一种人员佩戴口罩情况的检测方法以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种人员佩戴口罩情况的检测方法以及装置。其中，该方法包括：S1，获取目标人脸图像；S2，通过对所述目标人脸图像进行阈值分割，得到关于目标人脸的二值图像；S3，计算所述二值图像的下半部分的连通域，并统计最大连通域的外界矩形框的宽度和高度；S4，若外界矩形框的宽度和高度满足预设条件，则认为佩戴口罩，反之则进入S5；S5，将所述目标人脸图像从RGB空间像转换到YCrCb空间，并结合步骤S2中的所述二值图像，得到反向投影人脸图像Fb；S6，将Fb分为上半人脸图像Fb1和下半人脸图像Fb2，分别统计Fb1和Fb2中像素点值超过预设阈值的像素个数n1和n2；S7，判定n1及n2是否满足预设条件，若满足则认为未佩戴口罩。本发明专利技术能够自动快速且准确地检测人员是否佩戴口罩。

【技术实现步骤摘要】
一种人员佩戴口罩情况的检测方法以及装置
本专利技术涉及图像处理领域，特别涉及一种人员佩戴口罩情况的检测方法以及装置。
技术介绍
口罩是一种常用的生活用品，能够有效的防止粉尘，有害气体，唾液飞沫等进出口鼻。在医院等卫生场所，佩戴口罩既能够保证自身不受传染病流行的危害；在工地、工厂等作业环境具有较大粉尘的区域，应该佩戴口罩防止自身因吸入粉尘而对自身健康造成危害。另外，在一些重点监控场所，例如ATM取款机，可疑分子会为了避免被摄像头抓拍而会刻意用口罩遮挡住面部。而对于这些需要识别是否佩戴口罩的场所，目前并没有一种方法能够快速并大量的自动检测相关人员是否按照要求佩戴口罩。若通过人工的方式去检验既要耗费大量的人力资源，且当人流过多的情况下很难保证能够监测到每个人是否佩戴口罩。因此目前在应该佩戴口罩的场所，亟需一种能够自动快速且准确地检测人员是否佩戴口罩的方法。
技术实现思路
为了克服如上所述的技术问题，本专利技术提出一种人员佩戴口罩情况的检测方法以及装置，能够在应该佩戴口罩的场所，自动快速且准确地检测人员是否佩戴口罩。本专利技术的技术方案如下：第一方面，提出一种人员佩戴口罩情况的检测的方法，包括：S1，获取目标人脸图像；S2，通过对所述目标人脸图像进行阈值分割，得到关于目标人脸的二值图像；S3，计算所述二值图像的下半部分的连通域，并统计最大连通域的外接矩形框的宽度和高度；S4，判定外接矩形框的宽度和高度是否满足预设条件，满足则认为佩戴口罩，反之则进入S5；S5，将所述目标人脸图像从RGB空间像转换到YCrCb空间，并结合步骤S2中的所述二值图像，得到反向投影人脸图像Fb；S6，将Fb分为上半人脸图像Fb1和下半人脸图像Fb2，分别统计Fb1和Fb2中像素点值超过预设阈值的像素个数n1和n2；S7，判定n1及n2是否满足预设条件，若满足则认为未佩戴口罩，反之则认为佩戴口罩。进一步地，上述步骤S2包括：S21，归一化所述目标人脸图像的RGB三个通道的像素值；S22，获取所有像素点在G通道和B通道的最大值；S23，统计各像素点的像素值与所述最大值的差值，当所述差值满足一定的预设条件时，当前像素点的像素值被赋值为0，为肤色像素点，反之，当前像素点的像素值被赋值为255，为非肤色像素点。进一步地，所述步骤S5包括：S51：将人脸图像从RGB空间转换到YCrCb空间；S52：统计步骤S2中二值图像下半部分区域中所有肤色像素点对应的Cr和Cb通道像素值，并转化为二维直方图；S53：根据S52中二维直方图的统计结果对整个人脸图像做反向投影，得到人脸图像的反向投影图。第二方面，一种人员佩戴口罩情况的检测装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有至少一段程序，所述至少一段程序由所述处理器执行以实现如第一方面所述的人员佩戴口罩情况的检测方法。第三方面，一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一段程序，所述至少一段程序由所述处理器执行以实现如第一方面所述的人员佩戴口罩情况的检测方法。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术首先获取目标人脸图像，这里的目标人脸图像即为当前被检测人员的图像，图像来源一般为需要进行口罩佩戴检测的场所的监控图像，然后通过对所述目标人脸图像进行阈值分割，得到关于目标人脸的二值图像；计算所述二值图像的下半部分的连通域，并统计最大连通域外接矩形框Rmax；判定Smax及Rmax是否满足预设条件，满足则认为佩戴口罩，若不满足时，本专利技术所公布的技术方案中为提高检测的准确性，还将进一步将所述目标人脸图像从RGB空间像转换到YCrCb空间，并结合上述步骤中得到的二值图像，得到反向投影人脸图像Fb；将Fb分为上半人脸图像Fb1和下半人脸图像Fb2，分别统计Fb1和Fb2中像素点值超过预设阈值的像素个数n1和n2；判定n1及n2是否满足预设条件，若满足则认为未佩戴口罩，反之则认为佩戴口罩。本专利技术技术方案能够在应该佩戴口罩的场所，自动快速且准确地检测人员是否佩戴口罩。附图说明图1所示为本专利技术的一种人员佩戴口罩情况的检测的方法的流程图；图2为本专利技术中一种对目标人脸图像进行阈值分割得到二值图像的流程图；图3所示为本专利技术公开的一种对人脸图像进行阈值分割后的二值图像；图4为本专利技术中一种对目标人脸图像反向投影的流程图；图5所示为本专利技术一种佩戴口罩人脸的反向投影图；图6所示为本专利技术一种佩戴口罩人脸的反向投影图；图7示出了本专利技术实施例所涉及的一种人员佩戴口罩情况的检测装置结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方案作进一步地详细描述。如图1所示为本专利技术的一种人员佩戴口罩情况的检测的方法的流程图，示出了该方法的具体实施步骤，包括：在步骤101中，获取目标人脸图像；这里的目标人脸图像即为当前待检测人员的人脸图像，人脸图像来源通常是需要检测口罩佩戴情况的场所的监控视频图像。在一种可能的实现中，通过多任务级联卷积神经网络检测视频中的人脸，得到人脸图像集合F:{F1,F2...Fn}，n为检测到人脸的个数。在步骤102中，通过对所述目标人脸图像进行阈值分割，得到关于目标人脸的二值图像；容易理解的是，人脸在佩戴口罩后，被口罩遮挡的部分和未被遮挡的皮肤部分在图像特征上是有很大区别的。在一种可能的实际操作中，将所述目标人脸图像的肤色部分和非肤色部分根据像素点的像素值进行阈值分割，需要说明的是，这里的阈值是指能够人为预设的能够区分皮肤像素和非皮肤像素的界限。通过对所述目标人脸图像进行上述阈值分割，得到关于目标人脸的二值图像，可供后续步骤中进一步对待检测人员进行口罩佩戴的检测。在步骤103中，计算所述二值图像的下半部分的连通域，并统计最大连通域的外接矩形框的宽度和高度；容易理解的是，若待检测人员佩戴了口罩，那么在步骤102中得到的关于目标人脸的二值图像中的下半部分的口罩遮挡部分会形成一个连通域，该连通域的面积会占所述目标人脸下半区域的绝大部分。本步骤将会统计出所述目标人脸下半区域的外接矩形框的宽度和高度，以供后续步骤判断最大连通域外接矩形框大小是否满足目标人脸佩戴口罩时的条件。在步骤104中，判定Smax及Rmax是否满足预设条件，满足则给出佩戴口罩108的检测结果，反之则进入步骤105；在一种可能的实际操作中，若最大连通域外接矩形框的长宽满足条件Rwidth≥Wth，Rheight≥Hth，则认为佩戴口罩，并结束检测，其中，Wth,Hth分别为预设的阈值，优选的，Wth为人脸框宽度的1/2，Hth为人脸框高度的1/4，。若不满足上述条件，为进一步提高检测的准确性，将继续跳转到步骤105中对目标人脸图像的口罩佩戴情况进行二次检测。在步骤105中，将所述目标人脸图像从RGB空间像转换到YCrCb空间，并结合步骤S2中的所述二值图像，得到反向投影人脸图像Fb；步骤104的检测结果实在RGB空间进行判定的，对于不能确定是否一定没有佩戴口罩的人员，将当前目标人脸图像从RGB空间像转换到YCrCb空间，并结合步骤S2中的所述二值图像，得到反向投影人脸图像Fb。本步骤104通过对目标人脸图像进行反向投影处理，能够更加准确地表征肤色部分和被口罩遮挡的非肤色部分的区别。在步骤106中，将Fb分为上半人脸图像Fb1和下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人员佩戴口罩情况的检测方法，其特征在于，包括：S1，获取目标人脸图像；S2，通过对所述目标人脸图像进行阈值分割，得到关于目标人脸的二值图像；S3，计算所述二值图像的下半部分的连通域，并统计最大连通域的外接矩形框的宽度Rwidth和高度Rheight；S4，判定所述宽度Rwidth和高度Rheight是否满足预设条件，满足则认为佩戴口罩，反之则进入S5；S5，将所述目标人脸图像从RGB空间像转换到YCrCb空间，并结合步骤S2中的所述二值图像，得到反向投影人脸图像Fb；S6，将Fb分为上半人脸图像Fb1和下半人脸图像Fb2，分别统计Fb1和Fb2中像素点值超过预设阈值的像素个数n1和n2；S7，判定n1及n2是否满足预设条件，若满足则认为未佩戴口罩，反之则认为佩戴口罩。

【技术特征摘要】
1.一种人员佩戴口罩情况的检测方法，其特征在于，包括：S1，获取目标人脸图像；S2，通过对所述目标人脸图像进行阈值分割，得到关于目标人脸的二值图像；S3，计算所述二值图像的下半部分的连通域，并统计最大连通域的外接矩形框的宽度Rwidth和高度Rheight；S4，判定所述宽度Rwidth和高度Rheight是否满足预设条件，满足则认为佩戴口罩，反之则进入S5；S5，将所述目标人脸图像从RGB空间像转换到YCrCb空间，并结合步骤S2中的所述二值图像，得到反向投影人脸图像Fb；S6，将Fb分为上半人脸图像Fb1和下半人脸图像Fb2，分别统计Fb1和Fb2中像素点值超过预设阈值的像素个数n1和n2；S7，判定n1及n2是否满足预设条件，若满足则认为未佩戴口罩，反之则认为佩戴口罩。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21，归一化所述目标人脸图像的RGB三个通道的像素值；S22，获取所有像素点在G通道和B通道的最大值；S23，统计各像素点的像素值与所述最大值的差值，当所述差值满足一定的预设条件时，当前像素点的像素值被赋值为0，为肤色像素点，反之，当前像素点的像素值被赋值为255，为非肤色像素点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S23包括：统计各像素点的像素值与所述最大值的差值，当所述差值在范围0.02511～0.1177之间时，当前像素点的像素值被赋值为0，为肤色像素点，反之，当前像素点的像素值被赋值为255...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子扬，江文涛，苏松剑，苏松志，蔡国榕，
申请(专利权)人：罗普特厦门科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35