一种基于人脸识别的吸烟取证方法技术

本发明专利技术提出了一种基于人脸识别的吸烟取证方法，具体如下：A：利用具有人脸识别功能的摄像机拍摄进入禁烟区域的人员的人脸，得到人脸及其周围区域的图像并发送至服务器；B：服务器通过图像分析，判断所述图像是否出现过亮斑，如果出现过亮斑，则将该图像所对应的人员定义为关注人员，执行步骤C；否则将该人脸图像所对应的人员定义为普通人员，返回步骤A；C：服务器利用远程温度探测装置来得到亮斑位置的温度；如果该亮斑位置的温度处于预定温度范围内，则判定此亮斑为烟头，将该关注人员改定义为吸烟人员，服务器利用所述摄像机拍下吸烟人员及其周围的图像和/或视频，以用于吸烟取证；否则将该关注人员改定义为普通人员；D：返回步骤A。

A Smoking Forensics Method Based on Face Recognition

【技术实现步骤摘要】
一种基于人脸识别的吸烟取证方法
本专利技术涉及到人脸识别
，具体涉及到一种基于人脸识别的吸烟取证方法，以用于禁烟区域的吸烟取证。
技术介绍
“吸烟有害健康”已经逐渐成为全民共识，在此基础上，国家正逐渐设置更多的禁烟区域，以减少二手烟对公众的危害。但是，目前很多禁烟区域只是利用“禁止吸烟”等招牌来提醒民众，对吸烟者并不能起到很好的震慑效果，因此禁烟区域的禁言效果并不好。专利申请号为201210009281.8的专利技术专利公开了一种基于红外热图像的吸烟检测系统和装置，包括：带云台的红外热像仪，用于采集预定区域的红外热图像；所述红外热像仪内置有可见光CCD；控制装置，用于对红外热像仪采集的红外热图像的温度数据进行分析，并根据分析结果判断是否存在吸烟信息；当判断存在吸烟信息时，控制可见光CCD对所述吸烟信息对应位置进行抓拍，获取吸烟图片和/或视频。上述专利技术单纯依据红外热图像中温度分布获取吸烟目标场，并根据目标场的温度持续时间确定吸烟信息，但是对于情况复杂的禁烟区域来说，逐个区域地检测温度分布，并要求检测出烟头大小位置的活动区域的温度异常，是非常困难的，对硬件设备的要求较高，实现难度非常大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于人脸识别的吸烟取证方法，该种吸烟取证方法成本低、取证正确率高、易于实现，非常适合于禁烟区域的吸烟取证。本专利技术的基于人脸识别的吸烟取证方法包括如下步骤：A：利用具有人脸识别功能的摄像机拍摄进入禁烟区域的人员的人脸，得到人脸及人脸周围区域的图像，并将所得到的图像发送至服务器；B：服务器通过图像分析，判断所述人脸及其周围区域内是否出现过亮斑，如果出现过亮斑，则将该人脸图像所对应的人员定义为关注人员，执行步骤C；如果没有出现过亮斑，则将该人脸图像所对应的人员定义为普通人员，返回步骤A；C：服务器利用远程温度探测装置来探测所述关注人员的人脸及人脸周围区域的温度分布，得到亮斑位置的温度；如果该亮斑位置的温度处于预定温度范围内(100～200摄氏度)，则判定此亮斑为烟头，将该关注人员改定义为吸烟人员，服务器利用所述摄像机拍下吸烟人员及其周围的图像和/或视频，以用于吸烟取证；如果该亮斑位置的温度未处于预定温度范围内，则将该关注人员改定义为普通人员；D：返回步骤A。在上述的吸烟取证方法中，首先利用具有人脸识别功能的摄像机获得人脸图像，从而排除掉其余与吸烟行为关系不大的区域图像，减少了后续的图像分析量，降低对服务器的硬件能力需求；然后再通过图像分析的方法筛选出具有亮斑的人脸图像，找到疑似吸烟者的人脸图像，最后再利用远程温度探测装置来探测亮斑的温度，确定吸烟者。相比于现有技术，上述方法无需对整个禁烟区域进行温度检测，大大降低了硬件需求，减少了所需的温度检测时间，提高了检测的准确性。进一步地，所述步骤B中判定是否出现亮斑的方法如下：B1、首先将所述人脸及人脸周围区域的图像转换为灰度图，并对该图像进行二值化处理，形成二值化图像，然后填充二值化图像中各个连通域内部缺失的像素点，形成具有封闭轮廓的若干个图形；B2、对所述图形进行圆形度的检测，只有圆形度大于预定值的图形才认为是亮斑。通过将彩色图像转换为二值化图像，然后再获取二值化图像中的具有封闭轮廓的图形，可以大大减少运算量，并提高精度和准确度；另外，根据烟头亮斑一般呈近乎圆形的特点，利用圆形度来筛选出烟头形成的亮斑更为合理、快捷。B2、对所述图形进行圆形度的检测，圆形度的检测公式如下：其中，Q为圆形度，S为亮斑面积，D为亮斑最大宽度，上述圆形度检测的原理为：比较该亮斑面积与将其最大宽度作为直径的圆形的面积，两者越接近(即Q值越接近1)，说明亮斑越接近圆形。进一步地，所述B2步骤中，当检测到圆形度大于预定值的图形后，还利用预先建立的不同发光烟头的特征模板库对该图形的具体形状进行筛选，计算所述图形相对于各个特征模板库的贝叶斯后验概率，找到所述图形相对于各个特征模板库的贝叶斯后验概率最大值，如果该贝叶斯后验概率最大值超出预定值，则认为所述图形为亮斑。通过建立特征模板库以及贝叶斯后验概率的筛选，可以进一步检测图形与烟头形状的接近度，从而提高烟头识别的准确度。进一步地，所述步骤A中，所述摄像机按照预定时间间隔拍摄进入禁烟区域的人员的人脸，只要上述预定时间间隔设置的合理，就可以减少或者避免漏检的情况，而间隔拍摄，可以降低服务器的负担，降低对服务器的硬件能力需求，从而降低成本。进一步地，所述步骤A中，将新进入禁烟区域的人员定义为新进人员；所述步骤B中，服务器分析每张新进人员的图像，服务器按照预定的采样标准来采样分析普通人员的图像。由于普通人员已经经过至少一次检测，因此其吸烟的可能性较低，服务器不对普通人员的每张人脸照片都进行图像分析，而是抽样分析普通人员的人脸照片，可以降低对服务器的硬件能力需求，从而使服务器能够应对更多人的吸烟取证分析。进一步地，所述步骤C中，服务器还通过图像分析来判断亮斑的大小，只有亮斑位置的温度处于预定温度范围内，且亮斑的大小处于预定尺寸范围内时，才判定此亮斑为烟头，否则判定该亮斑不是烟头。由于亮斑可能是其它物体形成的，例如说玩具的彩灯等，通过温度和尺寸的双重检测，可以提高检测的准确性。例如说，成人人脸的面积一般为300-400平方厘米，而烟头的面积一般为1平方厘米左右，通过比较亮斑面积与人脸面积，即可或者该亮斑的大小是否符合烟头的特征，如果亮斑面积过大(例如说占据了人脸面积的几分之一)，则可以肯定该亮斑不是烟头形成的。上述亮斑及人脸面积的测算都是利用像素法计算的。具体来说，所述远程温度探测装置为红外热成像仪，通过拍摄人脸位置而形成人脸及其附近区域的红外热图像，进而获得人脸区域的温度分布，得到亮斑位置的具体温度。进一步地，所述摄像机和远程温度探测装置固定连接而构成探测机构，所述探测机构有多个，并分别从不同角度对准禁烟区域；或者所述摄像机和远程温度探测装置固定连接并架设于可转动的云台上，以减少可能存在的拍摄死角，从而提高吸烟行为检测的准确率。进一步地，所述服务器还连接有设置于禁烟区域的警示装置，所述C步骤中，服务器在判定有人吸烟后，通过警示装置发出警示信号，以提醒吸烟人员即刻停止吸烟行为。进一步地，所述服务器预存储有若干与已知人员相对应的人脸图片；所述C步骤中，服务器在判定有人吸烟后，将吸烟人员的人脸图片与预存储的已知人员的人脸图片进行比对，如果吸烟人员为已知人员，则通过警示装置所发出的警示信号包括该吸烟人员的姓名。由于上述警示信号包括吸烟人员的姓名，因此相对于“禁止吸烟”的条幅更有针对性和警示意义，能更有效地促使吸烟人员停止吸烟。进一步地，所述警示装置为扬声器和/或显示屏，可以直接播放或显示出吸烟人员的姓名。本专利技术通过合理、巧妙的吸烟取证方法，降低了对相关硬件的要求及硬件成本，并提高了吸烟行为检测的准确性，非常适合于禁烟区域的吸烟取证。附图说明图1是实施例1的基于人脸识别的吸烟取证方法的流程图。具体实施方式下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。实施例1：本实施例提出了一种基于人脸识别的吸烟取证方法，该种吸烟取证方法成本低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人脸识别的吸烟取证方法，其特征在于包括如下步骤：A：利用具有人脸识别功能的摄像机拍摄进入禁烟区域的人员的人脸，得到人脸及人脸周围区域的图像，并将所得到的图像发送至服务器；B：服务器通过图像分析，判断所述人脸及其周围区域内是否出现过亮斑，如果出现过亮斑，则将该人脸图像所对应的人员定义为关注人员，执行步骤C；如果没有出现过亮斑，则将该人脸图像所对应的人员定义为普通人员，返回步骤A；C：服务器利用远程温度探测装置来探测所述关注人员的人脸及人脸周围区域的温度分布，得到亮斑位置的温度；如果该亮斑位置的温度处于预定温度范围内，则判定此亮斑为烟头，将该关注人员改定义为吸烟人员，服务器利用所述摄像机拍下吸烟人员及其周围的图像和/或视频，以用于吸烟取证；如果该亮斑位置的温度未处于预定温度范围内，则将该关注人员改定义为普通人员；D：返回步骤A。

【技术特征摘要】
1.一种基于人脸识别的吸烟取证方法，其特征在于包括如下步骤：A：利用具有人脸识别功能的摄像机拍摄进入禁烟区域的人员的人脸，得到人脸及人脸周围区域的图像，并将所得到的图像发送至服务器；B：服务器通过图像分析，判断所述人脸及其周围区域内是否出现过亮斑，如果出现过亮斑，则将该人脸图像所对应的人员定义为关注人员，执行步骤C；如果没有出现过亮斑，则将该人脸图像所对应的人员定义为普通人员，返回步骤A；C：服务器利用远程温度探测装置来探测所述关注人员的人脸及人脸周围区域的温度分布，得到亮斑位置的温度；如果该亮斑位置的温度处于预定温度范围内，则判定此亮斑为烟头，将该关注人员改定义为吸烟人员，服务器利用所述摄像机拍下吸烟人员及其周围的图像和/或视频，以用于吸烟取证；如果该亮斑位置的温度未处于预定温度范围内，则将该关注人员改定义为普通人员；D：返回步骤A。2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的吸烟取证方法，其特征在于所述步骤B中判定是否出现亮斑的方法如下：B1、首先将所述人脸及人脸周围区域的图像转换为灰度图，并对该图像进行二值化处理，形成二值化图像，然后填充二值化图像中各个连通域内部缺失的像素点，形成具有封闭轮廓的若干个图形；B2、对所述图形进行圆形度的检测，只有圆形度大于预定值的图形才认为是亮斑。3.根据权利要求2所述的基于人脸识别的吸烟取证方法，其特征在于所述B2步骤中，当检测到圆形度大于预定值的图形后，还利用预先建立的不同发光烟头的特征模板库对该图形的具体形状进行筛选，计算所述图形相对于各个特征模板库的贝叶斯后验概率，找到所述图形相对于各个特征模板库的贝叶斯后验概率最大值，如果该贝叶斯后验概...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，杜海江，温峻峰，江志伟，龚正平，夏欢，陈庭，
申请(专利权)人：中科天网广东科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44