CN103716668A - 儿童人脸电视时间控制系统 - Google Patents

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CN103716668A CN201310413383.0A CN201310413383A CN103716668A CN 103716668 A CN103716668 A CN 103716668A CN 201310413383 A CN201310413383 A CN 201310413383A CN 103716668 A CN103716668 A CN 103716668A
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蒲源
邱波
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Zhi Yuan bio tech ltd, Guangzhou
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蒲源
邱波
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一种通过人脸识别技术专门用于控制儿童看电视时间长短的系统。系统构成由摄像头、人脸识别电子模块、逻辑控制输出模块、外设逻辑输入模块组成。使用的时候分成两个阶段。在注册阶段，每个家庭成员都通过摄像头采集人脸信息，儿童连续注册两次并被系统自动标示为儿童人脸。在使用阶段，摄像头实时自动采集电视机前的图像；人脸识别电子模块接受摄像头采集到的图像信息，分割多个人脸，并对人脸进行识别，对注册过的儿童人脸发出报警信号。该报警信号将被发送给逻辑控制输出模块，然后就按照外设逻辑输入模块设定的时间长度进行关闭电视机或频道切换的操作。

Description

儿童人脸电视时间控制系统
技术领域
本发明是一种通过人脸识别技术专门用于控制儿童看电视时间长短的系统。
背景技术
目前关于限制儿童看电视时间长短还没有较好的技术手段，全都是靠家长进行口头教育和沟通。这对很多不善言辞或者不擅于和孩子交流的家长来说造成了困难。而且在家长出差等情况下，更是无法控制。大量儿童视力下降，与此有重要关系。人脸识别已经是较为成熟的技术，但用于电视控制、频道控制还没有类似系统。
发明内容
本发明有2种设计方案：一种是外接式，一种是内置式。其共同点在于，系统构成都是由摄像头、人脸识别电子模块、逻辑控制输出模块、外设逻辑输入模块组成的。其差异点在于逻辑控制输出模块(LCO)，外接式的LCO控制一个电子开关，机顶盒或电视机的电源插头连接到这个电子开关上，可被直接关机；内置式的LCO控制与机顶盒频道控制开关相连，同时也与机顶盒的电子开关相连，可以控制在某个频道时间不能超过某个时长，也可以控制机顶盒开关机。其功能在于，系统识别到儿童人脸时，将开始计时，在设定的时间期限达到时，将可以自动关机或者切换频道。内置式的方案还可以控制频道，使某些时段的某些节目不让儿童观看。
优选的，外接式系统中，逻辑控制输出模块控制一个电子开关，机顶盒或电视机的电源插头连接到这个电子开关上，可被直接关机；整个系统独立构成一个完整的装置，摄像头及人脸识别电子模块、逻辑控制输出模块、外设逻辑输入模块、电子开关完全集成在内，电视机或者机顶盒插入该系统的电子开关中。
优选的，内置式系统中，摄像头、人脸识别电子模块、逻辑控制输出模块、外设逻辑输入模块都集成在机顶盒内，逻辑控制输出模块与机顶盒频道控制开关相连，同时也与机顶盒的电子开关相连，可以控制在某个频道时间不能超过某个时长，也可以控制机顶盒开关机。
附图说明
图1为本发明方案的示意图。
具体实施方式
该系统由摄像头、人脸识别电子模块、逻辑控制输出模块、外设逻辑输入模块组成。
摄像头1，采用市场购买方式获得，具体型号根据实际需要进行调整，分辨率达到640x480以上即可。
人脸识别电子模块2，将人脸识别的算法集成到现场可编程门阵列FPGA中，我们使用Xilinx公司的Virtex-5系列芯片来实现算法的硬件化。因为一般家庭成员的数量不会太多(10个以内)，对需要存储的人脸数量要求也不高，FPGA的存储量应该足够。此外，我们其实并不存储原始的人脸图像，而是仅仅存储经过计算得到的人脸特征向量。
外设逻辑输入模块3，用户通过该模块可输入时间参数，以确定电视机或频道在多长时间之后被关闭。目前我们采用了一个计数器，每按一次，时间加半个小时，基本缺省值为0。另外一个按钮是注册按钮，按下去之后，启动系统的注册流程。
逻辑控制输出模块4，控制电视机的电源开关或者频道切换，如果模块2给出的结果是儿童人脸，将在模块3设定的时长之后关闭电视机或者切换频道。此外，集成了一个语音模块，可以在注册流程中提示用户按步骤进行注册。
整个系统框图如图1所示。
使用的时候分成两个阶段，第一个阶段是注册阶段，第二个阶段是使用阶段。
在注册阶段，按下外设逻辑输入模块3的注册按钮，然后每个家庭成员都通过摄像头1采集人脸信息(固定在镜头前3秒，不需要任何手工操作、有语音提示)，系统采集到人脸图像后，会通过语音模块发声要求下一个人注册。所有人注册完毕后再按一次注册按钮就好。如果是需要被监控的儿童人脸，在注册的时候要连续进行注册操作两次，系统将就此情况自动识别为要被特殊对待的儿童人脸。(在我们的自动年龄识别算法成熟之后，这个步骤可以取消)。
在使用阶段，摄像头1实时自动采集电视机前的图像；人脸识别电子模块2接受摄像头1采集到的图像信息，分割多个人脸，并对人脸进行识别，对注册过的儿童人脸发出报警信号。该报警信号将被发送给逻辑控制输出模块4，然后就按照外设逻辑输入模块3设定的时间长度进行关闭电视机或频道切换的操作。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种通过人脸识别技术专门用于控制儿童看电视时间长短的系统，其特征在于：系统由摄像头、人脸识别电子模块、逻辑控制输出模块、外设逻辑输入模块组成，或控制一个电子开关，机顶盒或电视机的电源插头连接到这个电子开关上，可被直接关机(外接式)；或与机顶盒频道控制开关相连，同时也与机顶盒的电子开关相连，可以控制在某个频道时间不能超过某个时长，也可以控制机顶盒开关机(内置式)，其功能在于，系统识别到儿童人脸时，将开始计时，在设定的时间期限达到时，将可以自动关机或者切换频道。
2.根据权利要求1所述的通过人脸识别技术专门用于控制儿童看电视时间长短的系统，其特征在于：外接式系统中，逻辑控制输出模块控制一个电子开关，机顶盒或电视机的电源插头连接到这个电子开关上，可被直接关机；整个系统独立构成一个完整的装置，摄像头及人脸识别电子模块、逻辑控制输出模块、外设逻辑输入模块、电子开关完全集成在内，电视机或者机顶盒插入该系统的电子开关中。
3.根据权利要求1所述的通过人脸识别技术专门用于控制儿童看电视时间长短的系统，其特征在于：内置式系统中，摄像头、人脸识别电子模块、逻辑控制输出模块、外设逻辑输入模块都集成在机顶盒内，逻辑控制输出模块与机顶盒频道控制开关相连，同时也与机顶盒的电子开关相连，可以控制在某个频道时间不能超过某个时长，也可以控制机顶盒开关机。
4.根据权利要求1所述的通过人脸识别技术专门用于控制儿童看电视时间长短的系统，其特征在于：通过人脸识别技术专门用于控制儿童看电视时间的长短。
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