[发明专利]一种高压氧舱人脸识别交互方法及系统

说明书

本发明公开一种高压氧舱人脸识别交互方法及系统，通过3D结构光深度摄像头获取高压氧舱中待监测用户的人脸图像处理并得到3D人脸模型。根据人脸3D模型对待监测用户的三维面部表情识别、人脸3D特征提取和面部动作识别。通过三维面部表情识别结果判断待监测用户高压氧舱感受，根据人脸3D特征提取结果与预设的人脸权限库匹配获取待监测用户的控制权限，根据面部动作识别结果与预设的人脸指令集进行匹配获取待监测用户控制指令。根据待监测用户控制权限判断是否执行待监测用户的控制指令。本发明解决医护人员操作不规范以及非相关负责人员进行操作问题，精准识别操作人员操舱权限，防止误操作导致的医疗事故。

技术领域

本发明涉及一种高压氧舱人脸识别交互方法及系统，属于高压氧舱技术领域。

背景技术

高压氧舱治疗在高压氧临床医学中具有独特疗效和广泛发展前途，通过高压氧舱将病人置于高于一个大气压环境中吸收纯氧，所吸氧的浓度为85％～99％，血氧含量是常压下吸氧的数倍，能有效提高血氧张力和含量，对治疗急慢性缺氧性疾病有特殊疗效。由于管理权限的误识别和病人的误操作均可能会导致严重的医疗事故，智能高压氧舱上搭载的人脸识别系统需要具有非常高的精确度。

传统人脸识别技术可能会产生一叶障目而不见泰山的结果。传统的基于2D人脸识别的摄像头和采集设备，通常是基于少量的样本去预测、假设，并通过编写的程序来判断人脸的纹理信息，嘴巴大小，两眼间距离等，得到的是二维平面的信息。但从算法的角度来看，无论实践过程中把光照打得多强烈，角度处理得多准确，始终不知道更深层次的信息，如眼睛凹陷的程度，鼻子的高度，甚至脸型的相关信息等。

这种2D人脸识别系统存在一些漏洞，当遇到生物传感器级别的攻击，数据库攻击等攻击手段都会造成很大的破坏。攻击者通过静止照片，人脸视频等方式攻破现有安全系统。因此，随着反欺骗手段的发展，活体检测技术应运而生。这种技术一般采用指令动作配合的方式，如人脸左转、右转、张嘴、眨眼等。但通过用户配合来完成身份认证的方式带来的用户体验效果并不佳；此外，这种技术无法防止视频攻击或人脸合成技术的攻击。

为解决上述两种问题，摄像头市场推出一种新型摄像头—双目摄像头。双目摄像头是利用仿生学原理，通过标定后的双摄像头得到同步曝光图像，然后计算获取的二维图像像素点的第三维深度信息。但是，对于计算机而言，通过两个摄像头获得的深度信息并不是特别精确，因为会受到光线和其他因素的影响，误差较大；此外对计算单元的性能要求非常高，这使得双目系统的产品化、小型化的难度较大。亟需一种用于高压氧舱环境中的快速、安全、可靠的人脸识别交互技术方案。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种高压氧舱人脸识别交互方法及系统，解决医护人员操作不规范以及非相关负责人员进行操作等问题，精准识别操作人员的操舱权限，可以防止误操作导致的医疗事故。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高压氧舱人脸识别交互方法，包括以下步骤：

通过3D结构光深度摄像头获取高压氧舱中待监测用户的人脸图像，利用3D结构光算法对待监测用户的所述人脸图像进行处理并得到3D人脸模型；

根据所述人脸3D模型对所述待监测用户的三维面部表情识别、人脸3D特征提取和面部动作识别；

通过所述三维面部表情识别结果判断待监测用户高压氧舱感受，高压氧舱感受包括预设的若干舒适度模型，根据所述人脸3D特征提取结果与预设的人脸权限库进行匹配获取所述待监测用户的控制权限，根据所述面部动作识别结果与预设的人脸指令集进行匹配获取所述待监测用户的控制指令；

根据待监测用户的所述控制权限判断是否执行待监测用户的所述控制指令，a)待监测用户拥有所述控制指令的控制权限，根据所述控制指令结合所述舒适度模型对高压氧舱进行调节或预警；b)待监测用户不具有所述控制指令的控制权限，停止响应所述待监测用户的控制指令。