本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)分析，具體是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、廣告牌是城市環(huán)境中重要的傳播媒介，具有廣泛的信息傳遞和品牌推廣功能。它通過(guò)醒目的位置和多樣化的內(nèi)容展示，為企業(yè)提供了直接接觸目標(biāo)受眾的渠道，同時(shí)也豐富了城市的商業(yè)氛圍?，F(xiàn)代廣告牌不僅承擔(dān)了傳統(tǒng)的宣傳作用，還融合了智能化技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、精準(zhǔn)投放和動(dòng)態(tài)內(nèi)容切換，提升了廣告效果和觀眾體驗(yàn)。此外，廣告牌還能為城市增添文化價(jià)值，例如公益宣傳或藝術(shù)設(shè)計(jì)，成為溝通城市與公眾的重要紐帶。

2、廣告牌在推廣廣告時(shí)，由于缺乏對(duì)人群注意力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，難以準(zhǔn)確判斷當(dāng)前播放內(nèi)容的實(shí)際受關(guān)注程度。這導(dǎo)致廣告效果無(wú)法量化，無(wú)法根據(jù)人群關(guān)注的興趣調(diào)整內(nèi)容，影響了廣告投放的針對(duì)性和效率。解決這一問(wèn)題需要捕捉人群的視線(xiàn)與行為數(shù)據(jù)，從而動(dòng)態(tài)優(yōu)化廣告內(nèi)容，提高推廣的實(shí)質(zhì)性和精準(zhǔn)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)智能分析方法，智能分析方法包括以下步驟：

3、步驟s1、設(shè)置數(shù)據(jù)采集周期，通過(guò)傳感器獲取信息展示終端在各個(gè)數(shù)據(jù)采集周期內(nèi)的感知數(shù)據(jù)，所述感知數(shù)據(jù)包括注視人數(shù)、注視時(shí)間和人臉圖像；

4、步驟s1-1、設(shè)置數(shù)據(jù)采集周期t，使用數(shù)據(jù)采集周期t時(shí)，標(biāo)注出對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳，具體為數(shù)據(jù)采集周期t的時(shí)間實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)際的時(shí)間戳；

5、步驟s1-2、通過(guò)圖像傳感器在數(shù)據(jù)采集周期t內(nèi)獲取信息展示終端的信息展示區(qū)域內(nèi)的感知數(shù)據(jù)，所述信息展示終端的信息展示區(qū)域表示為能夠被用戶(hù)視線(xiàn)接觸并查看信息展示終端所展示內(nèi)容的區(qū)域，所述感知數(shù)據(jù)包括注視人數(shù)、注視時(shí)間和人臉圖像，所述注視時(shí)間表示為一個(gè)注視單位注視信息展示終端從開(kāi)始注視到結(jié)束注視的時(shí)間。

6、所述注視人數(shù)指在特定時(shí)間段內(nèi)，處于有效注視角度范圍內(nèi)的用戶(hù)數(shù)量。有效注視角度指的是用戶(hù)眼睛朝向信息展示終端且保持一定時(shí)間的范圍，符合此條件的人數(shù)即為注視人數(shù)；

7、步驟s2、提取感知數(shù)據(jù)中的人臉圖像進(jìn)行分析，所述人臉圖像包括左眼二維坐標(biāo)、右眼二維坐標(biāo)和鼻子二維坐標(biāo)，其中每張人臉圖像對(duì)應(yīng)一個(gè)基礎(chǔ)的二維坐標(biāo)，根據(jù)左眼二維坐標(biāo)、右眼二維坐標(biāo)和鼻子二維坐標(biāo)進(jìn)行連線(xiàn)構(gòu)建參考圖形；

8、步驟s2-1、根據(jù)圖像傳感器采集的感知數(shù)據(jù)提取出人臉圖像，所述人臉圖像包括左眼二維坐標(biāo)、右眼二維坐標(biāo)和鼻子二維坐標(biāo)，且一張人臉圖像對(duì)應(yīng)一個(gè)基礎(chǔ)的二維坐標(biāo)，具體表示為對(duì)每張人臉圖像構(gòu)建獨(dú)立的二維坐標(biāo)，其中橫坐標(biāo)表示人臉圖像中水平方向的位置，縱坐標(biāo)表示人臉圖像中垂直方向的位置，以鼻子二維坐標(biāo)為原點(diǎn)坐標(biāo)，得到左眼二維坐標(biāo)為（xl，yl），得到右眼二維坐標(biāo)為（xr，yr），鼻子二維坐標(biāo)為（x0，y0）；

9、步驟s2-2、通過(guò)連接左眼二維坐標(biāo)與右眼二維坐標(biāo)、左眼二維坐標(biāo)與鼻子二維坐標(biāo)、右眼二維坐標(biāo)與鼻子二維坐標(biāo)，形成一個(gè)由三條線(xiàn)段組成的幾何結(jié)構(gòu)，作為人臉特征的參考圖形。

10、通過(guò)提取左眼、右眼和鼻子的位置坐標(biāo)，并用這些坐標(biāo)建立連線(xiàn)形成幾何結(jié)構(gòu)，能夠準(zhǔn)確地捕捉人臉的特征。

11、步驟s3、根據(jù)參考圖形判斷人臉是否注視信息展示終端，利用左眼二維坐標(biāo)和右眼二維坐標(biāo)的連線(xiàn)構(gòu)建人臉?biāo)交鶞?zhǔn)線(xiàn)，利用鼻子二維坐標(biāo)做人臉?biāo)交鶞?zhǔn)線(xiàn)的垂線(xiàn)，進(jìn)而構(gòu)建人臉垂直基準(zhǔn)線(xiàn)，結(jié)合人臉?biāo)交鶞?zhǔn)線(xiàn)判斷當(dāng)前人臉圖像的視覺(jué)是否為有效注視角度；

12、步驟s3-1、利用左眼二維坐標(biāo)和右眼二維坐標(biāo)的連線(xiàn)構(gòu)建人臉?biāo)交鶞?zhǔn)線(xiàn)，利用鼻子二維坐標(biāo)做人臉?biāo)交鶞?zhǔn)線(xiàn)的垂線(xiàn)，進(jìn)而構(gòu)建人臉垂直基準(zhǔn)線(xiàn)，且垂點(diǎn)記作面部垂直參考點(diǎn)，二維坐標(biāo)為（xn，yn）；

13、步驟s3-2、設(shè)置轉(zhuǎn)頭偏差閾值，將多組人臉圖像數(shù)據(jù)輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，獲取到轉(zhuǎn)頭誤差判斷的基礎(chǔ)閾值ebase，根據(jù)基礎(chǔ)閾值ebase計(jì)算設(shè)置轉(zhuǎn)頭偏差閾值，計(jì)算設(shè)置轉(zhuǎn)頭偏差閾值使用如下公式：

14、；

15、式中，eadj表示為轉(zhuǎn)頭偏差閾值；ebase表示為通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練得到的轉(zhuǎn)頭誤差判斷的基礎(chǔ)閾值；m表示為調(diào)整系數(shù)，置信度對(duì)轉(zhuǎn)頭偏差閾值的靈敏度；c表示為置信度；c的范圍為0≤c≤1，表示為對(duì)正視判斷的信心，c=1時(shí)，表示為完全有信心，判斷為轉(zhuǎn)頭誤差判斷的基礎(chǔ)閾值精確，c=0時(shí)，表示為沒(méi)有信心，需要對(duì)轉(zhuǎn)頭誤差判斷的基礎(chǔ)閾值進(jìn)行進(jìn)一步精確。

16、步驟s3-3、根據(jù)面部垂直參考點(diǎn)的二維坐標(biāo)判斷人臉圖像是否正視信息展示終端，分別計(jì)算出面部垂直參考點(diǎn)到左眼的距離和到右眼的距離，根據(jù)歐氏距離公式進(jìn)行計(jì)算，歐氏距離公式如下：

17、；

18、式中，d表示為表示兩點(diǎn)之間的歐氏距離，即計(jì)算出的直線(xiàn)距離；x1，y1表示為第一個(gè)點(diǎn)的二維坐標(biāo)，二維坐標(biāo)具體為（x1，y1）；x2，y2表示為第二個(gè)點(diǎn)的二維坐標(biāo)，二維坐標(biāo)具體為（x2，y2）；

19、將左眼二維坐標(biāo)（xl，yl）和面部垂直參考點(diǎn)（xn，yn）帶入歐氏距離公式得到面部垂直參考點(diǎn)距離左眼的直線(xiàn)距離dl；

20、將右眼二維坐標(biāo)（xr，yr）和面部垂直參考點(diǎn)（xn，yn）帶入歐氏距離公式得到面部垂直參考點(diǎn)距離左眼的直線(xiàn)距離dr；

21、將面部垂直參考點(diǎn)（xn，yn）和鼻子二維坐標(biāo)為（0，0）帶入歐氏距離公式得到面部垂直參考點(diǎn)距離鼻子的直線(xiàn)距離d0；

22、將左眼二維坐標(biāo)（xl，yl）和右眼二維坐標(biāo)（xr，yr）帶入歐氏距離公式得到左眼距離右眼的直線(xiàn)距離dl-r，并提取出當(dāng)前數(shù)據(jù)采集周期t內(nèi)左眼距離右眼的最大距離dmax，以及鼻子距離面部垂直參考點(diǎn)（xn，yn）的最大距離dmax-0；

23、步驟s3-4、根據(jù)信息展示終端的幾何中心為原點(diǎn)構(gòu)建正視二維坐標(biāo)系，其中橫坐標(biāo)表示水平方向，縱坐標(biāo)表示垂直方向，將人臉圖像映射在正視二維坐標(biāo)系中，將橫坐標(biāo)為0的人臉圖像劃分為正視類(lèi)型，將橫坐標(biāo)不為0的人臉圖像劃分為非正視類(lèi)型；

24、步驟s3-4-1、在正視類(lèi)型中，根據(jù)左眼距離右眼的最大距離dmax和實(shí)際獲取計(jì)算的直線(xiàn)距離dl-r對(duì)轉(zhuǎn)頭進(jìn)行判斷；

25、當(dāng)dmax=dl-r時(shí)，判斷當(dāng)前人臉圖像為正視信息展示終端；

26、當(dāng)dmax＞dl-r時(shí)，判斷當(dāng)前人臉圖像為非正視信息展示終端；

27、步驟s3-4-2、在非正視類(lèi)型中，根據(jù)面部垂直參考點(diǎn)距離左眼的直線(xiàn)距離dl和面部垂直參考點(diǎn)距離左眼的直線(xiàn)距離dr對(duì)轉(zhuǎn)頭進(jìn)行判斷；

28、當(dāng)丨dl-dr丨≤eadj時(shí)，判斷人臉圖像的注視角度為正視信息展示終端；

29、當(dāng)丨dl-dr丨＞eadj時(shí)，判斷人臉圖像的注視角度為非正視信息展示終端。

30、步驟s3-4-2、在非正視類(lèi)型中，根據(jù)面部垂直參考點(diǎn)距離左眼的直線(xiàn)距離dl和面部垂直參考點(diǎn)距離左眼的直線(xiàn)距離dr對(duì)轉(zhuǎn)頭進(jìn)行判斷；

31、當(dāng)丨dl-dr丨≤eadj時(shí)，判斷人臉圖像的注視角度為正視信息展示終端；

32、當(dāng)丨dl-dr丨＞eadj時(shí)，判斷人臉圖像的注視角度為非正視信息展示終端。

33、步驟s3-5、根據(jù)鼻子的初始二維坐標(biāo)（0，0），結(jié)合實(shí)時(shí)獲取的鼻子縱坐標(biāo)對(duì)人臉圖像的抬頭或者低頭進(jìn)行判斷；

34、當(dāng)d0=dmax-0時(shí)，判斷為初始人臉圖像正視于信息展示終端，當(dāng)鼻子的縱坐標(biāo)上升時(shí)，判斷人臉圖像為抬頭，鼻子的縱坐標(biāo)下降時(shí)，判斷人臉圖像為低頭；

35、當(dāng)d0＜dmax-0時(shí)，提取出計(jì)算dmax-0時(shí)縱坐標(biāo)；

36、當(dāng)dmax-0的縱坐標(biāo)為負(fù)值時(shí)，判斷為初始人臉圖像為抬頭；

37、當(dāng)dmax-0的縱坐標(biāo)為正值時(shí)，判斷為初始人臉圖像為低頭；

38、步驟s3-6、設(shè)置轉(zhuǎn)頭注視閾值qmax，根據(jù)非正視類(lèi)型中的數(shù)據(jù)，對(duì)轉(zhuǎn)頭后的視角角度進(jìn)行計(jì)算，篩選出有效注視，計(jì)算使用如下公式：

39、；

40、式中，qavg表示為人臉圖像與信息展示終端的視角角度；

41、當(dāng)qavg≤qmax時(shí)，判斷人臉圖像轉(zhuǎn)頭后為有效注視；

42、當(dāng)qavg＞qmax時(shí)，判斷人臉圖像轉(zhuǎn)頭后為無(wú)效注視。

43、通過(guò)分析人臉圖像中的眼睛和鼻子坐標(biāo)，構(gòu)建基準(zhǔn)線(xiàn)并計(jì)算歐氏距離，判斷人臉是否正視信息展示終端。結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練得到的轉(zhuǎn)頭偏差閾值和幾何計(jì)算，準(zhǔn)確評(píng)估注視角度，判斷是否為有效注視或轉(zhuǎn)頭，確保交互準(zhǔn)確性。

44、步驟s4、計(jì)算出數(shù)據(jù)采集周期內(nèi)滿(mǎn)足有效注視的注視人數(shù)，并根據(jù)注視人數(shù)對(duì)應(yīng)的注視時(shí)間計(jì)算出數(shù)據(jù)采集周期內(nèi)總的有效注視時(shí)間，結(jié)合數(shù)據(jù)采集周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳，對(duì)信息展示終端內(nèi)展示的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)包括信息對(duì)應(yīng)的注視人數(shù)和注視時(shí)間總和；

45、步驟s4-1、設(shè)置注視時(shí)間閾值smax，在人臉圖像有效注視中，篩選出注視時(shí)間大于注視時(shí)間閾值smax的注視人數(shù)，以及各個(gè)人臉圖像對(duì)應(yīng)的注視時(shí)間；

46、步驟s4-2、根據(jù)數(shù)據(jù)采集周期t對(duì)應(yīng)的實(shí)際時(shí)間戳，對(duì)信息展示終端中展示的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其中，注視人數(shù)是指在有效注視范圍內(nèi)且注視時(shí)間超過(guò)設(shè)定閾值smax的人臉圖像數(shù)量；注視時(shí)間總和是指符合有效注視范圍條件和注視時(shí)間條件的人臉圖像的注視時(shí)間累計(jì)總和。

47、通過(guò)篩選出符合有效注視范圍和注視時(shí)間閾值的注視人數(shù)，并統(tǒng)計(jì)其注視時(shí)間，從而精確衡量信息展示終端的互動(dòng)效果。結(jié)合時(shí)間戳，提供詳細(xì)的注視數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，有助于優(yōu)化展示內(nèi)容和用戶(hù)體驗(yàn)。

48、步驟s5、根據(jù)數(shù)據(jù)采集周期內(nèi)滿(mǎn)足有效注視角度的注視人數(shù)，以及注視時(shí)間總和對(duì)各個(gè)展示信息進(jìn)行注視效果評(píng)估。

49、使用數(shù)據(jù)采集周期t內(nèi)注釋人數(shù)結(jié)合注視時(shí)間總和計(jì)算出各個(gè)展示信息的注視效果，注視效果計(jì)算使用如下公式：

50、；

51、式中，pi表示為信息展示終端第i個(gè)展示信息的注視效果評(píng)分；w1表示為注視人數(shù)的權(quán)重；w2表示為注視時(shí)間的權(quán)重；ni表示為第i個(gè)展示信息的實(shí)際注視人數(shù)；ti表示為第i個(gè)展示信息的注視時(shí)間總和；nmax表示為歷史注視人數(shù)的最大值；tmax表示為歷史注視時(shí)間總和的最大值；

52、根據(jù)注視效果計(jì)算結(jié)果對(duì)信息展示終端的展示信息進(jìn)行展示資源分配。

53、通過(guò)結(jié)合注視人數(shù)和注視時(shí)間，量化展示信息的注視效果，優(yōu)化展示內(nèi)容的資源分配。注視效果評(píng)分的計(jì)算確保資源優(yōu)先分配給最受關(guān)注的信息，提高信息展示的效率和用戶(hù)互動(dòng)體驗(yàn)。

54、進(jìn)一步的，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)，所述智能分析系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、人臉圖像分析模塊、注視角度判斷模塊、注視統(tǒng)計(jì)模塊和注視效果評(píng)估資源分配模塊；

55、所述數(shù)據(jù)采集模塊用于定期采集用戶(hù)的感知數(shù)據(jù)，包括注視人數(shù)、注視時(shí)間以及人臉圖像；所述人臉圖像分析模塊用于提取用戶(hù)的面部圖像數(shù)據(jù)，分析眼睛和鼻子的坐標(biāo)，構(gòu)建參考圖形；所述注視角度判斷模塊用于根據(jù)人臉圖像分析結(jié)果，判斷是否在注視信息展示終端，以及是否符合有效注視角度；所述注視統(tǒng)計(jì)模塊用于統(tǒng)計(jì)在有效注視范圍內(nèi)的注視人數(shù)和總注視時(shí)間；所述注視效果評(píng)估資源分配模塊用于根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)評(píng)估展示內(nèi)容的注視效果，并合理分配展示資源；

56、所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端電性連接人臉圖像分析模塊的輸入端；所述人臉圖像分析模塊的輸出端電性連接注視角度判斷模塊的輸入端；所述注視角度判斷模塊的輸出端電性連接注視統(tǒng)計(jì)模塊的輸入端；所述注視統(tǒng)計(jì)模塊的輸出端電性連接注視效果評(píng)估資源分配模塊的輸入端。

57、所述數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集周期設(shè)置單元和感知數(shù)據(jù)獲取單元；所述數(shù)據(jù)采集周期設(shè)置單元用于設(shè)置并調(diào)整數(shù)據(jù)采集周期t；所述感知數(shù)據(jù)獲取單元用于通過(guò)圖像傳感器在指定周期內(nèi)獲取信息展示終端信息展示區(qū)域內(nèi)的感知數(shù)據(jù)；

58、所述人臉圖像分析模塊包括人臉圖像提取單元和參考圖形構(gòu)建單元；所述人臉圖像提取單元用于從感知數(shù)據(jù)中提取出每個(gè)用戶(hù)的面部圖像，獲取左眼、右眼及鼻子在二維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；所述參考圖形構(gòu)建單元用于構(gòu)建參考圖像；

59、所述注視角度判斷模塊包括基準(zhǔn)線(xiàn)構(gòu)建單元和注視角度判斷單元；所述基準(zhǔn)線(xiàn)構(gòu)建單元用于構(gòu)建人臉?biāo)交鶞?zhǔn)線(xiàn)與人臉垂直基準(zhǔn)線(xiàn)；所述注視角度判斷單元用于判斷人臉是否注視信息展示終端；

60、所述注視統(tǒng)計(jì)模塊包括注視人數(shù)統(tǒng)計(jì)單元和注視時(shí)間統(tǒng)計(jì)單元；所述有效注視范圍統(tǒng)計(jì)單元用于統(tǒng)計(jì)注釋人數(shù)；所述注視時(shí)間統(tǒng)計(jì)單元用于統(tǒng)計(jì)注視時(shí)間；

61、所述注視效果評(píng)估資源分配模塊包括注視效果評(píng)估單元和展示資源分配單元；所述注視效果評(píng)估單元用于根據(jù)注視人數(shù)和注視時(shí)間，計(jì)算出每個(gè)展示信息的注視效果；所述展示資源分配單元用于根據(jù)注視效果評(píng)分對(duì)信息展示終端的展示資源進(jìn)行合理分配。

62、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

63、1、本發(fā)明通過(guò)精準(zhǔn)的感知數(shù)據(jù)采集與分析，能有效捕捉人群視線(xiàn)與行為數(shù)據(jù)。借助圖像傳感器獲取包括注視人數(shù)、時(shí)間及人臉圖像等信息，利用左眼、右眼和鼻子坐標(biāo)構(gòu)建參考圖形及基準(zhǔn)線(xiàn)判斷注視狀態(tài)，可實(shí)時(shí)且準(zhǔn)確地判斷人臉是否注視信息展示終端，從而為廣告投放提供了精確的關(guān)注度數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，提升了數(shù)據(jù)的可靠性與實(shí)用性。

64、2、本發(fā)明通過(guò)綜合考慮注視人數(shù)與注視時(shí)間，通過(guò)特定公式計(jì)算出各個(gè)展示信息的注視效果評(píng)分，并依據(jù)評(píng)分進(jìn)行展示資源分配。這一方式能科學(xué)地量化展示信息受關(guān)注程度，確保資源優(yōu)先分配給關(guān)注度高的信息，有效提高了信息展示的效率，優(yōu)化了用戶(hù)互動(dòng)體驗(yàn)，使廣告投放更具針對(duì)性，能更好地滿(mǎn)足用戶(hù)需求與廣告主期望。

65、3、本發(fā)明通過(guò)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練確定轉(zhuǎn)頭偏差閾值，增強(qiáng)了判斷的準(zhǔn)確性與靈活性。結(jié)合置信度等因素對(duì)閾值進(jìn)行調(diào)整，能適應(yīng)不同場(chǎng)景與個(gè)體差異。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置轉(zhuǎn)頭注視閾值篩選有效注視，進(jìn)一步精確分析了非正視類(lèi)型下的注視情況。整體技術(shù)方案在數(shù)據(jù)處理與分析上嚴(yán)謹(jǐn)且全面，有效克服了傳統(tǒng)廣告投放缺乏人群注意力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及難以量化效果的問(wèn)題，提升了廣告投放的整體質(zhì)量與效益。