CN115171039A - 一种个人安全穿戴识别方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种个人安全穿戴识别方法，通过对摄像头拍摄的视频进行分析，根据多目标运动检测技术对运动目标进行确定，根据人脸识别技术，对运动目标进行人脸识别扫描，筛选出人体目标，最后根据防护用具识别库，对人体目标进行防护用具进行特征识别。本申请还公开了一种个人安全穿戴识别系统，将拍摄的视频图像发送给运动检测模块、人脸识别模块和防护用具识别模块，运动检测模块用于辨别视频图像内的运动目标，人脸识别模块用于筛选人体目标，防护用具识别模块用于辨别人体目标的防护用具，不仅节省了安全检查人员的工作量，而且不存在检查空缺的问题，能持续对工作人员进行防护用具佩戴的安全监控。

Description

一种个人安全穿戴识别方法和系统

技术领域

本发明涉及安全监管技术领域，尤其是涉及一种个人安全穿戴识别方法和系统。

背景技术

对于很多生产工作而言，生产活动具有一定的危险性，为了保证工作人员的人身安全，通常要求工作人员穿戴有各类防护用具，如安全头盔和安全带，但在实际的生产过程中，由于人为监管较为不便，工作人员会因为舒适性等原因会趁机卸掉防护用具，这一行为，对工作人员自身的人身安全带来了巨大的威胁。

为了解决上述问题，现有技术中都是采用在生产场地门禁处设置安全检查员或通过安全检查员在生产场地巡检的方案，来完成对工作人员佩戴防护用具的监督，这种方式一是较为浪费人工，二是容易出现工作人员在安全检查人员的检查空档中卸掉安全保证用具，为了避免上述问题，亟需一种能够实时监控工作人员佩戴安全保证用具的方法或系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实时监控工作人员是否佩戴安全保证用具的方法和系统。

所以本发明公开了一种个人安全穿戴识别方法，应用有显示模块，所述方法包括：

获取摄像头拍摄的视频图像，并根据多目标运动检测技术对运动目标进行确定；

根据人脸识别技术，对所述运动目标进行人脸识别扫描，筛选出人体目标；

根据预设的防护用具识别库，扫描判断所述人体目标上是否存在防护用具的识别特征；

若在所述人体目标上没有扫描到防护用具的识别特征，且持续时间大于预设值，则确定所述人体目标没有佩戴防护用具，并使所述显示模块标记显示。

在本申请的一些实施例中，公开了一种所述防护用具识别库的内容，并根据所述防护用具识别库的内容，公开了一种根据所述防护用具识别库内容判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法，判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

所述防护用具识别库内容包括：防护用具颜色特征信息、防护用具位置信息和防护用具的尺寸特征信息；

根据所述防护用具位置信息，对所述人体目标上对应位置进行扫描，分析确定出防护用具区块，以使所述防护用具区块的颜色特征符合所述防护用具的颜色特征信息；

根据所述防护用具区块相对所述人体目标的比例，确定所述防护用具区块的面积，若所述防护用具区块的面积与所述防护用具的尺寸特征信息内的等同量的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

在本申请的一些实施例中，公开有另一种所述防护用具识别库的内容，并根据所述防护用具识别库的内容，公开有另一种根据所述防护用具识别库内容判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法，判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

所述防护用具识别库内容包括：防护用具位置信息和防护用具的边缘结构信息；

截取所述人体目标的区域图像，并根据图像边缘检测技术对所述人体目标的区域图像进行边缘划分，以生成第一边缘信息值；

根据所述防护用具位置信息，截取所述人体目标对应位置的防护用具区块；

根据图像边缘检测技术对所述防护用具区块进行边缘划分，以生成第二边缘信息值，并将所述第二边缘信息值和第一边缘信息值进行比对；

若所述第二边缘信息值和第一边缘信息值的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

本申请公开了一种个人安全穿戴识别方法，通过对摄像头拍摄的视频进行分析，根据多目标运动检测技术对运动目标进行确定，根据人脸识别技术，对运动目标进行人脸识别扫描，筛选出人体目标，最后根据防护用具识别库，对人体目标进行防护用具进行特征识别，进而判断出人体目标是否佩戴有防护用具，不再需要安全检查人员经常去现场巡检，减少了安全检查人员的工作强度。

一种个人安全穿戴识别系统，所述系统包括：

摄像头模块，用于拍摄现场；

显示模块，用于显示所述摄像头模块拍摄的视频图像；

运动检测模块，用于辨别所述视频图像内的运动目标；

人脸识别模块，用于对所述运动目标进行人脸识别扫描，以筛选出人体目标；

防护用具识别模块，所述防护用具识别模块根据预设的防护用具识别库，扫描判断所述人体目标上是否存在防护用具的识别特征；若在所述人体目标上没有扫描到防护用具的识别特征，且持续时间大于预设值，则确定所述人体目标没有佩戴防护用具，并使所述显示模块标记显示。

在本申请的一些实施例中，公开了一种具体的所述防护用具的识别孔内容，还公开有根据所述防护用具识别库的内容判断所述人体目标是否存在所述防护用具的方法，其中，所述防护用具识别库的内容包括：防护用具颜色特征信息、防护用具位置信息和防护用具的尺寸特征信息；

所述防护用具识别模块根据所述防护用具位置信息确定扫描所述人体目标的位置；

所述防护用具识别模块根据所述防护用具颜色特征信息截取视频图像中的防护用具区块；

所述防护用具识别模块将所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块进行比对，并根据比对结果，确定所述人体目标上是否存在所述防护用具。

在本申请的一些实施例中，为了能够确定所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块的对比结果，公开了一种所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块对比的方法，所述防护用具识别模块将所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块对比方法包括：

所述防护用具识别模块根据所述防护用具区块相对所述人体目标的比例，确定所述防护用具区块的面积，若所述防护用具区块的面积与所述防护用具的尺寸特征信息内的等同量的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

在本申请的一些实施例中，又公开了一种能够判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法，因此对所述系统进行了改进，所述系统还包括图像边缘识别模块，应用所述图像边缘识别模块判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

所述防护用具识别库内容包括：防护用具位置信息和防护用具的边缘结构信息；

所述图像边缘识别模块截取所述人体目标的区域图像，并根据图像边缘检测技术对所述人体目标的区域图像进行边缘划分，以生成第一边缘信息值；

所述防护用具识别模块根据所述防护用具位置信息，截取所述人体目标对应位置的防护用具区块；

所述图像边缘识别模块根据图像边缘检测技术对所述防护用具区块进行边缘划分，以生成第二边缘信息值，并将所述第二边缘信息值和第一边缘信息值进行比对，若所述第二边缘信息值和第一边缘信息值的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

在本申请的一些实施例中，为了能够使安全监管人员及时发现未正常佩戴安全用具的人员，公开了一种能够使所述显示模块对未正常佩戴安全用具人员标记显示的方法，所述显示模块对没有佩戴防护用具的所述人体目标进行标记显示的方法包括：

所述运动监测模块根据多目标监测技术对运动目标进行确定，并对所述运动目标生成目标坐标；

若所述防护用具识别模块确定所述人体目标没有佩戴防护用具，则根据所述目标坐标驱动所述显示模块在所述目标坐标的位置生成标记框；

所述标记框根据所述人体目标的大小进行调整，以使所述标记框对应所述人体目标显示。

本申请公开的一种个人安全穿戴识别系统，通过摄像头模块对现场进行拍摄，并将拍摄的视频图像发送给运动检测模块、人脸识别模块和防护用具识别模块，运动检测模块用于辨别视频图像内的运动目标，人脸识别模块用于筛选人体目标，防护用具识别模块用于辨别人体目标的防护用具，实现了实时对现场人员的防护用具佩戴安全监控，不仅节省了安全检查人员的工作量，而且不存在检查空缺的问题，能持续对工作人员进行防护用具佩戴的安全监控。

附图说明

图1为本申请实施中一种用于构建个人安全穿戴识别系统的构思步骤图；

图2为本申请实施例中一种判断个人目标上是否存在防护用具的方法步骤图；

图3为本申请实施例中另一种判断个人目标上是否存在防护用具的方法步骤图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例：

本发明的目的是提供一种能够实时监控工作人员是否佩戴安全保证用具的方法和系统。

所以本发明公开了一种个人安全穿戴识别方法，应用有显示模块，所述方法包括：

步骤1，获取摄像头拍摄的视频图像，并根据多目标运动检测技术对运动目标进行确定。

步骤2，根据人脸识别技术，对所述运动目标进行人脸识别扫描，筛选出人体目标。

步骤3，根据预设的防护用具识别库，扫描判断所述人体目标上是否存在防护用具的识别特征，若在所述人体目标上没有扫描到防护用具的识别特征，且持续时间大于预设值，则确定所述人体目标没有佩戴防护用具，并使所述显示模块标记显示。

在步骤2中，得到防护用具的图像，并对图像进行一定的预处理，如归一化、小波分解等，通过预处理后的图像保留了防护用具最本质、对特征提取最有利的部分，滤去了外界的部分干扰，如光照，然后选定一种特征提取算法对该预处理过的图像进行特征提取，进而形成防护用具的特征信息。

在本申请的一些实施例中，为实现步骤3中对所述人体目标上的防护用具的识别特征的判断，公开了一种所述防护用具识别库的内容，并根据所述防护用具识别库的内容，公开了一种根据所述防护用具识别库内容判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法，判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

所述防护用具识别库内容包括：防护用具颜色特征信息、防护用具位置信息和防护用具的尺寸特征信息。

a.根据所述防护用具位置信息，对所述人体目标上对应位置进行扫描，分析确定出防护用具区块，以使所述防护用具区块的颜色特征符合所述防护用具的颜色特征信息。

b.根据所述防护用具区块相对所述人体目标的比例，确定所述防护用具区块的面积，若所述防护用具区块的面积与所述防护用具的尺寸特征信息内的等同量的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

在本申请的一些实施例中，为实现步骤3中对所述人体目标上的防护用具的识别特征的判断，公开有另一种所述防护用具识别库的内容，并根据所述防护用具识别库的内容，公开有另一种根据所述防护用具识别库内容判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法，判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

所述防护用具识别库内容包括：防护用具位置信息和防护用具的边缘结构信息。

c.截取所述人体目标的区域图像，并根据图像边缘检测技术对所述人体目标的区域图像进行边缘划分，以生成第一边缘信息值。

d.根据所述防护用具位置信息，截取所述人体目标对应位置的防护用具区块。

e.根据图像边缘检测技术对所述防护用具区块进行边缘划分，以生成第二边缘信息值，并将所述第二边缘信息值和第一边缘信息值进行比对。

f.若所述第二边缘信息值和第一边缘信息值的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

本申请公开了一种个人安全穿戴识别方法，通过对摄像头拍摄的视频进行分析，根据多目标运动检测技术对运动目标进行确定，根据人脸识别技术，对运动目标进行人脸识别扫描，筛选出人体目标，最后根据防护用具识别库，对人体目标进行防护用具进行特征识别，进而判断出人体目标是否佩戴有防护用具，不再需要安全检查人员经常去现场巡检，减少了安全检查人员的工作强度。

为了进一步阐述本申请的本申请的技术方案，现公开一种用于构建个人穿戴穿戴识别系统的构思步骤。

该系统的要求是能够通过对现场进行视频监控，通过系统自动化对工作人员的防护用具的佩戴情况进行辨别，并且可以持续性的对工作人员进行监控。

如图1，所述方法步骤包括：

S101,获取摄像头拍摄的视频图像，并根据多目标运动检测技术对运动目标进行确定。

S102，根据人脸识别技术，对所述运动目标进行人脸识别扫描，筛选出人体目标。

S103，根据预设的防护用具识别库，扫描判断所述人体目标上是否存在防护用具的识别特征。

S104，若在所述人体目标上没有扫描到防护用具的识别特征，且持续时间大于预设值，则确定所述人体目标没有佩戴防护用具，并使所述显示模块标记显示。

其中，所述S103中，所述防护用具识别库的内容包括防护用具颜色特征信息、防护用具位置信息和防护用具的尺寸特征信息。

如图2，利用所述防护用具识别库的内容对所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

S105，根据所述防护用具位置信息，对所述人体目标上对应位置进行扫描，分析确定出防护用具区块，以使所述防护用具区块的颜色特征符合所述防护用具的颜色特征信息。

S106，根据所述防护用具区块相对所述人体目标的比例，确定所述防护用具区块的面积。

S107，若所述防护用具区块的面积与所述防护用具的尺寸特征信息内的等同量的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

还提供有另一种所述防护用具识别库，内容包括防护用具位置信息和防护用具的边缘结构信息，如图3，利用这种防护用具识别库判断人体目标上是否有防护防护用具的方法包括：

S201，截取所述人体目标的区域图像，并根据图像边缘检测技术对所述人体目标的区域图像进行边缘划分，以生成第一边缘信息值；

S202，根据所述防护用具位置信息，截取所述人体目标对应位置的防护用具区块。

S203，根据图像边缘检测技术对所述防护用具区块进行边缘划分，以生成第二边缘信息值，并将所述第二边缘信息值和第一边缘信息值进行比对。

S204，若所述第二边缘信息值和第一边缘信息值的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

本申请的一些实施例中，还公开有一种个人安全穿戴识别系统，所述系统包括摄像头模块、显示模块、运动检测模块、人脸识别模块和防护用具识别模块。

所述摄像头模块，用于拍摄现场；所述显示模块，用于显示所述摄像头模块拍摄的视频图像；所述运动检测模块，用于辨别所述视频图像内的运动目标；所述人脸识别模块，用于对所述运动目标进行人脸识别扫描，以筛选出人体目标。

防护用具识别模块，所述防护用具识别模块根据预设的防护用具识别库，扫描判断所述人体目标上是否存在防护用具的识别特征；若在所述人体目标上没有扫描到防护用具的识别特征，且持续时间大于预设值，则确定所述人体目标没有佩戴防护用具，并使所述显示模块标记显示。

在本申请的一些实施例中，公开了一种具体的所述防护用具的识别孔内容，还公开有根据所述防护用具识别库的内容判断所述人体目标是否存在所述防护用具的方法，其中，所述防护用具识别库的内容包括：防护用具颜色特征信息、防护用具位置信息和防护用具的尺寸特征信息。

所述防护用具识别模块根据所述防护用具位置信息确定扫描所述人体目标的位置。

所述防护用具识别模块根据所述防护用具颜色特征信息截取视频图像中的防护用具区块。

所述防护用具识别模块将所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块进行比对，并根据比对结果，确定所述人体目标上是否存在所述防护用具。

在本申请的一些实施例中，为了能够确定所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块的对比结果，公开了一种所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块对比的方法，所述防护用具识别模块将所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块对比方法包括：

所述防护用具识别模块根据所述防护用具区块相对所述人体目标的比例，确定所述防护用具区块的面积，若所述防护用具区块的面积与所述防护用具的尺寸特征信息内的等同量的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

在本申请的一些实施例中，又公开了一种能够判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法，因此对所述系统进行了改进，所述系统还包括图像边缘识别模块，应用所述图像边缘识别模块判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

所述防护用具识别库内容包括：防护用具位置信息和防护用具的边缘结构信息。

所述图像边缘识别模块截取所述人体目标的区域图像，并根据图像边缘检测技术对所述人体目标的区域图像进行边缘划分，以生成第一边缘信息值。

所述防护用具识别模块根据所述防护用具位置信息，截取所述人体目标对应位置的防护用具区块。

所述图像边缘识别模块根据图像边缘检测技术对所述防护用具区块进行边缘划分，以生成第二边缘信息值，并将所述第二边缘信息值和第一边缘信息值进行比对，若所述第二边缘信息值和第一边缘信息值的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

在本申请的一些实施例中，为了能够使安全监管人员及时发现未正常佩戴安全用具的人员，公开了一种能够使所述显示模块对未正常佩戴安全用具人员标记显示的方法，所述显示模块对没有佩戴防护用具的所述人体目标进行标记显示的方法包括：

所述运动监测模块根据多目标监测技术对运动目标进行确定，并对所述运动目标生成目标坐标。

若所述防护用具识别模块确定所述人体目标没有佩戴防护用具，则根据所述目标坐标驱动所述显示模块在所述目标坐标的位置生成标记框；

所述标记框根据所述人体目标的大小进行调整，以使所述标记框对应所述人体目标显示。

本申请公开的一种个人安全穿戴识别系统，通过摄像头模块对现场进行拍摄，并将拍摄的视频图像发送给运动检测模块、人脸识别模块和防护用具识别模块，运动检测模块用于辨别视频图像内的运动目标，人脸识别模块用于筛选人体目标，防护用具识别模块用于辨别人体目标的防护用具，实现了实时对现场人员的防护用具佩戴安全监控，不仅节省了安全检查人员的工作量，而且不存在检查空缺的问题，能持续对工作人员进行防护用具佩戴的安全监控。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种个人安全穿戴识别方法，其特征在于，应用有显示模块，所述方法包括：

获取摄像头拍摄的视频图像，并根据多目标运动检测技术对运动目标进行确定；

根据人脸识别技术，对所述运动目标进行人脸识别扫描，筛选出人体目标；

根据预设的防护用具识别库，扫描判断所述人体目标上是否存在防护用具的识别特征；

若在所述人体目标上没有扫描到防护用具的识别特征，且持续时间大于预设值，则确定所述人体目标没有佩戴防护用具，并使所述显示模块标记显示。

2.根据权利要求1所述的一种个人安全穿戴识别方法，其特征在于，判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

所述防护用具识别库内容包括：防护用具颜色特征信息、防护用具位置信息和防护用具的尺寸特征信息；

根据所述防护用具位置信息，对所述人体目标上对应位置进行扫描，分析确定出防护用具区块，以使所述防护用具区块的颜色特征符合所述防护用具的颜色特征信息；

根据所述防护用具区块相对所述人体目标的比例，确定所述防护用具区块的面积，若所述防护用具区块的面积与所述防护用具的尺寸特征信息内的等同量的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

3.根据权利要求2所述的一种个人安全穿戴识别方法，其特征在于，判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

所述防护用具识别库内容包括：防护用具位置信息和防护用具的边缘结构信息；

截取所述人体目标的区域图像，并根据图像边缘检测技术对所述人体目标的区域图像进行边缘划分，以生成第一边缘信息值；

根据所述防护用具位置信息，截取所述人体目标对应位置的防护用具区块；

根据图像边缘检测技术对所述防护用具区块进行边缘划分，以生成第二边缘信息值，并将所述第二边缘信息值和第一边缘信息值进行比对；

若所述第二边缘信息值和第一边缘信息值的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

4.一种个人安全穿戴识别系统，其特征在于，所述系统包括：

摄像头模块，用于拍摄现场；

显示模块，用于显示所述摄像头模块拍摄的视频图像；

运动检测模块，用于辨别所述视频图像内的运动目标；

人脸识别模块，用于对所述运动目标进行人脸识别扫描，以筛选出人体目标；

防护用具识别模块，所述防护用具识别模块根据预设的防护用具识别库，扫描判断所述人体目标上是否存在防护用具的识别特征；若在所述人体目标上没有扫描到防护用具的识别特征，且持续时间大于预设值，则确定所述人体目标没有佩戴防护用具，并使所述显示模块标记显示。

5.根据权利要求4所述的一种个人安全穿戴识别系统，其特征在于，所述防护用具识别库的内容包括：防护用具颜色特征信息、防护用具位置信息和防护用具的尺寸特征信息；

所述防护用具识别模块根据所述防护用具位置信息确定扫描所述人体目标的位置；

所述防护用具识别模块根据所述防护用具颜色特征信息截取视频图像中的防护用具区块；

所述防护用具识别模块将所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块进行比对，并根据比对结果，确定所述人体目标上是否存在所述防护用具。

6.根据权利要求5所述的一种个人安全穿戴识别系统，其特征在于，所述防护用具识别模块将所述防护用具的尺寸特征信息和所述防护用具区块对比方法包括：

所述防护用具识别模块根据所述防护用具区块相对所述人体目标的比例，确定所述防护用具区块的面积，若所述防护用具区块的面积与所述防护用具的尺寸特征信息内的等同量的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

7.根据权利要求5所述的一种个人安全穿戴识别系统，其特征在于，所述系统还包括图像边缘识别模块，应用所述图像边缘识别模块判断所述人体目标上是否存在所述防护用具的方法包括：

所述防护用具识别库内容包括：防护用具位置信息和防护用具的边缘结构信息；

所述图像边缘识别模块截取所述人体目标的区域图像，并根据图像边缘检测技术对所述人体目标的区域图像进行边缘划分，以生成第一边缘信息值；

所述防护用具识别模块根据所述防护用具位置信息，截取所述人体目标对应位置的防护用具区块；

所述图像边缘识别模块根据图像边缘检测技术对所述防护用具区块进行边缘划分，以生成第二边缘信息值，并将所述第二边缘信息值和第一边缘信息值进行比对，若所述第二边缘信息值和第一边缘信息值的差值小于预设值，则判定所述人体目标上存在所述防护用具。

8.根据权利要求4所述的一种个人安全穿戴识别系统，其特征在于，所述显示模块对没有佩戴防护用具的所述人体目标进行标记显示的方法包括：

所述运动监测模块根据多目标监测技术对运动目标进行确定，并对所述运动目标生成目标坐标；

若所述防护用具识别模块确定所述人体目标没有佩戴防护用具，则根据所述目标坐标驱动所述显示模块在所述目标坐标的位置生成标记框；

所述标记框根据所述人体目标的大小进行调整，以使所述标记框对应所述人体目标显示。

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