一种高速公路收费员微笑率统计方法及系统技术方案

本申请公开了一种高速公路收费员微笑率统计方法及系统，建立高速收费站的人脸图像库，通过OpenMV的分类器对人脸进行检测；检测到人脸后通过LBP特征进行人脸分辨。利用OpenMV采集到图像信息并进行和事先建立好的图像库信息做对比，当图像信息吻合时确定上班的收费员。车道感应线圈检测到收费站车道里有车辆等接待时，再每次检测收费员转身时的表情并调用OpenMV设置好的笑脸神经模型做对比判断此表情是否为微笑，从而确定出收费员的微笑率c。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路收费员微笑率统计方法及系统
本申请涉及机器识别
，具体涉及一种高速公路收费员微笑率统计方法及系统。
技术介绍
我国高速公路里程长收费站多，因此从事高速公路收费工作的工作人员也比较多。随着倡导微笑服务的背景下，很多行业都把微笑纳入到工作考核中，高速部门也不例外。传统技术中，高速公路部门对收费员进行微笑率统计时一般是通过回放收费亭的录像，然后人工进行记录考核，从录像中对每一位收费员的服务微笑次数进行统计。上述方法虽然可以对高速公路收费人员的微笑率进行统计，但是通过回放录像筛选出收费人员的微笑画面效率低，而且会存在偏差。
技术实现思路
本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：第一方面，本申请实施例提供了一种高速公路收费员微笑率统计方法，基于OpenMV，所述方法包括：建立高速收费站的人脸图像库，所述人脸图像库中包含不同收费员脸部不同表情以及佩戴遮饰下的图像；通过OpenMV的分类器对人脸进行检测；检测到人脸后通过LBP特征进行人脸分辨；根据人脸分辨确定出收费员的信息并在OLED屏上匹配显示当前收费员的姓名；当有车辆行驶至收费亭接待车道里，车道地下埋的感应线圈将感应到的车辆信息发送给OpenMV；当收费员转身时OpenMV执行人脸追踪；OpenMV调用训练好的笑脸模型进行笑脸检测；在接收到微笑数据后对微笑率进行统计。采用上述实现方式，利用OpenMV采集到图像信息并进行和事先建立好的图像库信息做对比，当图像信息吻合时确定上班的收费员。车道感应线圈检测到收费站车道里有车辆等接待时，再每次检测收费员转身时的表情并调用OpenMV设置好的笑脸神经模型做对比判断此表情是否为微笑，从而确定出收费员的微笑率。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述通过OpenMV的分类器对人脸进行检测，包括：用不同的图片从设定的窗口中不断移位滑动，每张图片滑过时计算对应图片的特征信息；通过训练好的级联分类器对特征信息进行筛选，如果通过筛选，则检测到的是人脸信息。结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述检测到人脸后通过LBP特征进行人脸分辨，包括：提取当前拍摄的人脸特征，然后抽取图像库中每个人每张图片的特征；将每个人的人脸信息取平均值信息，将每个平均值信息与当前拍摄的人脸特征进行对比，计算图像库中某一个人与当前拍摄的人脸的差异度；根据所述差异度确定当前拍摄的人脸对应的收费人员。结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述当收费员转身时OpenMV执行人脸追踪包括：OpenMV检测到人脸后通过API获取人脸再画面中的位置；根据人脸位置距离画面中心的X轴于Y轴的偏移量，通过PID控制中的P比例控制二自由度云台水平舵机和垂直舵机的旋转角度；将角度信号通过串口通讯发送给arduinonano模块，以使得人脸尽量在画面的正中间。结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述OpenMV调用训练好的笑脸模型进行笑脸检测包括：在人脸检测的ROI区域内来进行笑脸匹配；如果人脸中微笑程度与训练好的笑脸模型相似度在预设范围内，则认为是一张笑脸，反之为非笑脸。第二方面，本申请实施例提供了一种高速公路收费员微笑率统计系统，基于OpenMV，所述系统包括：图像库建立模块，用于建立高速收费站的人脸图像库，所述人脸图像库中包含不同收费员脸部不同表情以及佩戴遮饰下的图像；人脸检测模块，用于通过OpenMV的分类器对人脸进行检测；人脸识别模块，用于检测到人脸后通过LBP特征进行人脸分辨；人员确定模块，用于根据人脸分辨确定出收费员的信息并在OLED屏上匹配显示当前收费员的姓名；车辆检测模块，用于当有车辆行驶至收费亭接待车道里，车道地下埋的感应线圈将感应到的车辆信息发送给OpenMV；人脸追踪模块，用于当收费员转身时OpenMV执行人脸追踪；笑脸检测模块，用于OpenMV调用训练好的笑脸模型进行笑脸检测；微笑率确定模块，用于在接收到微笑数据后对微笑率进行统计。结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述人脸检测模块，包括：图片信息计算单元，用于用不同的图片从设定的窗口中不断移位滑动，每张图片滑过时计算对应图片的特征信息；人脸信息检测单元，用于通过训练好的级联分类器对特征信息进行筛选，如果通过筛选，则检测到的是人脸信息。结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述人脸识别模块，包括：提取单元，用于提取当前拍摄的人脸特征，然后抽取图像库中每个人每张图片的特征；比对单元，用于将每个人的人脸信息取平均值信息，将每个平均值信息与当前拍摄的人脸特征进行对比，计算图像库中某一个人与当前拍摄的人脸的差异度；确定单元，用于根据所述差异度确定当前拍摄的人脸对应的收费人员。结合第二方面，在第二方面第三种可能的实现方式中，所述人脸追踪模块包括：获取单元，用于OpenMV检测到人脸后通过API获取人脸再画面中的位置；控制单元，用于根据人脸位置距离画面中心的X轴于Y轴的偏移量，通过PID控制中的P比例控制二自由度云台水平舵机和垂直舵机的旋转角度；信号发送单元，用于将角度信号通过串口通讯发送给arduinonano模块，以使得人脸尽量在画面的正中间。结合第二方面，在第二方面第四种可能的实现方式中，所述笑脸检测模块包括：匹配单元，用于在人脸检测的ROI区域内来进行笑脸匹配；判断单元，用于如果人脸中微笑程度与训练好的笑脸模型相似度在预设范围内，则认为是一张笑脸，反之为非笑脸。附图说明图1为本申请实施例提供的硬件构架示意图；图2为本申请实施例提供的一种高速公路收费员微笑率统计方法的流程示意图；图3为本申请实施例提供的特征提取示意图；图4为本申请实施例提供的LBP特征像素点比较示意图；图5为本申请实施例提供的bit链的示意图；图6为本申请实施例提供的一种高速公路收费员微笑率统计系统的示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本实施例进行阐述。随着阿尔法狗与柯洁的围棋大战，人工智能成功进入了大众的视野，计算机视觉作为人工智能已经很成熟的一项技术。OpenMV4是一个开源，功能强大的机器视觉模块。以STM32H7为核心，集成了OV5640摄像头芯片，在体积小巧灵活的硬件模块上，用C语言高效地实现核心机器视觉的算法，OpenMV搭载MicroPython解释器，这允许你在嵌入式上使用Python来编程(Python3tobeprecise).Python使机器视觉算法的编程变得简单得多。首先介绍下本实施例涉及的硬件构架，参见图1，包括OpenMV模块、arduinonano模块、OLED屏、感应线圈模块、舵机驱动模块、垂直旋转舵机和水平旋转舵机。arduinonano模块分别与OpenMV模块、OLED屏、感应线圈模块和舵机驱动模块通信连接。所述舵机驱动模块分别与垂直旋转舵机和水平旋转舵机通信连接，用于接收arduinonano模块发送的指令信息，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路收费员微笑率统计方法，基于OpenMV，其特征在于，所述方法包括：/n建立高速收费站的人脸图像库，所述人脸图像库中包含不同收费员脸部不同表情以及佩戴遮饰下的图像；/n通过OpenMV的分类器对人脸进行检测；/n检测到人脸后通过LBP特征进行人脸分辨；/n根据人脸分辨确定出收费员的信息并在OLED屏上匹配显示当前收费员的姓名；/n当有车辆行驶至收费亭接待车道里，车道地下埋的感应线圈将感应到的车辆信息发送给OpenMV；/n当收费员转身时OpenMV执行人脸追踪；/nOpenMV调用训练好的笑脸模型进行笑脸检测；/n在接收到微笑数据后对微笑率进行统计。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速公路收费员微笑率统计方法，基于OpenMV，其特征在于，所述方法包括：
建立高速收费站的人脸图像库，所述人脸图像库中包含不同收费员脸部不同表情以及佩戴遮饰下的图像；
通过OpenMV的分类器对人脸进行检测；
检测到人脸后通过LBP特征进行人脸分辨；
根据人脸分辨确定出收费员的信息并在OLED屏上匹配显示当前收费员的姓名；
当有车辆行驶至收费亭接待车道里，车道地下埋的感应线圈将感应到的车辆信息发送给OpenMV；
当收费员转身时OpenMV执行人脸追踪；
OpenMV调用训练好的笑脸模型进行笑脸检测；
在接收到微笑数据后对微笑率进行统计。


2.根据权利要求1所述的高速公路收费员微笑率统计方法，其特征在于，所述通过OpenMV的分类器对人脸进行检测包括：
用不同的图片从设定的窗口中不断移位滑动，每张图片滑过时计算对应图片的特征信息；
通过训练好的级联分类器对特征信息进行筛选，如果通过筛选，则检测到的是人脸信息。


3.根据权利要求1所述的高速公路收费员微笑率统计方法，其特征在于，所述检测到人脸后通过LBP特征进行人脸分辨包括：
提取当前拍摄的人脸特征，然后抽取图像库中每个人每张图片的特征；
将每个人的人脸信息取平均值信息，将每个平均值信息与当前拍摄的人脸特征进行对比，计算图像库中某一个人与当前拍摄的人脸的差异度；
根据所述差异度确定当前拍摄的人脸对应的收费人员。


4.根据权利要求1所述的高速公路收费员微笑率统计方法，其特征在于，所述当收费员转身时OpenMV执行人脸追踪包括：
OpenMV检测到人脸后通过API获取人脸再画面中的位置；
根据人脸位置距离画面中心的X轴于Y轴的偏移量，通过PID控制中的P比例控制二自由度云台水平舵机和垂直舵机的旋转角度；
将角度信号通过串口通讯发送给arduinonano模块，以使得人脸尽量在画面的正中间。


5.根据权利要求1所述的高速公路收费员微笑率统计方法，其特征在于，所述OpenMV调用训练好的笑脸模型进行笑脸检测包括：
在人脸检测的ROI区域内来进行笑脸匹配；
如果人脸中微笑程度与训练好的笑脸模型相似度在预设范围内，则认为是一张笑脸，反之为非笑脸。


6.一种高速公路收费员微笑率统计系统，基于OpenMV，其特征在于，所述系统包括：
图像库建立模块，用于建立高速收费站的人脸图像库，所述人脸图像库中包含不同收费员脸部不同表情以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆世伟，周静玲，
申请(专利权)人：陆世伟，
类型：发明
国别省市：广西;45