本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控，具體為一種醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)隱私管理用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在醫(yī)療環(huán)境中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)扮演著至關(guān)重要的角色，它們不僅有助于保障醫(yī)療場所的安全，還有助于管理醫(yī)療事務(wù)以及在一定程度上輔助醫(yī)療服務(wù)，隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進步和醫(yī)療數(shù)據(jù)量的快速增長，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求也在不斷增加，特別是在醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)隱私管理方面，視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要能夠提供更高效、更智能的監(jiān)控解決方案。

2、然而，傳統(tǒng)的醫(yī)療場所視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在明顯的不足，一方面，這些系統(tǒng)往往難以自動適應(yīng)不同的醫(yī)療環(huán)境和光照條件，需要人工頻繁調(diào)整攝像頭參數(shù)來獲取清晰圖像，這不僅增加了人力成本，還可能因未能及時調(diào)整而導致圖像質(zhì)量不佳，影響監(jiān)控效果，另一方面，在隱私保護方面，傳統(tǒng)系統(tǒng)難以根據(jù)不同區(qū)域的隱私敏感程度自動靈活調(diào)整監(jiān)控范圍和精度，例如，在病房區(qū)域，過度監(jiān)控可能會侵犯患者隱私，而在數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵區(qū)域，監(jiān)控不足則可能無法有效保障重要數(shù)據(jù)和設(shè)施的安全，此外，傳統(tǒng)系統(tǒng)在身份識別精準度和實時性方面也存在不足，難以有效防止未經(jīng)授權(quán)的人員接觸到醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)，同時，在監(jiān)控畫面涉及隱私區(qū)域的處理上，傳統(tǒng)系統(tǒng)缺乏靈活性和智能性，無法根據(jù)不同人員角色和權(quán)限進行針對性的顯示控制。

3、針對上述問題，有必要對現(xiàn)有的醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)隱私管理用視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行優(yōu)化，通過引入圖像采集、環(huán)境與隱私管理、數(shù)據(jù)監(jiān)控、面部識別和隱私顯示控制等技術(shù)手段，實現(xiàn)了對不同醫(yī)療區(qū)域環(huán)境的自動適應(yīng)、隱私保護策略的調(diào)整以及面部識別的實時監(jiān)控，因此，開發(fā)一種能夠綜合實現(xiàn)上述特點的一種醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)隱私管理用視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)隱私管理用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，它能夠通過圖像采集模塊中的高分辨率、低照度攝像頭，結(jié)合場景分析能力，能夠自動適應(yīng)不同的醫(yī)療環(huán)境和光照條件，同時，環(huán)境與隱私管理模塊根據(jù)隱私級別和監(jiān)控策略自動調(diào)整攝像頭參數(shù)，確保獲取清晰、可用的視頻圖像，數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊對視頻圖像數(shù)據(jù)進行加密處理，并實時顯示處理后的畫面，方便監(jiān)控人員查看和監(jiān)管，面部識別模塊采用面部識別算法，實現(xiàn)對進入醫(yī)療數(shù)據(jù)管理區(qū)域人員的動態(tài)面部識別，提高安全性，隱私顯示控制模塊則根據(jù)人員角色和權(quán)限靈活控制隱私區(qū)域的顯示程度，有效保護患者隱私。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供如下技術(shù)方案：一種醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)隱私管理用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下組成部分：圖像采集模塊、環(huán)境與隱私管理模塊、數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊、面部識別模塊和隱私顯示控制模塊；

3、所述圖像采集模塊由分布于醫(yī)療場所各區(qū)域的多個攝像頭構(gòu)成，攝像頭具備高分辨率和低照度特性，且擁有場景分析能力，可自動對所處的醫(yī)療環(huán)境及光照條件進行實時分析，并將分析結(jié)果傳輸給后續(xù)模塊，為整個監(jiān)控系統(tǒng)提供原始的視頻圖像數(shù)據(jù)來源；

4、所述環(huán)境與隱私管理模塊依據(jù)不同區(qū)域的隱私級別信息，針對各區(qū)域制定監(jiān)控策略，對于隱私需求高的區(qū)域，限制監(jiān)控范圍，將監(jiān)控范圍縮小至病房門口及公共活動區(qū)域，避免對患者在病房內(nèi)的私人休息區(qū)域進行過度監(jiān)控，同時降低圖像采集的分辨率，使得采集到的圖像在滿足安全監(jiān)控需求的同時，不會導致患者隱私細節(jié)被暴露，對于關(guān)鍵區(qū)域，考慮其對醫(yī)療數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)運行穩(wěn)定的影響，對該區(qū)域進行全方位監(jiān)控，并提高圖像采集的分辨率，同時開啟智能識別功能，通過圖像識別技術(shù)對異常人員和行為進行實時預警，一旦發(fā)現(xiàn)有未經(jīng)授權(quán)的人員進入或異常的行為動作，及時發(fā)出警報并采取相應(yīng)措施，對于監(jiān)控策略，依據(jù)預構(gòu)建的光照條件與參數(shù)映射關(guān)系表進行攝像頭參數(shù)的精細調(diào)整，調(diào)整的攝像頭參數(shù)涵蓋多個方面，包括但不限于焦距、光圈、感光度和白平衡；

5、所述數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊負責接收并處理經(jīng)環(huán)境與隱私管理后的視頻圖像數(shù)據(jù)，運用通信協(xié)議及數(shù)據(jù)校驗機制保證數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定完整，并通過算法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適用于醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)分析的格式，同時運用加密算法對涉及患者隱私部分加密處理，通過多畫面分割顯示功能實時展示處理后的視頻圖像，并依監(jiān)控人員操作指令對特定畫面進行放大、縮小和暫停；

6、所述面部識別模塊設(shè)置于醫(yī)療數(shù)據(jù)管理區(qū)域入口及周邊關(guān)鍵位置，在系統(tǒng)啟用前采集并存儲合法管理人員的面部特征數(shù)據(jù)作為基準數(shù)據(jù)，當檢測到人員進入該區(qū)域時，利用高精度圖像采集設(shè)備實時采集其面部圖像，通過面部識別算法將實時圖像與基準數(shù)據(jù)比對，綜合考慮面部各特征點因素，若比對成功判定為授權(quán)人員允許進入，若失敗則判定為未經(jīng)授權(quán)人員并發(fā)出警報同時記錄相關(guān)信息；

7、所述隱私顯示控制模塊采用圖像識別技術(shù)識別監(jiān)控畫面中涉及隱私區(qū)域的內(nèi)容，運用圖像處理算法對其進行動態(tài)遮擋，使其內(nèi)容部分不可見，同時依據(jù)預存儲的不同人員角色對應(yīng)的權(quán)限信息，當監(jiān)控人員查看監(jiān)控畫面時，按其角色權(quán)限確定是否顯示及顯示程度，以此實現(xiàn)差異化隱私管理。

8、進一步地，所述圖像采集模塊自動對所處的醫(yī)療環(huán)境及光照條件進行實時分析，對于醫(yī)療環(huán)境分析，采用公式判斷所在區(qū)域是否為特定醫(yī)療區(qū)域，其中，表示區(qū)域匹配得分，用于衡量當前攝像頭所處區(qū)域與預定義的各類醫(yī)療區(qū)域的匹配程度，是用于區(qū)域識別的特征數(shù)量，是第個區(qū)域特征的權(quán)重系數(shù)，是第個區(qū)域特征的匹配度，采用公式分析人員流動情況，其中，表示人員流動指標，用于反映當前區(qū)域人員流動的密集程度和變化情況，是在一定時間間隔內(nèi)追蹤到的人員目標數(shù)量，是第個人員目標在特定時間段內(nèi)出現(xiàn)的頻次，是當前攝像頭監(jiān)控范圍所覆蓋的區(qū)域面積，是人員流動變化系數(shù)，是人員分布方差，對于光照條件，采用公式分析光照強度，其中，表示當前攝像頭所感知到的平均光照強度，是選取用于測量光照強度的圖像像素點數(shù)量，是第個選取像素點的光照強度值，采用公式分析光照顏色溫度，其中，表示當前光照的顏色溫度，是選取用于分析光照顏色溫度的圖像像素點數(shù)量，是第個選取像素點在rgb顏色空間中的顏色分量值，是與rgb顏色分量值對應(yīng)的色溫轉(zhuǎn)換系數(shù)。

9、更進一步地，所述環(huán)境與隱私管理模塊依據(jù)不同區(qū)域的隱私級別信息，針對各區(qū)域制定監(jiān)控策略，其算法公式為：，其中，表示最終選擇的監(jiān)控策略索引值，對應(yīng)于預存儲的不同監(jiān)控策略集合中的一個具體策略，是隱私級別參數(shù)，是數(shù)據(jù)安全權(quán)重系數(shù)，是隱私保護權(quán)重系數(shù)。

10、更進一步地，所述環(huán)境與隱私管理模塊對于監(jiān)控策略，依據(jù)預構(gòu)建的光照條件與參數(shù)映射關(guān)系表進行攝像頭參數(shù)的精細調(diào)整，其計算公式為：，其中，是調(diào)整后的攝像頭參數(shù)值，包括焦距、光圈、感光度和白平衡，是基于當前區(qū)域監(jiān)控策略下的基礎(chǔ)攝像頭參數(shù)值，是監(jiān)控策略影響系數(shù)，是光照條件影響系數(shù)，是監(jiān)控策略選擇公式得出的監(jiān)控策略索引值，是所有監(jiān)控策略索引值的平均值，和分別是參考光照強度值和當前光照強度值。

11、更進一步地，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊通過算法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適用于醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)分析的格式，算法公式為：，其中，表示轉(zhuǎn)換后的視頻圖像數(shù)據(jù)格式，是原始的視頻圖像數(shù)據(jù)格式，即從環(huán)境與隱私管理模塊接收過來的未經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)格式狀態(tài)，是醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)分析所要求的特定數(shù)據(jù)規(guī)格，是原始數(shù)據(jù)格式中的對應(yīng)數(shù)據(jù)規(guī)格，是數(shù)據(jù)格式調(diào)整系數(shù)，是原始數(shù)據(jù)格式中的某個關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標，是醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)分析所要求的對應(yīng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標。

12、更進一步地，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊運用加密算法對涉及患者隱私部分加密處理，其加密算法的算法公式為：，其中，表示加密后的密文，即經(jīng)過加密處理后的數(shù)據(jù)，表示用密鑰對明文進行加密的操作，是需要加密的明文數(shù)據(jù)，是對稱加密密鑰，是密鑰混淆系數(shù)，是密鑰的哈希值。

13、更進一步地，所述面部識別模塊利用高精度圖像采集設(shè)備實時采集其面部圖像，通過面部識別算法將實時圖像與基準數(shù)據(jù)比對，其公式為：，其中，表示面部匹配得分，是綜合評估實時采集的面部圖像與預先存儲的基準數(shù)據(jù)之間匹配程度的指標，如果小于閾值，則判定為比對失敗，即認為是未經(jīng)授權(quán)人員，如果大于或等于，則判定為比對成功，即認為是授權(quán)人員，是實時采集的面部圖像中第個特征點的特征值，是預先存儲的基準數(shù)據(jù)中第個特征點的特征值，是第個特征點的權(quán)重系數(shù)，是選取的面部特征點的總數(shù)，是動作影響系數(shù)，是第個特征點在人員自然動作下的變化幅度。

14、更進一步地，所述隱私顯示控制模塊采用圖像識別技術(shù)識別監(jiān)控畫面中涉及隱私區(qū)域的內(nèi)容，具體地，通過公式準確識別監(jiān)控畫面中的隱私區(qū)域，其中，表示隱私區(qū)域識別指標，是綜合評估監(jiān)控畫面中某區(qū)域是否為隱私區(qū)域的指標，如果高于設(shè)定閾值，則判定該區(qū)域為隱私區(qū)域，如果低于閾值，則判定該區(qū)域不是隱私區(qū)域，是第種圖像內(nèi)容元素的權(quán)重系數(shù)，是監(jiān)控畫面中第種圖像內(nèi)容元素的存在概率，是選取的圖像內(nèi)容元素的總數(shù)，是區(qū)域面積影響系數(shù)，是第種圖像內(nèi)容元素所在區(qū)域的面積占比，即該圖像內(nèi)容元素所在區(qū)域的面積與整個監(jiān)控畫面面積的比值。

15、更進一步地，所述隱私顯示控制模塊依據(jù)預存儲的不同人員角色對應(yīng)的權(quán)限信息，當監(jiān)控人員查看監(jiān)控畫面時，按其角色權(quán)限確定是否顯示及顯示程度，其顯示程度的判別公式為：，其中，表示隱私區(qū)域的最終顯示程度，是人員角色權(quán)限參數(shù)，是隱私區(qū)域的初始遮擋程度，是權(quán)限調(diào)整系數(shù)，是當前查看監(jiān)控畫面人員的角色編碼，通過編碼從而快速識別出人員的角色類型，是默認角色編碼。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，該一種醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)隱私管理用視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備如下有益效果：

17、一、本發(fā)明通過圖像采集模塊的高分辨率、低照度攝像頭與場景分析技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)了對不同醫(yī)療環(huán)境和光照條件的自動適應(yīng)，同時，環(huán)境與隱私管理模塊根據(jù)不同區(qū)域的隱私級別自動設(shè)定和調(diào)整監(jiān)控策略及攝像頭參數(shù)，確保了監(jiān)控畫面的清晰度和可用性，有效降低了人力成本，另外，該系統(tǒng)在保護患者隱私方面表現(xiàn)出色，通過降低病房等隱私區(qū)域的監(jiān)控敏感度和模糊處理等技術(shù)手段，嚴格限制了非授權(quán)人員對患者隱私的獲取，大大提升了醫(yī)療場所的隱私保護水平。

18、二、本發(fā)明通過面部識別模塊實現(xiàn)對進入醫(yī)療數(shù)據(jù)管理區(qū)域人員的動態(tài)面部識別，提高了識別的準確性和實用性，有效防止了未經(jīng)授權(quán)的人員進入，從而確保了只有合法的管理人員能夠接觸到醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)，此外，隱私顯示控制模塊根據(jù)監(jiān)控人員的角色權(quán)限靈活控制隱私區(qū)域的顯示程度，既保護了患者隱私，又滿足了不同人員查看監(jiān)控畫面的需求。

19、本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。