CN115761902B - 基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，包括：在养殖场必经入口固设摄像头，所述摄像头用于获取过道图片，所述过道图片包括至少一消毒设施设置于所述过道中；在所述过道图片中预设不同的识别区域，每一识别区域为封闭的多边形，且所述识别区域包括：行为识别入口区域、消毒识别区域、行为识别出口区域；识别所述摄像头中视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼关节点；判断是否有人体骨骼关节点中的至少第一部分关节点进入到所述行为识别入口区域；判断是否有人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域，且满足预定时长时；判断是否有人体骨骼关节点中的至少第三部分关节点进入到所述行为识别出口区域时。

Description

基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法

技术领域

本发明涉及一种基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法；尤其涉及基于人体姿态识别的养殖场入口消毒识别方法。

背景技术

传染病对畜禽养殖业危害巨大，在畜禽传染病流行的三个主要环节中，传染途径连接了传染源和易感动物，在疫病流行中起到重要的桥梁作用。通过灭杀携带病原切断传染途径是畜禽传染病防控的重要技术措施之一。携带传染病病原的人员和物品是畜禽病毒传播、扩散的主要媒介之一，对于畜禽养殖场，人员和物品的进出是无法避免的，所以必须要做好人员和物品的清洗和消毒工作，在畜禽养殖场进出口建立人员洗消系统，可有效实现人员和物品的清洗、消毒，从而保证养殖场的生物安全。然而，现有技术中，并没有对进入的人体有效识别及其是否进行有效消毒的相关技术。

发明内容

本发明提供了一种基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，包括以下步骤：

S1，在养殖场必经入口固设摄像头，所述摄像头用于获取过道图片，其中，所述过道图片包括至少一消毒设施设置于所述过道中；

S2，在所述过道图片中预设不同的识别区域，其中，每一识别区域为封闭的多边形，且所述识别区域包括：行为识别入口区域、消毒识别区域、行为识别出口区域，其中，所述消毒识别区域设置于所述行为识别入口区域和所述行为识别出口区域之间；

S3，识别所述摄像头中视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼关节点；

S4，判断是否有人体骨骼关节点中的至少第一部分关节点进入到所述行为识别入口区域10，是则判断有人进入到消毒区并进入S5；

S5，判断是否有人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域11，且满足预定时长时，是则判断已经进行消毒并进入S6；

S6，判断是否有人体骨骼关节点中的至少第三部分关节点进入到所述行为识别出口区域12时，是则判断有人进入到养殖场区。

作为进一步改进的，在步骤S1中，所述消毒设施为洗手池或洗脚池中的一种。

作为进一步改进的，在步骤S2中，所述在过道图片中预设不同的识别区域的步骤具体包括：

S21，通过在所述过道图片中用鼠标选择不同的区域作为不同的识别区域，其中，所述不同的识别区域为预先配置于系统中。

作为进一步改进的，在步骤S2中，所述行为识别出口区域以及所述行为识别入口区域至少分别涵盖过道的出、入口。

作为进一步改进的，在步骤S2中，所述消毒识别区域至少覆盖所述洗手池或洗脚池的开口。

作为进一步改进的，在步骤S3中，所述识别所述摄像头中视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼关节点的步骤包括：

S31，利用OpenPose人体姿态识别算法，获取视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼的18个关节点，其包括：左足首、左膝、左腰、右足首、右膝、右腰、左手首、左肘、左肩、右手首、右肘、右肩、首、鼻、左耳、左目、右耳以及右目。

作为进一步改进的，在步骤S4中，所述当人体骨骼关节点中的至少第一部分关节点进入到所述行为识别入口区域时，判断有人进入到消毒区的步骤包括：

S41，当左足首、右足首、左膝以及右膝至少两个关节点进入到所述行为识别入口区域时，判断有人进入到消毒区。

作为进一步改进的，在步骤S6中，所述当人体骨骼关节点中的至少第三部分关节点进入到所述行为识别出口区域时，判断有人进入到养殖场区的步骤包括：

S61，当左耳、左目、右耳以及右目至少两个关节点进入到所述行为识别出口区域时，判断有人进入到养殖场区。

本发明的有益效果是：本发明通过获取过道图片，并在过道图片中预设不同的识别区域，进一步识别所述摄像头中视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼关节点，并通过各个关节点是否进入到不同的区域，从而判断是否有人员进入，以及对进入人员是否有效消毒进行判断，从而可以对进入养殖场核心区域的人员进行有效标准化管控，有效降低人员携带传染病病原。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1、3-5是本发明实施例提供的基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法中部分流程示意图。

图2是本发明实施例提供的基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法中识别的关节点的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1-5所示，本发明实施例提供一种基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，包括以下步骤：

S1，在养殖场必经入口固设摄像头，所述摄像头用于获取过道图片，其中，所述过道图片包括至少一消毒设施设置于所述过道中；

S2，在所述过道图片中预设不同的识别区域，其中，每一识别区域为封闭的多边形，且所述识别区域包括：行为识别入口区域10、消毒识别区域11、行为识别出口区域12，其中，所述消毒识别区域11设置于所述行为识别入口区域10和所述行为识别出口区域12之间；

S3，识别所述摄像头中视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼关节点；

S4，判断是否有人体骨骼关节点中的至少第一部分关节点进入到所述行为识别入口区域10，是则判断有人进入到消毒区并进入S5；

S5，判断是否有人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域11，且满足预定时长时，是则判断已经进行消毒并进入S6；

S6，判断是否有人体骨骼关节点中的至少第三部分关节点进入到所述行为识别出口区域12时，是则判断有人进入到养殖场区。

在步骤S1中，所述消毒设施为洗手池或洗脚池中的一种。所述消毒设施也可以为喷雾装置，或其他种类的消毒装置，在此不做限制。所述消毒设施必须设置在所述摄像头拍照范围内，优选的，所述消毒设施与所述摄像头的距离为3-5米左右。更优选的，所述消毒设施与所述摄像头的距离为4米左右。由于摄像头一般设置在墙上，离地面本身有一定的距离，如果所述消毒设施与所述摄像头的距离过小时，不利于后续识别区域的设置（会导致识别区域部分重叠）。而如果所述消毒设施与所述摄像头的距离过大时，无法对人体的骨骼关节点进行有效识别，进而不利于后续对进入人员动作进行识别及判断。进一步的，所述消毒设施不能被遮挡。所述消毒设施在使用时优选设置在不能被人体阻挡的位置，请一并参见图1，图1中的洗手池设置在墙角处，在使用时不会被遮挡。

在步骤S2中，所述在过道图片中预设不同的识别区域的步骤包括：

S21，通过在所述过道图片中用鼠标选择不同的区域作为不同的识别区域，其中，所述不同的识别区域为预先配置于系统中。所述区域的种类不限于上述三种，可以进一步包括一些工作区域、危险区域等。

请一并参见图1，作为进一步改进的，所述行为识别出口区域12以及所述行为识别入口区域10至少分别涵盖过道的出、入口。在其中一个实施例中，为了提高检测的准确度，所述行为识别入口区域10以及所述行为识别出口区域12还可以进一步覆盖过道以外的区域，例如，部分墙壁等。

所述封闭的多边形可以是三角形、四边形、五边形、六边形、七边形等在此不做限制，在其中一个实施例中，所述封闭的多边形为四边形。所述封闭的多边形的大小也不限，可以根据实际需要选择。以图1中的消毒水槽为例，所述消毒识别区域11为矩形，且几乎完全覆盖所述消毒水槽的入口区域。在其中另一个实施例中，所述消毒设施为洗脚池，且所述消毒识别区域11至少覆盖所述洗脚池的开口。

请参见图2，在步骤S3中，所述识别所述摄像头中视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼关节点的步骤包括：

S31，利用OpenPose人体姿态识别算法，获取视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼的18个关节点，其包括：左足首、左膝、左腰、右足首、右膝、右腰、左手首、左肘、左肩、右手首、右肘、右肩、首、鼻、左耳、左目、右耳以及右目。所述OpenPose人体姿态识别算法可以对被遮挡的局部关节点的位置进行预测。进一步的，还可以通过PoseTrack人体姿态追踪算法，对人体姿态进行跟踪。例如，当人体的手浸没于洗手池时，其实视频片段中无法获取手部的照片，因此无法直接获取左手首或右手首的关节点的位置，但是OpenPose人体姿态识别算法及PoseTrack人体姿态追踪算法可以根据左肘或右肘的位置对左手首或右手首的位置进行预测，当然预测过程中需要额外产生一定的运算量，对系统会产生额外负担。在其他实施例中，当人体的手浸没于洗手池或脚浸没于洗脚池时，不直接通过OpenPose人体姿态识别算法对左手首或右手首或左足首或右足首的关节点的位置进行预测，从而可以减少系统额外负担。

请一并参见图3，在步骤S4中，在其中一个实施例中，所述当人体骨骼关节点中的至少第一部分关节点进入到所述行为识别入口区域10时，判断有人进入到消毒区的步骤包括：

S41，当左足首、左膝、左腰、右足首、右膝、右腰、左手首、左肘、左肩、右手首、右肘、右肩、首、鼻、左耳、左目、右耳以及右目至少两个关节点进入到所述行为识别入口区域10时，判断有人进入到消毒区。

在其中一个实施例中，当左足首、右足首、左膝以及右膝至少两个关节点进入到所述行为识别入口区域10时，判断有人进入到消毒区。

作为进一步改进的，在其他实施例中，当判断有人进入到消毒区时，可进一步包括：

S42，通过语音的方式提醒进入人员进行规范消毒。例如，可进一步语音提示“请浸泡手5秒以上”或“请浸泡脚5秒以上”。

在步骤S5中，在其中一个实施例中，所述消毒设施为洗手池，且所述当人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域11时，且满足预定时长，判断已经进行消毒的步骤包括：

S51-1，获取右手首、左手首、右肘以及左肘全部进入到所述消毒识别区域11，然后右手首、左手首消失的前一帧作为初始帧；

S52-1，获取右手首、左手首消失后又出现的第一帧作为结束帧；

S53，判断所述初始帧到所述结束帧的时间是否满足预定时长，是则判断已经进行消毒；否则判断为未消毒。所述预定时长为根据实际消毒需要进行设定，在此不再累述。可以理解，在本实施例中，由于没有通过OpenPose人体姿态识别算法对左手首或右手首或左足首或右足首的关节点的位置进行预测，从而可以减少系统额外负担。

在其中另一个实施例中，所述消毒设施为洗脚池，且所述当人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域11时，且满足预定时长时，判断已经进行消毒的步骤包括：

S51-2，获取右脚首、左脚首、右膝以及左膝全部进入到所述消毒识别区域11时，然后右脚首、左脚首消失的前一帧作为初始帧；

S52-2，获取右脚首、左脚首消失后又出现的第一帧作为结束帧；

S53，判断所述初始帧到所述结束帧的时间是否满足预定时长，是则判断已经进行消毒；否则判断为未消毒。可以理解，在本实施例中，由于没有通过OpenPose人体姿态识别算法对左手首或右手首或左足首或右足首的关节点的位置进行预测，从而可以减少系统额外负担。

在其他实时例中，所述消毒设施为洗手池，且所述当人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域11时，且满足预定时长时，判断已经进行消毒的步骤包括：

S51-3，获取右手首、左手首全部进入到所述消毒识别区域11作为初始帧；

S52-3，获取右手首、左手首全部离开所述消毒识别区域11作为结束帧；

S53，判断所述初始帧到所述结束帧的时间是否满足预定时长，是则判断已经进行消毒；否则判断为未消毒。可以理解，在本实施例中，可以通过OpenPose人体姿态识别算法对浸没于所述洗手池中的右手首、左手首的关节点的位置进行预测。

在其中另一个实施例中，所述消毒设施为洗脚池，且所述当人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域11时，且满足预定时长时，判断已经进行消毒的步骤包括：

S51-4，获取右脚首、左脚首全部进入到所述消毒识别区域11作为初始帧；

S52-4，获取右脚首、左脚首全部离开所述消毒识别区域11作为结束帧；

S53，判断所述初始帧到所述结束帧的时间是否满足预定时长，是则判断已经进行消毒；否则判断为未消毒。可以理解，在本实施例中，可以通过OpenPose人体姿态识别算法对浸没于所述洗脚池中的右脚首、左脚首的关节点的位置进行预测。

在步骤S53之后，在其他实施例中，还可以进一步包括：

S54，当所述初始帧到所述结束帧的时间未满足预定时长，进一步通过语音提醒进入人员重新消毒。

在步骤S53之后，在其他实施例中，还可以进一步包括：

S54，获取进入人员的人脸图像，并判断所述人脸图像对应的人员是否具有进入权限，是则赋予进入人员即时权限。所述即时权限可以是入口处的门禁权限或闸口的即时进入权限等，在此不再累述，换言之，只有经过消毒处理的相关工作人员才被授权进入。进一步的，人脸识别的判断和检测在消毒之后进行，从而可以减少系统运算及处理负担。此外，所述进入权限可以在系统中对人员预先登记以及录入，在此不再累述。

作为进一步改进的，在其他实施例中，可以通过所述OpenPose人体姿态识别算法对进入人员进行身份验证。具体的，在系统录入的过程中，可以预先获取该人员的人体姿态的各个关节点及其比例以及人员信息及权限。在步骤S54中，可以直接将获取进入人员的人体姿态的各个关节点及其比例与系统中的进行比对，及验证，并判断对应的人员是否具有进入权限，是则赋予进入人员即时权限。具体的，每个人的身高、高矮胖瘦、脸型都不大一样，因此，可以提取各个横向关节点和纵向关节的比例，来进行身份验证。这是由于一般养殖场的人员流动较少，因此可以用来身份识别。如图2所示，例如，关节点2到关节点5之间的距离、关节点16到关节点17之间的距离、关节点14到关节点15之间的距离、关节点1到关节点0之间的距离、关节点1到关节点8之间的距离、关节点1到关节点11之间的距离之中任意距离的比值。

由于人体走路的手部姿态（摆动频率及幅度等）、步频、步距都不大相同，因此，作为进一步改进的，在其他实施例中，可以进一步对人体的手部姿态、步频、步距进行识别，用来作为进一步的身份识别及验证。

通过所述OpenPose人体姿态识别算法对进入人员进行身份验证的好处是，只需要设置一个摄像头即可。即，当进入人员出来时，可以直接通过读取出来人员的人体姿态的各个关节点及其比例，从而进行身份验证。此时，如果通过人脸识别的话，由于出来、进去只能识别一个方向的人脸，因此，可能需要额外设置摄像头，或进行提醒。

在步骤S6中，请参见图5，在其中一个实施例中，所述当人体骨骼关节点中的至少第三部分关节点进入到所述行为识别出口区域12时，判断有人进入到养殖场区的步骤包括：

S61，当左足首、左膝、左腰、右足首、右膝、右腰、左手首、左肘、左肩、右手首、右肘、右肩、首、鼻、左耳、左目、右耳以及右目至少两个关节点进入到所述行为识别出口区域12时，判断有人进入到养殖场区。

在其中一个实施例中，当左耳、左目、右耳以及右目至少两个关节点进入到所述行为识别出口区域12时，判断有人进入到养殖场区。

作为进一步改进的，在步骤S61之后，还可以进一步包括：

S62，当判断有人进入到养殖场区时，自动打开入口处的门禁权限或闸口。作为进一步改进的，当左耳、左目、右耳以及右目四个关节点都从所述行为识别出口区域12消失时，自动打开入口处的门禁权限或闸口。

作为进一步改进的，在步骤S61之后，还可以进一步包括：

S63，记录进入人员的相关信息，并存档。所述记录进入人员的相关信息包括，姓名、进入时间、消毒时间以及离开时间等。

作为进一步改进的，在步骤S6之后，还可以进一步包括：

S7，获取进入人员的历史信息，并根据该养殖场在预定时间段内的出笼信息或病死率信息，对该养殖场的养殖人员进行考核。例如，对于大型养殖场来说，一般都是按照不同的养殖区域分隔养殖管理，并对应有不同的管理员。而管理员的养殖操作是否规范直接影响着该养殖区域的出笼率或病死率。因此，可以通过统计不同养殖区域的出笼率或病例率及其对应管理人员的历史信息，对该养殖场的养殖人员进行考核。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在养殖场必经入口固设摄像头，所述摄像头用于获取过道图片，其中，所述过道图片包括至少一消毒设施设置于所述过道中；

S2，在所述过道图片中预设不同的识别区域，其中，每一识别区域为封闭的多边形，且所述识别区域包括：行为识别入口区域、消毒识别区域、行为识别出口区域，其中，所述消毒识别区域设置于所述行为识别入口区域和所述行为识别出口区域之间；

S3，识别所述摄像头中视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼关节点；

S4，判断是否具有人体骨骼关节点中的至少第一部分关节点进入到所述行为识别入口区域，是则判断有人进入到消毒区并进入S5；

S5，判断是否具有人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域，且满足预定时长时，是则判断已经进行消毒并进入S6；在步骤S5中，所述消毒设施为洗手池，且当人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域时，且满足预定时长，判断已经进行消毒的具体步骤包括：

S51-1，获取右手首、左手首、右肘以及左肘全部进入到所述消毒识别区域，然后右手首、左手首消失的前一帧作为初始帧；

S52-1，获取右手首、左手首消失后又出现的第一帧作为结束帧；

S53，判断所述初始帧到所述结束帧的时间是否满足预定时长，是则判断已经进行消毒；否则判断为未消毒；

S54，获取进入人员的人体姿态的各个关节点，提取各个横向关节点和纵向关节点的比例，与系统中的信息进行比对及验证，并判断对应的人员是否具有进入权限，是则赋予进入人员即时权限；或

所述消毒设施为洗脚池，且当人体骨骼关节点中的至少第二部分关节点进入到所述消毒识别区域时，且满足预定时长，判断已经进行消毒的具体步骤包括：

S51-2，获取右脚首、左脚首、右膝以及左膝全部进入到所述消毒识别区域时，然后右脚首、左脚首消失的前一帧作为初始帧；

S52-2，获取右脚首、左脚首消失后又出现的第一帧作为结束帧；

S53，判断所述初始帧到所述结束帧的时间是否满足预定时长，是则判断已经进行消毒；否则判断为未消毒；

S54，获取进入人员的人体姿态的各个关节点，提取各个横向关节点和纵向关节点的比例，与系统中的信息进行比对及验证，并判断对应的人员是否具有进入权限，是则赋予进入人员即时权限；

S6，判断是否具有人体骨骼关节点中的至少第三部分关节点进入到所述行为识别出口区域，是则判断有人进入到养殖场区。

2.如权利要求1所述的基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，其特征在于，在步骤S2中，所述在所述过道图片中预设不同的识别区域的步骤具体包括：

S21，通过在所述过道图片中用鼠标选择不同的区域作为不同的识别区域，其中，所述不同的识别区域为预先配置于系统中。

3.如权利要求1所述的基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，其特征在于，在步骤S2中，所述行为识别出口区域以及所述行为识别入口区域至少分别涵盖过道的出、入口。

4.如权利要求1所述的基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，其特征在于，在步骤S2中，所述消毒识别区域至少覆盖所述洗手池或洗脚池的开口。

5.如权利要求1所述的基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，其特征在于，在步骤S3中，所述识别所述摄像头中视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼关节点的步骤包括：

S31，利用OpenPose人体姿态识别算法，获取视频片段中的所有帧，输出所有帧的人体骨骼的18个关节点，其包括：左足首、左膝、左腰、右足首、右膝、右腰、左手首、左肘、左肩、右手首、右肘、右肩、首、鼻、左耳、左目、右耳以及右目。

6.如权利要求5所述的基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，其特征在于，在步骤S4中，所述当人体骨骼关节点中的至少第一部分关节点进入到所述行为识别入口区域时，判断有人进入到消毒区的步骤包括：

S41，当左足首、右足首、左膝以及右膝至少两个关节点进入到所述行为识别入口区域时，判断有人进入到消毒区。

7.如权利要求5所述的基于人体骨骼关节点识别的入口消毒识别方法，其特征在于，在步骤S6中，所述当人体骨骼关节点中的至少第三部分关节点进入到所述行为识别出口区域时，判断有人进入到养殖场区的步骤包括：

S61，当左耳、左目、右耳以及右目至少两个关节点进入到所述行为识别出口区域时，判断有人进入到养殖场区。