[发明专利]一种基于Retinaface算法的人脸口罩检测系统和方法

说明书

本发明公开一种基于Retinaface算法的人脸口罩检测系统和方法，具体包括：S1：从监控系统中获取视频数据并进行处理得到待识别图像；S2：将待识别图像输入Retinaface算法模型，以对人脸进行识别得到人脸图像；S3：将人脸图像输入构建的口罩识别模型，输出概率值；若该概率值大于第一阈值，则表示该人脸戴了口罩，用绿色表示；若小于第一阈值，则表示该人脸未戴口罩，用红色表示。本发明在Retinaface算法模型上结合口罩检测模型，以对人脸口罩进行检测，且提高了口罩的检测速度和精度。

技术领域

本发明涉及人脸检测技术领域，特别涉及一种基于Retinaface算法的人脸口罩检测系统和方法。

背景技术

传统的视频监控系统可以将现实场景采集的模拟信号转化为数字信号并存储至本地硬盘，方便后期调用或查看；也可以通过网络将视频实时传至主控机房，对现实场景进行实时监控。随着人脸识别技术的发展，人脸识别算法开始在视频监控系统广泛使用，监控系统将采集的现场视频传输至安装有人脸识别算法的主控机房，可以快速检测出现实场景中的人脸区域和数量。

目前监控系统中的人脸识别算法主要用来检测人脸并将其框出来，例如经典的Retinaface算法，但无法分辨该人脸是否戴了口罩，难以起到安全监控的作用。

Retinaface算法作为一款经典的人脸检测算法，无法判断检测出的人脸是否戴了口罩，存在以下两个缺陷：(1)目前的人脸数据集大多只针对正常情况，且基本是能露出来的人脸，有遮挡物或口罩遮挡的人脸数量较少；(2)Retinaface只能分辨出图片中的人脸和背景，是一个简单的检测模型，无法识别出众多人脸中，哪些戴了口罩，哪些没有戴口罩。

发明内容

针对现有技术中无法识别人脸口罩的问题，本发明提出一种基于Retinaface算法的人脸口罩检测系统和方法，通过在Retinaface算法模型上结合口罩检测模型，以对人脸口罩进行检测，且提高了口罩的检测速度和精度。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于Retinaface算法的人脸口罩检测系统，包括口罩识别单元，用于对人脸图像的口罩进行识别；所述口罩识别单元采用口罩识别模型，口罩识别模型包括三个卷积层、三个池化层和两个全连接层，三个卷积层和三个池化层交替连接。

优选的，还包括监控单元、人脸识别单元、存储单元和处理器；

监控单元获取视频数据并存储在存储单元中，处理器对视频数据进行处理得到待识别图像，人脸识别单元对待识别图像中的人脸进行标注得到人脸图像，口罩识别单元对人脸图像进行检测判断是否戴有口罩。

优选的，所述人脸识别单元采用Retinaface算法模型；Retinaface算法模型中特征提取网络采用MobileNet V1(0.25)结构，特征融合层采用FPN结构。

本发明还提供一种基于Retinaface算法的人脸口罩检测方法，具体包括以下步骤：

S1：从监控系统中获取视频数据并进行处理得到待识别图像；

S2：将待识别图像输入Retinaface算法模型，以对人脸进行识别得到人脸图像；

S3：将人脸图像输入构建的口罩识别模型，输出识别口罩的概率值：

p＝1/(1+e^-x) (1)

公式(1)中，糠为口罩识别模型的输出值，p为输出的口罩概率值；若该概率值大于第一阈值，则表示该人脸戴了口罩；若小于或等于第一阈值，则表示该人脸未戴口罩。

优选的，所述S1中，根据预定的帧数间隔该视频数据划分成n张图片，得到待识别图像。

优选的，所述Retinaface算法模型的权重优化公式为: