校园AI心理情绪预警与筛查监测系统是一种基于无感监控摄像头及静态主动式两种方式结合采集人脸视频与图像数据的一种为群体性人群建立日常负向情绪预警及心理障碍测评的综合解决方案。监控摄像头采集1-3秒的视频数据后，后台人脸计算服务器对有效人脸数据进行人脸识别，系统对获取的有效人脸信息结合振动影像学原理，在1-3秒内快速预警计算负向情绪数据指标并进行负向情绪数据的统计管理，例如系统设置在一定周期内人员的有效负向情绪数据，进行数据统计预警，计算预警人员名单。同时对预警人员名单数据在预警大屏显示并通过管理人员手机端实时推送预警人员。管理人员对预警人员名单再通过静态主动式数据采集30-60秒的视频，通过多维度心理情绪检测系统进行静态心理健康管理检测及数据管理。摄像头采集的数据由于时间短暂，多维度心理情绪数据监测数据采集及解决方案如下：

1、1-3秒网络监控摄像头情绪分析

该方案基于人脸识别分类模型和动态面肌微颤深度学习相结合应用为基础，在快速通道位置，预置高清摄像头抓拍人脸的同时，在1-3秒内快速分析出人的多种负向心理情绪，包括攻击性、紧张、压力、可疑四个负向情绪指标，并通过多次、多天、多场景、多轨迹点的数据记录，用大数据分析方法，分析出一段时间的情绪变化，做出负向情绪的统计分析，根据模型分类筛查重点关注人员，并进行预警大屏显示和数据推送。前端人脸抓拍机、人脸识别通道，实时抓拍、采集人脸照片。

系统架构分为四个层级：

第一层：前端采集层；通过AI摄像机、人脸机来抓拍人脸，实时上传。 第二层：AI计算引擎；在学校局域网部署计算服务器。处理多路前端采集的视频流和人脸图片。根据人脸识别算法得出有效的人脸数据，识别人脸信息与视频数据的匹配。

第三层：监控情绪应用层：识别人脸信息与视频数据的匹配之后，通过负向情绪预警服务器计算分析攻击性、紧张、压力、可疑四个负向情绪指标及参考范围如下。

（1）攻击性：正常范围为20~50

（2）压力：正常范围为20~40

（3）紧张：正常范围为15~40

（4）可疑：正常范围为20~50

第四层：预警人员推送与显示：数据管理平台对预警人员推动预警大屏呈现，以及消息信息方式推送到管理人员的APP进行实时查看。

2、30-60秒主动式静态视频测评

对推送预警人员的学生，在固定时间内通过多维度心理情绪测评系统，采集学生30-60秒视频方式，单机分析学生的心理情绪，以及脑机能（集中度与活力度）和AI生理健康扫描数据，全面评价学生的身心健康。人脸AI视频微颤情绪识别支持非接触式的、基于头颈部肌肉微动高帧视频流的实时分析。检测过程中，完全以非接触、无创伤完成整个检测过程整个检测过程，被测人无需做题、无需回答问题，方便快捷。时间短，30-60秒内就能自动判定结果并输出PDF报告。系统对评估判定结果具有专家认知数据库推送功能系统支持人脸库注册，测试后自动上传管理平台并建立心理健康档案报告。

人脸微颤动态情绪识别方案目标是：

1、12维度心理情绪数据，包括攻击性、压力、紧张、可疑、自信、活力、自我调节、抑制、郁闷、神经质、平衡、幸福感；

2、活力度：评价大脑疲倦及能量指数，例如有喝酒、失眠、压力等影响大脑度因素

3、集中度：用于评价是否有其他事件分散一个人的思绪。

4、AI健康：包括身体微运动平衡能力和神经系统性功能评价

解决方案两个不同的监测数据统一在后台进行数据的管理与预警联动。做到数据不同时间不同地点、不同方式的预警和判断。同时根据监测数据及师生信息，建立数据分发机制，班主任及学生可以根据情况预设权限接收数据结果。

三、建设目标

1、建立校区AI无感摄像头动态图像情绪监测与预警系统

2、建立校区多维度静态情绪监测及大数据可视化平台

3、实现校园学生日常情绪管理与心理障碍筛查的数据监测目标

三、解决方案

3.1人脸图像情绪识别方案

人脸图像识别采用前端摄像头采集数据与人脸识别服务器数据分析相结合的布网模式，这个模式数据计算速度快，数据分析结果能快速通过后台管理系统服务器进行有效的人脸数据识别分类。

1、人脸识别无感数据视频采集

数据采集地点可以是入口处的道闸通行、操场、食堂、图书馆等通道口采集，附带抓拍的人脸图片。抓拍的人脸图片传到边缘服务器(服务端）进行负向情绪实时分析。得出负向情绪指数，加上白名单信息一起入库。前端识别比对、抓拍，后端分析、监测。

2、AI摄像机抓拍

在摄像机嵌入AI算法，实时抓拍人脸，支持远距离、多人脸抓拍。支持5-8米的远距离抓拍，支持同时滚动抓拍5人。 AI摄像机也可以带前端比对，支持不高于3k人脸库的前端比对。比对结果仅做考勤点名使用。AI摄像机将抓拍的人脸推送到边缘计算服务器进行心理情绪实时分析。得出多种情绪和健康指数，并在边缘服务器端完成白名单匹配，再一起入库。AI摄像机需要布置在关键通道，安装高度不能高于2米，需要保证能抓拍到人脸的正面清晰照片。

3 心理情绪大数据监测平台

通过心理情绪大数据平台可以实现对个人历史数据、团体心理大数据的动态监测与管理，实现集心理情绪数据检测、数据预警、数据监测及干预的一站式解决方案。

1）管理平台应支持多级权限管理用户登陆功能。

2）支持个人检测报告查询统计和发展趋势分析查询功能。

3）管理平台应支持综合数据看板功能，支持检测总人数/总次数（健康人员分类，预警人员分类，重点关注人员分类），对整体检测异常人员饼状图占比，异常人员预警记录名单，重点关注人员记录名单，并记录或力度、集中度、心理健康人员自动进行统计分类。

4）管理平台应支持综合数据统计功能，十二维度情绪指标综合统计分析（攻击性，压力，紧张，可疑，平衡性，自信，能量，自我调节，抑制，神经质，郁闷，幸福感）心理状态综合统计分析，对活力度，集中度，脑疲劳度综合统计分析。

四、情绪预警项目平台特点

1、结合集运维与集中管控中台，可以多点位，分布式对学生情绪实时多模态监控管理；

2、对于突发事件人员的心理情绪情况建立有效的监控方式；

3.管理平台支持无感动态情绪与静态主动测评数据实现有机的联动溯源。

4.监控摄像头日常心理情绪预警数据和多维度心理障碍测评系统能实现多级监控多级预警的不同管控目标。