吸烟行为检测方法及系统、终端、存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种吸烟行为检测方法及系统、终端、存储介质，其中方法包括如下步骤：获取彩色场景捕捉装置采集的吸烟图像数据，并获取吸烟信息检测装置采集的吸烟信息数据，基于吸烟图像数据初步判断行为对象是否存在吸烟行为，当初步判断结果为是时，基于吸烟信息数据深入分析行为对象的吸烟行为信息。采用本发明专利技术，通过综合分析彩色摄像头和吸烟信息检测装置采集的相关信息，可以保证检测信息的准确性、提高行为分析的多样性、有利于吸烟行为检测的广泛普及。

Smoking behavior detection method and system, terminal and storage medium

【技术实现步骤摘要】
吸烟行为检测方法及系统、终端、存储介质
本专利技术涉及吸烟行为研究
，尤其涉及一种吸烟行为检测方法及系统、终端、存储介质。
技术介绍
吸烟行为的检测与分析是吸烟行为研究中最基础最重要的环节，现有技术中，通过借助吸烟行为记录仪(即一种手持式的吸烟检测装置)可以检测吸烟者在吸烟过程中的相关数据(如，吸烟开始时间、结束时间、气体流速等信息)。然而，由于所借助的记录仪为手持式设备，因此会在很大程度上改变使用者的吸烟习惯，包括但不限于吸烟深度、抽吸量、吸烟动作，导致检测的数据不能准确表达吸烟者的吸烟行为；同时，通过吸烟行为记录仪记录使用者的吸烟情况，记录数据的人力、物力成本较高，不能大量记录数据，普及性较差；并且，吸烟行为记录仪只能记录吸烟者吸烟相关信息，不能记录吸烟者本身的性别、年龄等其它综合信息，影响吸烟行为的多样化分析。
技术实现思路
本专利技术提供一种吸烟行为检测方法及系统、终端、存储介质，通过综合分析彩色摄像头和吸烟信息检测装置采集的相关信息，可以保证检测信息的准确性、提高行为分析的多样性、有利于吸烟行为检测的广泛普及。本专利技术第一方面提供了一种吸烟行为检测方法，可包括：获取彩色场景捕捉装置采集的吸烟图像数据，并获取吸烟信息检测装置采集的吸烟信息数据，吸烟图像数据包括香烟图像、待检测行为对象的人脸角度、人脸位置、所述行为对象的全身关键点位置以及所述彩色场景捕捉装置与所述行为对象之间的距离中的一个或多个，吸烟信息数据包括烟头红外光斑、烟头温度以及香烟区域烟雾中的一个或多个；<br>基于吸烟图像数据初步判断行为对象是否存在吸烟行为；当初步判断行为对象存在吸烟行为时，基于吸烟信息数据深入分析行为对象的吸烟行为信息。进一步的，上述基于吸烟图像数据初步判断行为对象是否存在吸烟行为，包括：当检测到吸烟图像数据中存在香烟图像时，基于行为对象全身关键点位置中的手部关键点与嘴部关键点之间的关系确定行为对象是否存在吸烟行为。如当在吸烟图像数据中检测到有香烟的图像，且行为对象全身关键点位置中的手部关键点靠近嘴部关键点，即图像中出现香烟且用户的手部靠近嘴部区域时，可以初步确认行为对象存在吸烟行为。进一步的，上述吸烟行为信息包括吸烟开始时间、结束时间、抽吸量以及抽吸深度中的一个或多个。进一步的，上述基于吸烟信息数据深入分析行为对象的吸烟行为信息，包括：对比烟头红外光斑的大小变化、烟头温度的高低变化以及香烟区域烟雾的浓度变化与对应的经验阈值，确定行为对象的吸烟开始时间、结束时间、抽吸量以及抽吸深度中的一个或多个。进一步的，上述方法还包括：在基于吸烟信息数据深入分析行为对象的吸烟行为信息之前，分析人脸角度的人脸3D角度信息，根据人脸3D角度信息对烟头光斑进行旋转处理，以消除烟头红外光斑中的无关信息对行为分析的影响。例如，可以利用人脸角度的信息以及香烟角度的信息，模拟三维空间情况，对烟头的光斑大小进行旋转。计算出旋转至正面时，烟头光斑对应的大小。此处光斑的面积可以用光斑所在区域的外接矩形的面积来代替。具体计算时，可以计算光斑的外接框，通过计算外接框的长heightold、宽widthold旋转之后所对应的长heightnew、宽widthnew，来计算得到旋转之后的外接矩形的面积areanew。具体的计算公式如下：widthnew＝widthold÷cosαheightnew＝heightold÷cosβareanew＝widthnew×heightnew其中，α为偏横角，β为俯仰角。进一步的，上述方法还包括：在基于吸烟信息数据深入分析行为对象的吸烟行为信息之前，采用彩色场景捕捉装置与行为对象之间的距离对烟头大小进行缩放处理，以消除烟头大小对行为分析的不良影响。例如，可以利用行为对象到彩色摄像头的距离，将烟头及烟雾的尺度信息data，缩放到在同一距离下对应的尺度。具体的计算公式如下：datanew＝dataold÷d×norm其中，d是行为对象到彩色摄像头的距离，norm是需要归一化到的尺度，由人为给定。进一步的，在去除无关信息或尺度归一化之后，可以根据对比烟头红外光斑的大小变化、烟头温度的高低变化以及香烟区域烟雾的浓度变化与对应的经验阈值之间的关系，确定行为对象的吸烟开始时间、结束时间、抽吸量以及抽吸深度中的一个或多个。例如，通过红外图像得到的每一帧烟头光斑的面积，求一阶导数，再累加一阶导数，可以求得抽吸量，具体公式如下：其中，areai是第i帧图像的光斑面积，areai+1是第i+1帧的光斑面积。再如，通过计算烟头温度升高的平均速率v，乘以烟头在较高温度时的持续时间t，也可以计算得到抽吸量。本专利技术实施例第二方面提供了一种吸烟行为检测系统，可包括：彩色场景捕捉装置，用于采集行为对象周围的吸烟图像数据，吸烟图像数据包括香烟图像、待检测行为对象的人脸角度、人脸位置、所述行为对象的全身关键点位置以及所述彩色场景捕捉装置与所述行为对象之间的距离中的一个或多个；吸烟信息检测装置，用于采集行为对象的吸烟信息数据，吸烟信息数据包括烟头红外光斑、烟头温度以及香烟区域烟雾中的一个或多个；服务器，用于获取吸烟图像数据和吸烟信息数据；所述服务器，还用于基于吸烟图像数据初步判断行为对象是否存在吸烟行为；所述服务器，还用于当初步判断行为对象存在吸烟行为时，基于吸烟信息数据深入分析行为对象的吸烟行为信息。进一步的，在基于吸烟图像数据初步判断行为对象是否存在吸烟行为时，所述服务器，具体用于基于行为对象全身关键点位置中的手部关键点与嘴部关键点之间的关系确定行为对象是否存在吸烟行为。进一步的，吸烟行为信息包括吸烟开始时间、结束时间、抽吸量以及抽吸深度中的一个或多个。进一步的，服务器还用于对比烟头红外光斑的大小变化、烟头温度的高低变化以及香烟区域烟雾的浓度变化与对应的经验阈值，确定行为对象的吸烟开始时间、结束时间、抽吸量以及抽吸深度中的一个或多个。进一步的，服务器还用于在基于吸烟信息数据深入分析行为对象的吸烟行为信息之前，分析人脸角度的人脸3D角度信息，根据人脸3D角度信息对烟头光斑进行旋转处理。进一步的，服务器还用于在基于吸烟信息数据深入分析行为对象的吸烟行为信息之前，采用彩色场景捕捉装置与行为对象之间的距离对烟头大小进行缩放处理。本专利技术实施例第三方面提供了一种吸烟行为检测终端，可包括：吸烟数据获取模块，用于获取彩色场景捕捉装置采集的吸烟图像数据，并获取吸烟信息检测装置采集的吸烟信息数据，吸烟图像数据包括香烟图像、待检测行为对象的人脸角度、人脸位置、所述行为对象的全身关键点位置以及所述彩色场景捕捉装置与所述行为对象之间的距离中的一个或多个，吸烟信息数据包括烟头红外光斑、烟头温度以及香烟区域烟雾中的一个或多个；行为初判断模块，用于基于吸烟图像数据初步判断行为对象是否存在吸烟行为；...

【技术保护点】
1.一种吸烟行为检测方法，其特征在于，包括：/n获取彩色场景捕捉装置采集的吸烟图像数据，并获取吸烟信息检测装置采集的吸烟信息数据，所述吸烟图像数据包括香烟图像、待检测行为对象的人脸角度、人脸位置、所述行为对象的全身关键点位置以及所述彩色场景捕捉装置与所述行为对象之间的距离中的一个或多个，所述吸烟信息数据包括烟头红外光斑、烟头温度以及香烟区域烟雾中的一个或多个；/n基于所述吸烟图像数据初步判断行为对象是否存在吸烟行为；/n当初步判断所述行为对象存在吸烟行为时，基于所述吸烟信息数据深入分析所述行为对象的吸烟行为信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种吸烟行为检测方法，其特征在于，包括：
获取彩色场景捕捉装置采集的吸烟图像数据，并获取吸烟信息检测装置采集的吸烟信息数据，所述吸烟图像数据包括香烟图像、待检测行为对象的人脸角度、人脸位置、所述行为对象的全身关键点位置以及所述彩色场景捕捉装置与所述行为对象之间的距离中的一个或多个，所述吸烟信息数据包括烟头红外光斑、烟头温度以及香烟区域烟雾中的一个或多个；
基于所述吸烟图像数据初步判断行为对象是否存在吸烟行为；
当初步判断所述行为对象存在吸烟行为时，基于所述吸烟信息数据深入分析所述行为对象的吸烟行为信息。


2.根据权利要求1所述的吸烟行为检测方法，其特征在于，所述基于所述吸烟图像数据初步判断行为对象是否存在吸烟行为，包括：
当检测到所述吸烟图像数据中存在香烟图像时，基于所述行为对象全身关键点位置中的手部关键点与嘴部关键点之间的关系确定所述行为对象是否存在吸烟行为。


3.根据权利要求1所述的吸烟行为检测方法，其特征在于，
所述吸烟行为信息包括吸烟开始时间、结束时间、抽吸量以及抽吸深度中的一个或多个。


4.根据权利要求1所述的吸烟行为检测方法，其特征在于，所述基于所述吸烟信息数据深入分析所述行为对象的吸烟行为信息，包括：
对比所述烟头红外光斑的大小变化、所述烟头温度的高低变化以及香烟区域烟雾的浓度变化与对应的经验阈值，确定所述行为对象的吸烟开始时间、结束时间、抽吸量以及抽吸深度中的一个或多个。


5.根据权利要求1所述的吸烟行为检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
在基于所述吸烟信息数据深入分析所述行为对象的吸烟行为信息之前，分析所述人脸角度的人脸3D角度信息，根据所述人脸3D角度信息对烟头光斑进行旋转处理。


6.根据权利要求1所述的吸烟行为检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
在基于所述吸烟信息数据深入分析所述行为对象的吸烟行为信息之前，采用所述彩色场景捕捉装置与所述行为对象之间的距离对烟头大小进行缩放处理。


7.一种吸烟行为检测系统，其特征在于，包括：
彩色场景捕捉装置，用于采集行为对象周围的吸烟图像数据，所述吸烟图像数据包括香烟图像、待检测行为对象的人脸角度、人脸位置、...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国昌，黄凯迪，邓俊芳，杜文，刘金云，王诗太，龙涛，杨恒，
申请(专利权)人：湖南中烟工业有限责任公司，深圳爱莫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43