[发明专利]一种防护服穿戴标准化流程监测系统

说明书

本发明属于深度学习和行为识别技术领域，公开了一种防护服穿戴标准化流程监测系统，包括：边界划分模块，用于将视频划分为多个视频片段，每一个视频片段包含防护服穿戴标准化流程中的一个阶段性动作；骨骼检测模块，用于对单帧图像进行骨骼关键点检测，生成多张骨骼架构图；骨骼关联模块，用于根据阶段性动作的特征，将骨骼架构图中存在动作关联的多个骨骼关键点进行连接，生成骨骼架构关联图；动作判别模块，用于根据骨骼架构关联图的空间信息对待测视频片段中每一个阶段性动作进行识别，并将识别结果与防护服穿戴标准化流程中对应的阶段性动作进行匹配，实现对医护人员在防护服穿戴过程中是否满足标准化穿戴流程进行实时监控和提示。

技术领域

本发明涉及深度学习和行为识别技术领域，具体而言，涉及一种防护服穿戴标准化流程监测系统。

背景技术

个人防护装备PPE是指用于保护工作人员避免接触感染性因子的各种屏障用品，用于呼吸防护、头面部防护、躯体防护、足部防护，主要包括口罩、手套、护目镜、防护面罩、防水围裙、隔离衣、防护服等。PPE是保护医护人员自身安全的重要屏障，其正确使用和穿戴是预防医护人员免受感染的有效措施。

目前，防护服穿戴的标准有WHO推荐标准和中国CDC推荐标准。参照上述两项推荐标准，防护服的标准穿戴流程为：医护人员穿着分体衣和胶鞋进入换衣间，在换衣间内一次穿戴防护面屏、一次性鞋套、乳胶手套、防护面屏、一次性隔离衣、一次性防水靴套和穿戴第二次乳胶手套。为保证医护人员严格按照标准流程进行防护服穿戴，通常在换衣间内张贴具体穿戴流程图及穿戴说明，提示医护人员严格按照规范流程穿戴防护服，同时由监督人员进行人工监督。但是，由于防护服的传动流程繁琐且穿戴过程中注意事项较多，依靠人为监督很难全流程地监督防护服穿戴过程中的动作标准和注意细节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：依靠人为监督很难全流程地监督防护服穿戴过程中的动作标准和注意细节。目的在于提供一种防护服穿戴标准化流程监测系统，依靠图像采集、图像处理和深度学习，实现对医护人员在防护服穿戴过程中是否满足标准化穿戴流程进行实时监控和提示。

本发明通过下述技术方案实现：

提供一种防护服穿戴标准化流程监测系统，包括视频采集模块，用于采集穿戴防护服的视频；边界划分模块，用于将所述视频划分为多个视频片段，每一个视频片段包含防护服穿戴标准化流程中的一个阶段性动作；视频拆分模块，用于将视频片段拆分为多张单帧图像，每一张单帧图像包含对应的时间信息；骨骼检测模块，用于对单帧图像进行骨骼关键点检测，生成多张骨骼架构图，骨骼架构图包含每一个骨骼关键点的空间信息；骨骼关联模块，用于根据阶段性动作的特征，将骨骼架构图中存在动作关联的多个骨骼关键点进行连接，生成骨骼架构关联图；图像拼接模块，用于将多张骨骼架构关联图按对应的时间信息顺序拼接为待测视频片段；动作判别模块，用于根据骨骼架构关联图的空间信息对待测视频片段中每一个阶段性动作进行识别，得到每一个阶段性动作的识别结果，并根据骨骼架构关联图的时间信息将识别结果与防护服穿戴标准化流程中对应的阶段性动作进行匹配；错误提示模块，用于在匹配不成功时输出错误提示消息。

进一步的，本系统还包括时序控制模块，用于根据骨骼架构图的时间信息控制骨骼检测模块、骨骼关联模块、图像拼接模块、动作判别模块和错误提示模块工作。

进一步的，边界划分模块包括特征提取单元，用于将视频送入CNN网络，通过CNN网络对视频进行时序卷积，生成多个包含特征信息的时序片段；随机抽样单元，用于从多个时序片段中随机抽取出多个待检测样本；相似度评价单元，用于将多个待检测样本送入提前训练好的动作分类器，利用动作分类器对每一个待检测样本的特征信息与标准动作的特征信息进行动作相似度评价，生成每一个待检测样本对应的基于时序的动作相似度波形；参考样本生成单元，用于将多个基于时序的动作相似度波形输入基于时序的分类网络，利用基于时序的分类网络根据预设的基于时序的分类网络阈值生成多个动作分类参考样本；边界划分单元，用于将多个动作分类参考样本和多个时序片段输入所述动作分类器，利用所述动作分类器根据多个动作分类参考样本对多个时序片段边界划分，输出多视频片段。