[发明专利]基于计算机视觉的洗手及消毒流程规范性自动检测方法

权利要求书

1.基于计算机视觉的洗手及消毒流程规范性自动检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将摄像头固定于能够保证完整拍摄到水池区域的位置，水池区域内包括水龙头出水口、排水口和洗手液按压头且摄像头能拍摄到由出水口至排水口的完整水流；

S1中，固定好摄像头后，将摄像头拍摄的视频中的第一帧图像作为参考帧图像，参考帧图像中没有人且水龙头关闭；

打开水龙头，截取摄像头拍摄的视频中的一帧图像，手动选取图像中的6个ROI区域并分别确定各区域的坐标数据，用于进行S2中的流程规范性自动检测，6个ROI区域具体包括：

a1：出水口水流的位置区域，选定区域宽度大于出水口水流宽度；

a2：位于整个水流的中下部分的在水流中冲手的区域；

a3：水流落入排水口的位置区域，选定区域宽度为水流宽度的4倍；

a4：洗手液按压头区域；

a5：泡沫检测区域，选定区域包括洗手过程中双手的活动区域；

a6：洗手姿势判断区域，选定区域大于泡沫检测区域，用于判断洗手过程中左右手背搓洗情况；

当待处理图像对应的水龙头是否出水的检测结果为水龙头出水时，检测手是否正在水中冲洗及手在水中冲洗的时间，具体包括如下步骤：

(1)根据a2区域的坐标数据提取待处理图像的a2区域；

(2)对a2区域图像进行色彩增强，再对增强后的图像用肤色检测算法区分出a2区域二值图像中的手的部分和非手部分，其中，手的部分的像素值为1，非手部分的像素值为0；

(3)判断a2区域二值图像中手的部分的最小列是否处于第一列；若处于，则表示手处在水流落下的区域，r_flow1＝1；否则r_flow1＝0；

(4)根据a3区域的坐标数据提取参考帧图像和待处理图像的a3区域，并采用水流垂直边缘检测方法检测a3区域图像中是否存在垂直边缘，若存在垂直边缘，则说明排水孔位置有水流垂直落下，则结果r_flow2＝1，否则r_flow2＝0；

(5)当r_flow1＝1且r_flow2＝0时，对应检测结果为手正在水中冲洗R_wash＝1；否则，检测结果为手未在水中冲洗R_wash＝0；根据检测结果更新显示界面上的显示内容；

(6)根据(5)中的检测结果R_wash，计算并在显示界面显示手在水中冲洗的时间T′：

T′＝T+R_wash/fps

其中，T为当前待处理图像之前的视频中手在水中的累计时间，fps为摄像头每秒采集图像帧的数量；

S2：将摄像头拍摄的视频中每隔4帧取一帧图像作为待处理图像进行流程规范性自动检测：

(1)流动水洗手规范性检测：

①检测水龙头是否出水；

②检测手是否正在水中冲洗及手在水中冲洗的时间；

(2)洗手液使用规范性检测：

①检测是否采集了洗手液；

②检测手在搓洗过程中是否产生了足够的泡沫；

(3)洗手动作规范性检测：

①检测双手在搓洗过程中是否有相互搓洗的动作；

②检测双手在搓洗过程中是否有十指交叉相互搓洗的动作；

③检测双手在搓洗过程中是否有搓洗左右手背的动作；

S3：将S2中的各项规范性检测结果显示在显示界面。

2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的洗手及消毒流程规范性自动检测方法，其特征在于：

检测水龙头是否出水具体包括如下步骤：

(1)根据a1区域的坐标数据提取参考帧图像和待处理图像的a1区域；

(2)采用水流垂直边缘检测方法检测待处理图像中是否存在垂直边缘，若存在垂直边缘，对应的检测结果为水龙头出水，否则对应的检测结果为水龙头未出水；根据检测结果更新显示界面上的显示内容，当检测结果为水龙头出水时，对当前待处理图像继续进行S2中其他规范性检测；否则结束对当前待处理图像的规范性检测。