(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211152690.3 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 广州大学 地址 510006 广东省广州市大 学城外环西 路230号 (72)发明人 刘长红　谢宁　 (74)专利代理 机构 北京高航知识产权代理有限 公司 11530 专利代理师 覃钊雄 (51)Int.Cl. G06V 10/764(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 20/40(2022.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种安全帽佩戴识别方法与系统 (57)摘要 本发明公开了一种安全帽佩戴识别方法及 系统， 本发明首先通过摄像头采集人脸图像， 由 终端设备采集图像数据， 先将数据集传入设计好 的改进的YOL Ov4网络模型进行训练， 再将终端获 取的图像数据传入训练好的网络模 型进行分类， 经过网络模 型对图像目标的判断， 进而对佩戴安 全帽的目标和未佩戴安全帽的目标进行识别区 分， 系统最终根据目标识别的结果然后控制语音 模块以及电机模块， 系统的检测结果可以实时显 示在与终端连接的监视器中， 本发 明将快速精准 的改进版YOLOv4网络运用到安全帽的目标识别 中， 可以对进入施工场所的工作人员安全帽佩戴 情况进行快速准确的检测识别， 通过本发明， 可 以给施工场所工作人员的生命安全提供更有力 的保障。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 115439697 A 2022.12.06 CN 115439697 A 1.一种安全帽佩戴识别方法， 其特 征在于， 包括： S1： 获取安全帽的图像数据集， 搭建好改进版YOLOv4网络模型， 进行网络训练； S2： 通过图像采集模块采集相应的RGB视频图像； S3： 将RGB视频图像数据传输 至终端； S4： 通过终端加载的改进版YOLOv4神经网络对RGB视频图像数据进行检测识别； S5： 通过终端和控制模块获取检测识别结果， 并存 储检测识别结果； S6： 根据终端的检测结果， 通过控制模块对语音模块和闸门电机进行相应的控制。 2.根据权利要求1所述的一种安全帽佩戴识别方法， 其特 征在于， 所述S1具体包括： S2001： 准备安全帽检测的相关图像数据集， 数据集包括佩戴了安全帽的人员的人脸图 像和未佩戴安全帽的人员的人脸图像； S2002： 对YOLOv4网络模型进行改进， 结合MobileNet和Depthwise  Convolution对 YOLOv4网络模型进行优化； S2003： 设置网络训练参数， 将准备好的图像数据集拆分为训练数据和测试数据， 将训 练数据输入到改进版YOLOv4网络模型进行训练， 最终得到训练权 重文件。 3.根据权利要求1所述的一种安全帽佩戴识别方法， 其特 征在于， 所述S2具体包括： S3001： 接收所述安全帽佩戴识别请求， 通过摄像头采集 图像的方式， 以一定的初始帧 率拍摄， 获取 人员的视频监控信息； S3002： 根据摄 像头拍摄区域的RGB视频图像反馈信息， 判断摄 像头是否存在拍摄盲区； S3003： 如果摄像头的拍摄区域存在检测盲区， 则 对摄像头的角度以及位置进行重新调 整及安装， 进 而获取更多有效的检测视频帧。 4.根据权利要求1所述的一种安全帽佩戴识别方法， 其特 征在于， 所述S3具体包括： 通过USB数据线 使摄像头与终端设备实现数据互通。 5.根据权利要求1所述的一种安全帽佩戴识别方法， 其特 征在于， 所述S4具体包括： 摄像头获取待检测视频区域， 将拍摄的每帧图像传 改进版YOLOv4网络模型， 进而检测 出RGB视频图像中佩戴了安全帽的目标或者未佩戴安全帽的目标。 6.根据权利要求2所述的一种安全帽佩戴识别方法， 其特 征在于， 所述S20 02具体包括： 将MobileNetv3作为backbone替换YOLOv4网络模型的backbone,所述YOLOv4网络模型 的backbone为CSPDarknet53， 所述改进版YOLOv4网络模型包括主干特征提取网络 MobileNetv3， 加强特征提取网络SPP和PANet以及预测网络Yolo  Head， 所述视频图像数据 首先进入主干特征提取网络MobileNetv3然后经过bneck结构进行初步的特征提取， 获得三 个初步的有效特征层， 然后再由SPP和PANet进行加强特征提取， 并对三个初步的有效特征 层进行特征融合， 最后由Yo lo Head预测网络获得 预测结果。 7.根据权利要求1所述的一种安全帽佩戴识别方法， 其特 征在于， 所述S5 具体包括： S7001： 所述终端与控制模块连接， 终端对RGB视频图像的检测结果进行存储， 并发送至 控制模块进行相应的功能实现； S7002： 在所述安全帽佩戴检测结果为检测目标没有佩戴安全帽时， 终端会自动将所述 没有佩戴安全帽的目标的人脸图像以及身份信息进行记录 。 8.根据权利要求1所述的一种安全帽佩戴识别方法， 其特 征在于， 所述S6权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115439697 A 2具体包括： S8001： 如果所述安全帽佩戴检测结果为检测目标已佩戴安全帽， 则所述控制模块驱动 闸门电机， 使所述目标正常通过闸门， 同时所述控制模块驱动语音模块 提示成功通过检测； S8002： 如果所述安全帽佩戴检测结果为检测目标未佩戴安全帽， 则对所述终端记录进 行核对， 若所述检测目标为第三次记录， 则所述控制模块驱动语音模块提示该所述检测目 标申请人工开闸并进行安全教育， 若所述检测目标 的记录次数低于三次， 则所述控制模块 驱动所述语音模块提示所述检测目标佩戴安全帽， 所述检测目标佩戴安全帽之后， 所述控 制模块驱动电机打开闸门。 9.一种安全帽佩戴识别系统， 其特 征在于， 包括以下 单元： 图像采集单 元， 用于拍摄 检测区域图像， 并将RGB视频图像传输 至终端； 终端处理单元， 用于对RGB视频图像进行检测识别和存 储； 数据监视单 元， 用于显示RGB视频图像 检测识别结果； 数据控制单元， 用于接收RGB视频图像检测识别结果， 然后对语音模块和电机进行操 控。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115439697 A 3