位置信息，从而使游客在满足游览需求的同时也能解决好自身卫生问题，既保障了自身的健康卫生也保证了景区的环境卫生。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统，其特征在于，包括面部信息处理模块、行为监测模块、智能规划模块和服务终端模块；
所述面部信息处理模块用于提取游客在进入景区时的面部图像和游客游览景区的过程中获取面部图像信息，所述面部信息处理模块对获取的面部图像进行分析；所述行为监测模块用于监测用户在游览景区的过程中的双臂和手部行为并进行分析；所述智能规划服务模块用于接收所述面部图像信息处理模块和行为监测模块的数据信息，所述智能规划模块 针对分析结果对游客需求进行规划；所述服务终端模块用于接收所述智能规划模块的规划信息，所述服务终端模块用于将接收的数据信息转化为针对游客的指令信息；
所述行为监测模块包括距离测定单元和行为向量单元；
所述距离测定单元用于测定游客在未佩戴口罩的情况下手部与地面的距离，所述距离测定单元将获取游客实时的手部位置和实际地面位置距离的高度差作为实时距离，所述距离测定单元获取游客自然状态下手部位置与实际地面位置的距离高度差的平均值作为平均标准距离；所述距离测定单元将实时距离和平均标准距离进行分析判断游客在未佩戴口罩时的可能动作；当实时距离大于平均标准距离时，所述距离测定单元传输信号给所述行为向量单元；当实时距离小于等于平均标准距离时，所述距离测定单元传输信号给所述服务终端模块；
所述行为向量单元接收所述距离测定单元的信号，所述行为向量单元在实时距离大于平均标准距离时对游客的双臂进行向量模型的构建，所述行为向量单元基于向量模型分析游客是否是在吃喝东西导致的口罩摘下；所述行为向量单元将判断游客因吃喝东西导致的摘下口罩的信号传输给所述智能规划模块 。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统，其特征在于：所述面部信息处理模块包括面部信息提取单元和面部信息分析单元；
所述面部信息提取单元提取游客入园时佩戴口罩的面部图像一，设所述面部图像一为参考图像，所述面部信息提取单元提取景区各景点处以及任意两景点间路径上的面部图像二，设所述面部图像二为实时图像，所述面部信息提取单元将获取的参考图像和实时图像数据传输给所述面部信息分析单元；
所述面部信息分析单元将游客的参考图像和实时图像进行对比分析，所述面部信息分析单元将实时图像与参考图像对比划分为佩戴口罩的图像信息和没有佩戴口罩的图像信息，所述面部信息分析单元将佩戴口罩的图像信息传输给所述智能规划模块；所述面部信息分析单元将没有佩戴口罩的图像信息传输给所述行为监测模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统，其特征在于：所述智能规划模块包括结构规划单元和智能分析单元；
所述结构规划单元接收所述面部信息分析单元和行为向量单元的数据信息，所述结构规划单元用于定位游客在所述面部信息分析单元状态下或行为向量单元时的地理位置设为圆心，所述结构规划单元以游客摘掉口罩吃喝东西并将垃圾扔进垃圾桶的直线距离的平均值作为半径构建游客选择区，所述结构规划单元获取游客选择区的垃圾桶与圆心的距离作为优选因子一，所述结构规划单元获取游客选择区内游客未游览的扇形区域作为优选因子二；
所述智能分析单元基于所述优选因子一和优选因子二对游客可选择的垃圾桶位置进行分析判断，所述智能分析单元将分析结果传输给所述服务终端模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能分析的景区游客行为监测系统，其特征在于：所述服务终端模块接收所述距离测定单元和所述智能分析单元的数据信息；
所述服务终端模块用于在游客摘下口罩且不是为了吃喝东西时对游客进行广播提醒及时佩戴好口罩；所述服务终端模块用于对规划的垃圾桶选择进行手机信息推荐，所述手机信息推荐为游客在进入景区时扫码登录上的景区电子网址的推送内容。
5.一种基于人工智能分析的景区游客行为监测方法，其特征在于，包括以下过程：
获取面部图像信息，所述面部图像信息包括游客进入景区时佩戴口罩的面部图像和游客在游览过程中任意时刻捕捉的面部图像，分析面部图像上游客佩戴口罩的情况；
基于游客未佩戴口罩的情况下进一步分析游客摘下口罩的原因；
进一步分析游客摘下口罩的原因包括以下具体过程：
获取游客在景点处佩戴口罩情况下手部位置到地面的垂直距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，计算平均标准距离为
Figure 975857DEST_PATH_IMAGE002
；获取游客在佩戴口罩情况下实时的手部位置到地面的垂直距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，当实时距离
Figure 96260DEST_PATH_IMAGE003
小于等于平均标准距离
Figure 344838DEST_PATH_IMAGE004
时，服务终端对游客通过广播的形式进行提醒；当实时距离
Figure 208889DEST_PATH_IMAGE003
大于平均标准距离
Figure 492103DEST_PATH_IMAGE004
时，对游客的双臂进行向量建模；
以游客的肘关节为基点，手部位置到肘关节的位置为行为向量，肘关节位置上的垂直向量为参考向量；将行为向量与参考向量构成的夹角记作行为夹角
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，记录嘴部位置到肘部位置为标准向量，将标准向量与参考向量构成的夹角记作标准夹角
Figure 252249DEST_PATH_IMAGE006
，计算游客的平均标准夹角设定标准阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE007
；当游客的行为夹角
Figure 731333DEST_PATH_IMAGE008
标准阈值
Figure 399075DEST_PATH_IMAGE007
时，输出游客正在吃喝东西的信息；
根据游客佩戴口罩的情况和摘下口罩的原因进行智能规划；
基于智能规划的内容通过服务终端对游客进行提醒通知。
6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能分析的景区游客行为监测方法，其特征在于：所述分析面部图像上游客佩戴口罩的情况包括以下过程：
记录游客进入景区时佩戴口罩的面部图像面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE009
、口罩的面积为
Figure 5637DEST_PATH_IMAGE010
，则该游客的面部遮盖标准比为
Figure DEST_PATH_IMAGE011
；游客在游览过程中任意景点的实时面部图像面积为
Figure 936684DEST_PATH_IMAGE012
、实时口罩的面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 628696DEST_PATH_IMAGE014
，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
表示第i个景点处游客的实时面部图像面积，
Figure 568970DEST_PATH_IMAGE016
表示第i个景点处游客的实时口罩面积，计算实时面部遮盖比为
Figure DEST_PATH_IMAGE017
；
当实时面部遮盖比
Figure 30039DEST_PATH_IMAGE018
或者
Figure DEST_PATH_IMAGE019
时，输出该游客此时未佩戴口罩的信息；当实时面部遮盖比
Figure 663145DEST_PATH_IMAGE020
时，输出该游客佩戴口罩的信息。
7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能分析的景区游客行为监测方法，其特征在于：所述智能规划包括以下过程：
对获取图像数据中均佩戴口罩的游客和摘下口罩的游客进行定位，获取该游客在游览过程中摘掉口罩进食的位置到将垃圾扔进垃圾桶的位置的直线距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 842454DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 586419DEST_PATH_IMAGE021
表示第
Figure DEST_PATH_IMAGE023
次摘掉口罩进食的位置到将垃圾扔进垃圾桶的位置的直线距离；计算该直线距离的平均值为平均步行距离
Figure 164643DEST_PATH_IMAGE024
，将该平均步行距离作为半径构建游客选择区，则该游客选择区的面积为
Figure DEST_PATH_IMAGE025
；
设置游客选择区内游客未游览的扇形面积为优选因子一，以及游客选择区内的垃圾桶距离圆心的距离为优选因子二；记游客未游览的扇形面积为
Figure 703072DEST_PATH_IMAGE026
、垃圾桶距离圆心的距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 369677DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 182912DEST_PATH_IMAGE027
表示第
Figure 149731DEST_PATH_IMAGE029
个垃圾桶的距离，取所有垃圾桶距离圆心的最小值为
Figure 390220DEST_PATH_IMAGE030
；当
Figure 809700DEST_PATH_IMAGE031
且游客未游览的扇形面积
Figure 161047DEST_PATH_IMAGE032
内含有垃圾桶时，服务终端系统推送该垃圾桶的位置信息到游客的手机端上；当
Figure 982372DEST_PATH_IMAGE033
且游客未游览的扇形面积
Figure 659341DEST_PATH_IMAGE032
内不包含垃圾桶时，服务器终端系统推送最小距离
Figure 566117DEST_PATH_IMAGE034
的垃圾桶的位置信息到游客的手机端上。
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