睡眠环境调节方法、装置、电子设备和存储介质与流程

1.本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种睡眠环境调节方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.随着社会的发展和人们生活质量的提高，目前，人们的生活节奏变得越来越快，人们的压力也越来越大。调查研究表明，现代社会很多人的睡眠质量变得越来越差，甚至出现失眠的状况，这种现象正在摧毁人们的健康，同时也使用户没有一个好的工作状态。基于此，解决用户睡眠问题、改善用户睡眠质量已成为当今社会人人关注的一个话题。


技术实现要素：

3.为解决睡眠环境导致用户睡眠质量较差的技术问题，本发明实施例提供一种睡眠环境调节方法、装置、电子设备和存储介质。
4.本发明实施例的技术方案是这样实现的：
5.本发明实施例提供了一种睡眠环境调节方法，方法包括：
6.获取用户睡眠时的面部特征和体动特征；
7.根据所述面部特征和所述体动特征确定所述用户的睡眠状态；
8.基于所述睡眠状态调节所述用户的睡眠环境。
9.上述方案中，所述面部特征包括面部表情和面部细节，所述获取用户睡眠时的面部特征，包括：
10.采集用户睡眠时的面部图像；
11.根据所述面部图像进行微表情识别，确定所述用户的面部表情，其中，所述面部表情包括以下至少之一：兴奋、喜欢、惊讶、痛苦、恐惧、羞辱、厌恶和愤怒；
12.对所述面部图像进行图像识别，确定所述用户的面部细节，其中，所述面部细节包括以下至少之一：蹙眉、流汗、咬嘴唇、流泪和面红。
13.上述方案中，所述获取用户睡眠时的体动特征，包括：
14.获取传感器采集后返回的体动数据；
15.根据所述体动数据利用预设模型确定所述用户的体动特征，其中，所述体动特征包括以下至少之一：翻身、踢腿、裹被子、抱被子和踢被子。
16.上述方案中，所述根据所述体动数据利用预设模型确定所述用户的体动特征，包括：
17.根据所述体动数据确认用户体动位置以及所述体动位置的体动次数和体动频率；
18.根据所述体动位置、所述体动次数和所述体动频率利用预设模型确定所述用户的体动特征。
19.上述方案中，所述根据所述面部特征和所述体动特征确定所述用户的睡眠状态，包括：
20.根据所述面部特征确定所述用户的第一睡眠状态，所述第一睡眠状态包括睡眠舒适或睡眠不舒适；
21.在所述第一睡眠状态为预设状态时，利用所述面部特征和所述体动特征确认所述用户的第二睡眠状态，所述第二睡眠状态包括以下至少之一：做噩梦、打鼾、过冷和过热。
22.将所述用户的第二睡眠状态作为所述用户的睡眠状态。
23.上述方案中，所述基于所述睡眠状态调节所述用户的睡眠环境，包括：
24.获取睡眠状态与调节方式的预设映射关系；
25.根据所述睡眠状态查询所述预设映射关系，确定所述用户睡眠环境的调节方式；
26.根据所述调节方式调节所述用户的睡眠环境。
27.上述方案中，所述根据所述调节方式调节所述用户的睡眠环境，包括：
28.按照所述调节方式分多次调节所述用户的睡眠环境。
29.本发明实施例还提供了一种睡眠环境调节装置，睡眠环境调节装置包括：
30.获取模块，用于获取用户睡眠时的面部特征和体动特征；
31.确定模块，用于根据所述面部特征和所述体动特征确定所述用户的睡眠状态；
32.调节模块，用于基于所述睡眠状态调节所述用户的睡眠环境。
33.本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，
34.处理器用于运行计算机程序时，执行上述任一方法的步骤。
35.本发明实施例还提供了一种存储介质，存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述任一方法的步骤。
36.本发明实施例提供的睡眠环境调节方法、装置、电子设备和存储介质，获取用户睡眠时的面部特征和体动特征；根据所述面部特征和所述体动特征确定所述用户的睡眠状态；基于所述睡眠状态调节所述用户的睡眠环境。采用本发明提供的方案能改善用户的睡眠环境，帮助用户更好的睡眠。
附图说明
37.图1为本发明实施例睡眠环境调节方法的流程示意图；
38.图2为本发明实施例数据处理流程示意图；
39.图3为本发明应用实施例睡眠检测和改善流程示意图；
40.图4为本发明应用实施例图像处理流程示意图；
41.图5为本发明实施例睡眠环境调节装置的结构示意图；
42.图6为本发明实施例计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
43.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步详细的描述。
44.本发明实施例提供了一种睡眠环境调节方法，如图1所示，该方法包括：
45.步骤101：获取用户睡眠时的面部特征和体动特征；
46.步骤102：根据所述面部特征和所述体动特征确定所述用户的睡眠状态；
47.步骤103：基于所述睡眠状态调节所述用户的睡眠环境。
48.本实施例能根据用户晚上在睡眠时面部表情所呈现的状态和在睡觉时用户身体的移动、翻滚情况，来判断用户的睡眠情况是否良好。并通过改变室内的睡眠环境来舒缓用户不好的睡眠状态，以提高用户的睡眠质量，帮助用户在睡眠中得到更好的休息。
49.具体地，本实施例中所述面部特征包括面部表情和面部细节。
50.在一实施例中，所述获取用户睡眠时的面部特征，包括：
51.采集用户睡眠时的面部图像；
52.根据所述面部图像进行微表情识别，确定所述用户的面部表情，其中，所述面部表情包括以下至少之一：兴奋、喜欢、惊讶、痛苦、恐惧、羞辱、厌恶和愤怒；
53.对所述面部图像进行图像识别，确定所述用户的面部细节，其中，所述面部细节包括以下至少之一：蹙眉、流汗、咬嘴唇、流泪和面红。
54.实际应用时，可以设置摄像头，利用摄像头采集用户睡眠时的面部图像。
55.进一步地，可在采集用户睡眠时的面部图像后，对图像进行预处理，利用预处理的图像进行微表情识别和图像识别。
56.这里，预处理过程包括：灰度化处理、去噪处理和归一化处理。
57.实际应用时，微表情识别和图像识别可采用现有技术，利用现有技术以识别用户的面部表情和面部细节。
58.进一步地，在一实施例中，所述获取用户睡眠时的体动特征，包括：
59.获取传感器采集后返回的体动数据；
60.根据所述体动数据利用预设模型确定所述用户的体动特征，其中，所述体动特征包括以下至少之一：翻身、踢腿、裹被子、抱被子和踢被子。
61.实际应用时，所述传感器可以包括压力传感器、位置传感器、温度传感器、感应传感器等，所述传感器可以设置于多个位置，具体设置时，可以以厂家使用需要进行设定。例如可以集中设置于床垫的中心位置，也可以分散设置于床垫中。
62.这里的，预设模型可以为神经网络等深度学习模型，利用训练好的模型确定用户的体动特征。
63.进一步地，在一实施例中，所述根据所述体动数据利用预设模型确定所述用户的体动特征，包括：
64.根据所述体动数据确认用户体动位置以及所述体动位置的体动次数和体动频率；
65.根据所述体动位置、所述体动次数和所述体动频率利用预设模型确定所述用户的体动特征。
66.由于多种原因可以造成用户发生同一种体动动作。因此，结合用户体动位置以及所述体动位置的体动次数和体动频率，能够更加确定用户的体动特征。
67.进一步地，在一实施例中，所述根据所述面部特征和所述体动特征确定所述用户的睡眠状态，包括：
68.根据所述面部特征确定所述用户的第一睡眠状态；所述第一睡眠状态包括睡眠舒适或睡眠不舒适；
69.在所述第一睡眠状态为预设状态时，利用所述面部特征和所述体动特征确认所述用户的第二睡眠状态，所述第二睡眠状态包括以下至少之一：做噩梦、打鼾、过冷和过热。
70.将所述用户的第二睡眠状态作为所述用户的睡眠状态。
71.实际应用时，可以先根据用户的面部特征确定用户是否处于较优的睡眠状态，仅当用户没有处于较优的睡眠状态时，才进一步确认用户的睡眠状态是做噩梦、打鼾、过冷和过热等，并进一步地调整睡眠环境。
72.这里的，预设状态可以设定为睡眠不舒适。
73.进一步地，在一实施例中，所述基于所述睡眠状态调节所述用户的睡眠环境，包括：
74.获取睡眠状态与调节方式的预设映射关系；
75.根据所述睡眠状态查询所述预设映射关系，确定所述用户睡眠环境的调节方式；
76.根据所述调节方式调节所述用户的睡眠环境。
77.这里，可以预设存储睡眠状态与调节方式的预设映射关系，在获取该睡眠状态后，根据所述预设映射关系确定调节方式。例如，可以预存如下预设映射关系：当睡眠状态是做噩梦时，播放舒缓音乐；当睡眠状态是打鼾时，调节温湿度；当睡眠状态是过冷时，调高温度；当睡眠状态是过热时，调低温度。
78.具体地，在一实施例中，所述根据所述调节方式调节所述用户的睡眠环境，包括：
79.按照所述调节方式分多次调节所述用户的睡眠环境。
80.这里，在确定调节方式后，可以分阶段多次地进行调节，以给用户更好的睡眠体验。
81.具体地，参见图2，本实施例通过各自传感器、摄像头采集当前用户睡眠时的面部舒缓和体动数据，对采集到的数据进行分析、处理、计算后，计算出用户当前的睡眠状况并实施睡眠不好时睡眠环境的改善方案，系统对该方案进行实施的方式，来调整用户的睡眠水平，帮助用户更好的睡眠。
82.本实施例通过图像识别中的面部识别和用户在睡眠过程中的体动情况来判断用户的睡眠质量情况。如果用户的睡眠情况不好的话就适当改变睡眠的坏境来改善用户的当前睡眠状态，帮助用户更好的睡眠。
83.本发明实施例提供的睡眠环境调节方法，获取用户睡眠时的面部特征和体动特征；根据所述面部特征和所述体动特征确定所述用户的睡眠状态；基于所述睡眠状态调节所述用户的睡眠环境。采用本发明提供的方案能改善用户的睡眠环境，帮助用户更好的睡眠。
84.下面结合应用实施例对本发明再作进一步详细的描述。
85.本应用实施例提出一种将面容识别和用户睡眠体动情况相结合，判断用户的睡眠情况，即判断用户是否达到较好的睡眠状况，如果没有达到最好的睡眠状体，就根据识别出的用户当前情况，来改变屋内的睡眠环境，帮助用户进入到较好的睡眠状态，解决用户睡眠质量较差的问题。
86.具体地，本应用实施例主要通过用户在睡眠过程中受到睡眠质量的影响，在睡眠好与坏时，面部表现的不同，再结合该情况下用户的身体动态情况来判断用户的当前睡眠情况是否良好，如果用户的睡眠情况良好那么就继续保持这种睡眠环境，如果睡眠情况不好，那么就改变睡眠环境，帮助用户更好的睡眠。参见图3，本实施例的具体实施方案如下：
87.1)面部数据的采集：首先在用户进入到睡眠状态下之后，系统会通过摄像头实时采集用户的面部情况，采集用户在睡眠状态下的实时动态表情的变化。然后将这些表情整
理形成一个该用户的睡眠动态表情数据库。
88.这里，面部表情的提取主要提取用户在睡眠时面部的细节和当前面部的表情状态。例如，用户当前的面部表情处于眉头紧锁，嘴巴紧闭等；面部细节则例如面部带有汗水等。通过这些细节我们可以推断出用户当前睡眠不是特别好，通过与后台数据对比得出当前用户可能处于过热、做恶梦等几种状态。但是这里不能够进行准确的确认。仅将睡眠不好的原因范围进行了缩小，所以还要联合体动情况再进行判断。
89.这里，可采用神经网络等深度学习模型来进行面部识别。
90.实际应用时，参见图4，在图像采集后，可对图像进行图像处理，例如灰度化、去噪、归一化处理，并在处理后，使用仿生算法或遗传算法对网络模型的参数进行寻优，代替认定选定，再将寻优后得到的参数带入模型，进行图像识别，经输入层、卷积层、池化层等处理后，获得输出结果。即用户睡眠时的面部情况。
91.2)体动数据的采集：该数据的采集主要通过的是床垫之中嵌入的传感器进行采集，该采集的数据主要是包括该用户的实时身体动态情况。即用户在睡眠过程中的翻身情况，睡姿，睡眠时是否有踢被子和抱被子、裹被子的现象等数据，将这些数据采集起来形成一个该用户的体动数据库。
92.3)面部识别：面部识别其实就是对图像的识别，通过采集到的用户的面部表情数据来判断用户当前的睡眠情况。一个优良的睡眠面部表情应该是舒缓自然的，而如果用户的面部表情是紧张和多动的就说明该用户的睡眠情况有问题，说明当前情况下用户的睡眠状态不是特别舒服，如果用户的面部表情比较痛苦有可能说明用户正在做梦，如果用户的嘴和鼻息动作比较大说明用户有可能是在打鼾，这些都是表明着用户的当前的睡眠状态不舒适需要改变。
93.4)体动识别：在之前通过用户的面部表情判断出了一定的结果之后可以通过用户的体态来判断一下用户睡眠质量不好的原因，如果用户通过踢被子可能表明用户在此时觉得热了，如果裹被子可能说明用户此时睡眠觉得冷，如果用户在不断的翻身子可能表明用户正在做梦，如果用户的翻身子频率特别高，可能就表明用户的睡眠情况是很不好的，需要及时改善屋内的睡眠环境来改善这种情况。
94.5)面部和体动结合分析：如果只是分析其中一种可能就会出现很多的错误情况，反而起到的效果会不好，所以需要两者相结合来分析，根据面部识别和体动相结合来更加精准的分析出当前用户的书面状态，例如此时根据面部识别出用户的睡眠时面部比较紧张，并且通过图像识别到用户的脸上有着汗水，体动表明用户勤于换睡觉的位置，并且踢被子，这样就可以基本判断出用户的睡眠环境温度较高，用户觉得很热。所以需要改变睡眠的环境。
95.这里，在通过面部识别检测到了用户处于哪几种睡眠状态后，可再次通过体动识别来进一步缩小范围。例如：如果用户只是突然踹了一下被子，那么该用户大概率是在做噩梦中，但是若果用户是在连续性的踹被子则表明用户可能是因为屋内温度太高，用户感觉到热了。这时候就可以降低屋内的温度来改善用户的睡眠情况。这样就可以准确判断用户的睡眠状况并可以及时进行调整。
96.6)睡眠环境的改变：当检测到用户对于当前的睡眠环境不是很舒适时就需要改变睡眠环境，系统会通过判断当前用户睡眠情况来调节屋内的睡眠环境，例如调节空调温度，
升高或者降低，调节室内的湿度，是否模拟一个更好的睡眠环境，例如，下雨天等，是否播放一些利于睡眠的音乐帮助改善睡眠质量等等。
97.这里，在调整时，可以先降低2度之后继续观察用户的睡眠情况，如果用户睡眠平稳了，面部也放松了就可以停止下调温度，如果用户还是热就继续下调，直到用户睡眠平稳，如果用户感觉冷了就上调一些，直到用户睡眠平稳，面部放松。
98.通过以上几个步骤就实现了如何通过用户的面容细节和体动情况来判断用户的当前睡眠情况，根据情况去不断改变睡眠环境，来调整用户的睡眠水平，帮助用户更好的睡眠。
99.本实施例能够根据用户在睡眠时的面部表情和睡眠时的身体动作来判断用户的当前睡眠状况。通过用户的面部表情和面部识别一些细节再结合用户的睡觉时体动情况，可以判定用户的睡眠情况，如果睡眠状况不好就改变屋内的环境，帮助用户缓解这种能状况，然后在继续监测，使得用户可以达到较好的睡眠。
100.为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供了一种睡眠环境调节装置，如图5所示，睡眠环境调节装置500包括：获取模块501、确定模块502和调节模块503；其中，
101.获取模块501，用于获取用户睡眠时的面部特征和体动特征；
102.确定模块502，用于根据所述面部特征和所述体动特征确定所述用户的睡眠状态；
103.调节模块503，用于基于所述睡眠状态调节所述用户的睡眠环境。
104.实际应用时，获取模块501、确定模块502和调节模块503可由睡眠环境调节装置中的处理器实现。
105.需要说明的是：上述实施例提供的上述装置在执行时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用时，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将终端的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的上述装置与上述方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
106.基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供了一种电子设备(计算机设备)。具体地，在一个实施例中，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器a01、网络接口a02、显示屏a04、输入装置a05和存储器(图中未示出)。其中，该计算机设备的处理器a01用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括内存储器a03和非易失性存储介质a06。该非易失性存储介质a06存储有操作系统b01和计算机程序b02。该内存储器a03为非易失性存储介质a06中的操作系统b01和计算机程序b02的运行提供环境。该计算机设备的网络接口a02用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器a01执行时以实现上述任意一项实施例的方法。该计算机设备的显示屏a04可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置a05可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
107.本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
108.本发明实施例提供的设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处
理器上运行的程序，处理器执行程序时实现上述任意一项实施例的方法。
109.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
110.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
111.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
112.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
113.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
114.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。存储器是计算机可读介质的示例。
115.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd
‑
rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。
116.可以理解，本发明实施例的存储器可以是易失性存储器或者非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom，read only memory)、可编程只读存储器(prom，programmable read
‑
only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasable programmable read
‑
only memory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom，electrically erasable programmable read
‑
only memory)、磁性随机存取存储器(fram，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(flash memory)、磁
表面存储器、光盘、或只读光盘(cd
‑
rom，compact disc read
‑
only memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram，random access memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(sram，static random access memory)、同步静态随机存取存储器(ssram，synchronous static random access memory)、动态随机存取存储器(dram，dynamic random access memory)、同步动态随机存取存储器(sdram，synchronous dynamic random access memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram，double data rate synchronous dynamic random access memory)、增强型同步动态随机存取存储器(esdram，enhanced synchronous dynamic random access memory)、同步连接动态随机存取存储器(sldram，synclink dynamic random access memory)、直接内存总线随机存取存储器(drram，direct rambus random access memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
117.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
118.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。