[发明专利]基于人工智能和人体感知的档案柜柜门自动控制方法

说明书

本发明提供了一种基于人工智能和人体感知的档案柜柜门自动控制方法，该方法包括：首先获取来访人员的权限信息，然后利用摄像头采集来访人员的图像，经过神经网络的处理后得到关键点热图，基于关键点热图得到来访人员的停留时间，当停留时间超过一定时长时，对关键点热图进行处理得到来访人员的朝向，并判断来访人员朝向范围内是否存在档案柜，若存在，则结合来访人员的权限信息自动控制档案柜柜门。该方法利用神经网络技术实现档案柜柜门的自动控制，不需在每个档案柜中安装传感器，减少了资金的浪费。

技术领域

本发明涉及人工智能、档案柜自动控制领域，尤其是一种基于人工智能和人体感知的档案柜柜门自动控制方法。

背景技术

现有的用于档案柜自动打开和关闭的技术是利用红外传感器检测人体，实现有人靠近时自动打开档案柜，但是该方式需要在每个柜体中都安装独立的红外传感器，档案馆中档案柜众多，若使用该方式无疑需要较大的成本。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种基于人工智能和人体感知的档案柜柜门自动控制方法，该方法包括：

步骤一，对来访人员进行身份验证，获取权限信息；

步骤二，利用摄像头采集第一图像，人体检测网络对采集到的第一图像进行处理，得到人体包围框；

步骤三，利用人体包围框裁剪第一图像，得到第二图像，双脚关键点检测网络对第二图像进行双脚关键点的提取，得到关键点热图，其中，每帧关键点热图都有一个初始的标记值0；

步骤四，对关键点热图进行处理，得到来访人员的停留时间，具体的计算过程为：

从得到的第二帧关键点热图开始，进行热力堆叠处理，具体地，计算当前帧关键点热图和前一帧关键点热图中热斑重叠部分的面积，当面积大于预先设置好的第一阈值时，认为两帧间人员没有移动，且当前帧关键点热图的标记值由0变为1；对多帧关键点热图进行重叠部分面积的计算后得到标记值序列，根据标记值序列中1的个数以及摄像头的采样频率得到停留时间，当停留时间大于预先设置好的第二阈值时，判定结果为人员停留；其中，停留时间大于第二阈值时共得到n帧关键点热图；

步骤五，当来访人员的停留时间大于第二阈值时，获取来访人员的朝向，具体地：

利用投影变换将档案柜中心点和第n帧关键点热图中来访人员的双脚关键点投影到预先搭建好的档案柜所处区域的BIM中，根据左右双脚关键点得到来访人员的位置和朝向；

步骤六，在来访人员朝向范围内检测是否存在档案柜中心点，若存在，则结合来访人员的权限信息，实现档案柜柜门的自动控制，并利用Web GIS技术对BIM进行可视化处理。

进行身份验证的方法包括：射频卡、人脸识别、指纹识别。

人体检测网络的训练过程为：以采集到的第一图像构建训练数据集，标签为x，y，w，h，其中，x、y为人体包围框中心点的坐标，w为人体包围框的宽，h为人体包围框的高，使用均方误差损失函数进行该网络的训练。

双脚关键点检测网络的训练过程为：以得到的第二图像构建训练数据集，标签为人体的左右双脚关键点，使用均方误差损失函数进行该网络的训练；其中，标签的标注过程为：关键点包括左脚关键点、右脚关键点两类，每类关键点对应一个单通道，在相应的通道中标记关键点的像素位置后采用高斯模糊生成关键点热斑。

来访人员的位置具体为BIM中来访人员左右双脚关键点连线的中心点。

来访人员朝向的获取方法为：在BIM中，右脚关键点指向左脚关键点得到第一向量，第一向量沿顺时针方向旋转90°得到第二向量，第二向量所指方向为来访人员的朝向。