[发明专利]空中交通管制员岗位疲劳状态监测告警系统

权利要求书

1.空中交通管制员岗位疲劳状态监测告警系统，其特征在于，包括：信息采集端、综合智能分析系统以及应用端，其中，

所述信息采集端用于通过对现场图像以及声音的采集监视管制员工作状态；

所述综合智能分析系统接收信息采集端采集信息，并通过对管制人员进行人脸监测、人脸分析通话质检、采集、预警、用户分布热力图分析以及疲劳度曲线分析后，判断输出该管制人员的疲劳状态信息；

所述应用端接收管制人员的疲劳信息，告警输出后台管理平台进行管控提醒；

所述综合智能分析系统包括处理模块、分别与处理模块连接的用户信息管理单元、设备管理单元、疲劳程度分析单元、曲线绘制单元以及疲劳预警数据推送单元，

所述用户信息管理单元执行用户信息的添加、删除以及管理；

所述设备管理单元执行设备信息的添加、删除指令；

所述疲劳程度分析单元，基于管制人员工作组整体疲劳程度分析出管制人员的疲劳程度分值；

所述曲线绘制单元绘制疲劳情形曲线图，以用于提醒管制人员关注状态；

所述疲劳预警数据推送单元用于将疲劳信息推送至应用端。

2.根据权利要求1所述的空中交通管制员岗位疲劳状态监测告警系统，其特征在于，所述信息采集端包括分别与处理模块连接的面部信息采集单元、声音采集单元以及疲劳特征数据库，

所述面部信息采集单元包括图像识别子单元、人脸关键点监测子单元、神经网络分析子单元、深度学习子单元以及疲劳特征分析子单元，基于算法引擎将采集的人脸数据进行人脸特征提取以及识别；

所述声音采集单元包括原始声音采集处理子单元、端点监测子单元、噪音检测子单元以及声纹格式无损转换子单元，用于将原始声音经采集处理、声纹格式无损转换后，对特定环境下采集的声音进行降噪处理，以建立音频样本指标判断声波的变化；

所述疲劳特征数据库包括人脸疲劳特征数据库、声纹疲劳特征数据库以及存储数据库，所述存储数据库分别连接人脸疲劳特征数据库以及声纹疲劳特征数据库，以用于将信息采集端采集的疲劳特征数据进行一人一档分类存储，独立建立个人疲劳特征库。

3.根据权利要求1所述的空中交通管制员岗位疲劳状态监测告警系统，其特征在于，所述综合智能分析系统还包括分别与处理模块连接的人脸分析模块以及声纹分析模块，其中，

所述人脸分析模块包括头部姿势分析子单元、眼部特征分析子单元以及眼部特征分析子单元，以用于基于主成分分析法、回归分析法、人工神经网络分析法、机器深度学习分析法以及大数据分析方法建立管制人员疲劳诊断综合测评模型，并通过样本试验计算确定综合测评模型中每项指标的临界值，形成一个疲劳临界指标集或疲劳曲线，以完成疲劳诊断指标体系构建；

所述声纹分析模块基于疲劳声学模型的算法引擎将信息采集端采集到的声纹数据进行声纹特征提取并识别，其具体实施方式为：

(1)利用疲劳声学模型的感知掩蔽处理步骤将声纹数据语音中的疲劳高敏感性频率成分突显出来，以用于获得更为鲁棒的疲劳表征能力；

(2)将获取的语音信号进行逐帧对比分析来提取多种心理声学感知特征，并进行连续地量化描述被管制人员的疲劳异常音变化，最后针对语音波形不同步而导致的感知特征提取误差问题，给出了语音帧的快速对准方案；

(3)采用多参考样本对比分析的疲劳监测策略，搭建多分类器融合的疲劳监测模型，进行管制人员的声纹信息监测。

4.根据权利要求1所述的空中交通管制员岗位疲劳状态监测告警系统，其特征在于，所述应用端包括PC端后台管理平台以及移动手环应用端，其中，

所述PC端后台管理平台连接处理模块，用于PC端后台管理平台的设备管理以及设备管理信息的推送；

所述移动手环应用端连接所述处理模块，用于进行疲劳管制人员的信息推送以及震动提醒疲劳管制人员，所述移动手环应用端包括信息输送子单元、预警子单元以及震动子单元。