[发明专利]基于人脸识别的隧道工作人员监测系统及方法

权利要求书

1.基于人脸识别的隧道工作人员监测系统，其特征在于：该系统包括音视频采集模块、标准姿态数据库、语音检测模块、姿态匹配模块、面部检测模块、疲劳检测模块和疲劳警告模块；

所述音视频采集模块采集驾驶室视频信号至面部检测模块，所述音视频采集模块采集驾驶室、车控室和站台音频信号至语音检测模块，所述语音检测模块基于语音识别计算单个工作人员的语速后输入疲劳检测模块，所述疲劳检测模块根据不同的工作人员的岗位采取不同的标准判断工作人员的工作量和语音疲劳程度，所述面部检测模块基于人脸识别检测人员到岗情况，所述面部检测模块基于人脸识别提取人眼的位置，基于坐标计算人眼的宽度后将人眼宽度输入疲劳检测模块计算司机人眼疲劳程度，所述标准姿态数据库提前录入人脸信息、岗位信息、司机口呼指令的标准姿态和口呼指令的对应语音，所述标准姿态数据库基于图像识别计算人眼宽度，所述语音检测模块基于语音识别识别到司机口呼指令的对应语音，将司机的口呼指令输入姿态匹配模块，所述姿态识别模块抓取语音对应的时间段的视频帧，所述姿态识别模块将检测到的司机口呼指令的姿态与标准姿态数据进行匹配，根据匹配结果输出不同的提示，所述疲劳检测模块判断工作人员的疲劳程度后将工作人员的疲劳程度输入疲劳警告模块，所述疲劳警告模块基于工作人员的疲劳程度输出对应的警告措施。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的隧道工作人员监测系统，其特征在于：所述语音检测模块基于语音识别识别司机口呼指令，同时基于语音识别计算工作人员的语言数量、平均语速和瞬时语速，所述语言数量用音节数量W表示，所述平均语速Q的计算公式为：

其中，W表示音节数量，T表示工作人员所有的说话时间，Q表示工作人员的平均语速；

所述瞬时语速的计算公式为：

其中，W_t表示工作人员单位时间音节数量，Δt表示单位时间，Q_t表示工作人员的瞬时语速。

3.根据权利要求2所述的基于人脸识别的隧道工作人员监测系统，其特征在于：所述疲劳检测模块根据不同的工作人员的岗位采取不同的标准判断工作人员的工作量和疲劳程度，所述不同的工作人员的岗位包括司机、站台人员和车控室值班人员，所述疲劳检测模块包括语音疲劳程度P和人眼疲劳程度L，所述语音疲劳程度P存在最大值P_max，所述人眼疲劳程度的默认值为0，站台人员和车控室值班人员工作量计算公式为：

G＝W*T

其中，G表示站台人员和车控室值班人员工作量；

根据站台人员和车控室值班人员岗位不同设置不同的工作量阈值G_y，站台人员和车控室值班人员语音疲劳程度计算方法为：

当G≤G_y且Q_t≥Q时，判断站台人员和车控室值班人员不疲劳，输出语音疲劳程度P为零；

当GG_y且Q_t≥Q时，计算站台人员和车控室值班人员语音疲劳程度P计算公式为：

其中，T_p表示站台人员和车控室值班人员工作量超出阈值之后的工作时间；

当Q_tQ时，以n个单位时间为一组，删除n个单位时间的中的最大值与最小值，计算一组时间内的平均语速Q_z：

其中，W_n表示n个单位时间内删除最大值和最小值的音节数量的和；

设置平均语速阈值Q_p，当Q_zQ_p时，判断站台人员和车控室值班人员严重疲劳，输出站台人员和车控室值班人员语音疲劳程度为语音疲劳程度最大值P_max；

当Q_z≥Q时，按照Q_t≥Q的计算方法，用Q_z等价替换Q_t进行计算；

当Q_pQ_zQ时，如果GG_y，判断站台人员和车控室值班人员严重疲劳，输出站台人员和车控室值班人员语音疲劳程度为语音疲劳程度最大值P_max；

如果G≤G_y，计算站台人员和车控室值班人员语音疲劳程度P计算公式为：

P＝ln[(Q-Q_z)^Tp+1]

其中，T_p表示站台人员和车控室值班人员工作量超出阈值之后的工作时间。