一种儿童踢被检测系统的制作方法

1.本发明涉及儿童用品领域，特别涉及一种儿童踢被检测系统。


背景技术：

2.婴幼儿踢被子是一种常见的行为，但是在天气稍凉的时候这却很容易导致婴幼儿感冒、鼻塞、发烧，影响婴幼儿健康。目前关于婴幼儿踢被子行为识别的方法主要有两大类：一种是穿戴式的硬件传感器识别方法，但穿戴不方便、操作繁琐，且会影响婴幼儿的睡眠质量；另一种是通过机器的自主学习对大量联网图像进行学习，但是需要做海量的数据计算。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术的问题，本发明提供一种儿童踢被检测系统，能够即时识别儿童盖被子的状态并将提示发送至客户端，并且大大减少了计算量。
4.本发明的具体技术方案如下：
5.本发明提供了一种儿童踢被检测系统，包括：
6.图片采集装置，所述图片采集装置用于采集目标儿童的状态图像；
7.处理器，所述处理器与所述图片采集装置连接，所述处理器用于接收所述状态图像，通过分析所述状态图像对目标儿童的状态进行判断，得到状态判断结果；
8.客户端，所述客户端与所述处理器通信连接，所述客户端用于接收所述状态判断结果；
9.所述处理器中预存有睡姿数据库，所述的分析所述状态图像对目标儿童的状态进行判断，得到状态判断结果的步骤包括：
10.所述处理器将所述状态图像与所述睡姿数据库中的睡姿数据进行比对和匹配，得到最适配数据，并将与所述最适配数据对应的睡姿状态作为状态判断结果。
11.进一步地，所述睡姿数据库中的睡姿数据包括人体点线图；
12.所述处理器对所述状态图像进行预处理，得到所述状态图像的人体点线图；
13.所述的将所述状态图像与所述睡姿数据库中的睡姿数据进行比对和匹配的步骤包括：将所述状态图像的人体点线图与所述睡姿数据库中的人体点线图进行比对和匹配。
14.进一步地，所述处理器分析所述状态图像之前还包括对所述状态图像进行预处理，包括：识别所述状态图像中的头部、躯干、四肢和被子区域并将其转化为几何形状，包括：将头部区域转化为圆形区域、将躯干区域转化为矩形区域、将四肢区域分别转为线条，以及将被子区域转化为网格；
15.所述睡姿数据库中的睡姿数据包括头部、躯干、四肢分别与被子的位置关系，所述的将所述状态图像与所述睡姿数据库中的睡姿数据进行比对和匹配的步骤包括：将转化后的几何形状与所述睡姿数据库中的睡姿数据进行比对和匹配。
16.进一步地，所述儿童踢被检测系统还包括与所述处理器连接的提示模块，若所述处理器判断所述状态判断结果为非正常状态，则所述处理器控制所述提示模块发出提示。
17.进一步地，所述儿童踢被检测系统还包括与所述处理器连接的生理状态检测装置，所述生理状态检测装置能够检测目标儿童的体温数据、心跳数据、呼吸数据中的一种或多种，并将检测的数据发送至所述处理器，所述处理器将所述生理状态检测装置检测到的数据发送至所述客户端。
18.进一步地，所述儿童踢被检测系统还包括与所述处理器连接的提示模块，所述处理器对所述生理状态检测装置检测到的数据与预设范围进行比对，若所述生理状态检测装置检测到的数据不处于所述预设范围内，则所述处理器控制所述提示模块发出提示。
19.进一步地，所述提示模块集成于所述客户端，所述客户端具有显示模块和生理状态检测装置，所述客户端能够通过所述显示模块显示所述状态判断结果和/或所述生理状态检测装置检测到的数据。
20.进一步地，所述图片采集装置包括摄像头和/或红外采集器。
21.进一步地，所述客户端与所述处理器通过无线通讯方式通讯连接，所述无线通讯方式包括蓝牙和/或wifi。
22.进一步地，所述儿童踢被检测系统还包括人脸识别模块，所述人脸识别模块用于对目标儿童的脸部进行人脸识别。
23.进一步地，所述客户端配置有记录模块，所述记录模块对用户的看护习惯进行记录得到看护人数据，并将所述看护人数据上传至所述处理器，所述处理器对所述看护人数据进行分析，并根据分析结果对所述状态判断结果进行调整。
24.本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
25.本发明的儿童踢被检测系统，无需儿童穿戴信号发生器，也不需要在婴儿床上设置定点信号发生器，仅需要将图片采集装置设置于能够拍到儿童全身的位置，处理器即可通过将采集的图像与预存的图像进行对比来判断儿童当前的状态，并将结果发送至客户端，以在需要时提醒看护者照料小孩，具有运算量小、成本低、使用便捷的优点。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明实施例中儿童踢被检测系统的装置立体示意图；
28.图2是本发明实施例的儿童踢被检测系统的装置正视示意图；
29.图3是本发明实施例中儿童踢被检测系统的装置侧视示意图；
30.图4是本发明实施例中儿童踢被检测系统的客户端示意图；
31.图5是本发明实施例中儿童踢被检测系统的客户端显示的正常状态的状态图像示意图；
32.图6是本发明实施例中儿童踢被检测系统的客户端显示的踢被状态的状态图像示意图；
33.图7是本发明实施例中儿童踢被检测系统的模块连接示意图。
34.附图标记：1-摄像头，2-支架，3-监控区域，4-手机，5-状态图像。
具体实施方式
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
36.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
37.参见图1～图7，本发明的实施例提供了一种儿童踢被检测系统，包括图片采集装置、处理器、与处理器通信连接的客户端、与处理器连接的提示模块，图片采集装置用于采集目标儿童的状态图像，处理器与图片采集装置连接，处理器用于接收状态图像，通过分析状态图像对目标儿童的状态进行判断，得到状态判断结果，客户端用于接收状态判断结果，若处理器判断状态判断结果为非正常状态，则处理器控制提示模块发出提示。
38.提示模块可以为设置于小孩的房间里的声音报警器、设置于看护人房间的提示灯，也可以集成于客户端。图片采集装置包括摄像头1或红外采集器，其中红外采集器尤其适合在黑暗中监控小孩的状态。处理器可以与图片采集装置集成于同一处，相应地将处理器与图片采集装置统称为设备端，设备端集成了数据采集、数据接收/发射、报警提醒、图像显示、主板、电源等组件。处理器也可以是远程的数据中心。客户端应装载于集成了数据接收、报警提醒、图像显示、主板、电源等组件的设备上，比如手机4或具备提醒功能的专用设备，专用设备应具备声音、灯光、震动、图像显示功能，能够即时显示出目标儿童的影像，使得看护人可以即时看到小孩当前的样子，参见图4～图6。
39.处理器中预存有睡姿数据库，睡姿数据库中预存了睡姿数据，处理器将状态图像与睡姿数据库中的睡姿数据进行比对和匹配，得到最适配数据，并将与最适配数据对应的睡姿状态作为状态判断结果。
40.在本发明的一个实施例中，所述处理器分析所述状态图像之前还包括对所述状态图像进行预处理，包括：识别所述状态图像中的头部、躯干、四肢和被子区域并将其转化为几何形状，包括：将头部区域转化为圆形区域、将躯干区域转化为矩形区域、将四肢区域分别转为线条，以及将被子区域转化为网格；
41.所述睡姿数据库中的睡姿数据包括头部、躯干、四肢分别与被子的位置关系，所述的将所述状态图像与所述睡姿数据库中的睡姿数据进行比对和匹配的步骤包括：将转化后的几何形状与所述睡姿数据库中的睡姿数据进行比对和匹配。这样简化模拟人体有三个优点，第一是不会侵犯肖像权；第二是简化算法，相应地在睡姿数据库中的存储内容相对简，使得数据库比对的时候数据调取速度快，提高比对效率；第三是忽略了长相和胖瘦的个体化差异，提高数据库比对的准确性。
42.在本发明的一个实施例中，预存的数据包括人体点线图，处理器对儿童的状态图像进行预处理，对状态图像中人体的关键点进行识别并将关键点连线，得到状态图像的人
体点线图，然后将状态图像的人体点线图与睡姿数据库中的人体点线图进行比对和匹配，可以通过计算相似度函数的方式找到最适配的点线图，若这个最适配的点线图对应的状态为“正常”，则将“正常”作为状态判断结果发送至客户端；若这个最适配的点线图对应的状态为“踢被”，则将“踢被”作为状态判断结果发送至客户端，同时还可以控制所述客户端发出提示音，提示看护人：小孩踢被了，需要照料。
43.优选地，儿童踢被检测系统还包括与处理器连接的生理状态检测装置，生理状态检测装置能够检测目标儿童的体温数据、心跳数据、呼吸频率数据等，并将检测的数据发送至处理器，处理器将生理状态检测装置检测到的数据发送至客户端。处理器还能对生理状态检测装置检测到的数据与预设范围进行比对，若生理状态检测装置检测到的数据不处于预设的安全范围内，比如小孩体温超过37℃、心跳过快等，则处理器控制提示模块发出提示，提醒家长查看小孩是否异常。这些体温数据、呼吸数据等也可发送至客户端由客户端显示，供看护人查阅。
44.具体地，参见图1～图3，摄像头1通过支架2悬挂于空中，其数据采集区域(即监控区域3)能够覆盖整张床铺，被看护的目标儿童始终在摄像头1的视野中。参见图4～图6，处理器将状态图像5发送至手机4上的客户端，看护人可即时看到小孩的状态。处理器通过比对分析数据或根据人为设定，认为图5状态是合理的；或者，认为图6的状态是不合理的，此时处理器直接发出报警提示信号或者发送判定信号到客户端，提示看护人需要去查看被看护人的盖被子状态是否需要去整理。心率、呼吸频率、体温等，通过上述同样途径，若与比对数据近似或者无差别(即不超过预设的正常范围)则不提示看护人，若不同会提示看护人。
45.优选地，客户端与处理器通过无线通讯方式通讯连接，无线通讯方式包括蓝牙和/或wifi。
46.儿童踢被检测系统还包括人脸识别模块，人脸识别模块用于对目标儿童的脸部进行人脸识别。本设置使得本踢被检测系统可以用于同时监护多个儿童，幼儿园、托管所均可以使用。
47.优选地，客户端还配置有记录模块，记录模块对用户的看护习惯进行记录得到看护人数据，并将看护人数据上传至处理器，处理器对看护人数据进行分析，并根据分析结果对状态判断结果进行调整。比如，本来设定小孩胳膊位于被子外时即发出提醒，但看护人经常在胳膊露出的情况下关掉提醒不予理会，而会在小孩肚子露出时前往看护，则处理器对提示策略进行调整，不再在胳膊露出时发送提示，但保持在肚子露出时发送提示。
48.本发明的儿童踢被检测系统，无需儿童穿戴信号发生器，也不需要在婴儿床上设置定点信号发生器，仅需要将图片采集装置设置于能够拍到儿童全身的位置，处理器即可通过将采集的图像与预存的图像进行对比来判断儿童当前的状态，并将结果发送至客户端，以在需要时提醒看护者照料小孩，具有运算量小、成本低、使用便捷的优点。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。