CN104217529A - 基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统及方法，该系统包括温湿度传感器、带有蓝牙模块的单片机、摄像头、计算机和无线客户端，基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统的方法，包括：温湿度传感器实时采集婴儿被褥的温度和湿度，摄像头实时采集婴儿的图像，根据当前采集的婴儿被褥的温度判断婴儿是否出现低温状态或高温状态，根据当前采集的婴儿被褥的湿度判断婴儿是否出现潮湿状态，对获取的摄像头的图像运用混合高斯背景模型、帧差法、椭圆肤色模型等方法进行处理，判断婴儿是否为踢被子状态或活动状态，计算机实时显示温度、湿度及监控画面，并根据婴儿状态发出警报，无线客户端通过无线网络获得计算机的信息并显示。

Description

基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统及方法

技术领域

本发明属于智能监控技术领域，具体涉及基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统及方法。

背景技术

随着中国现代化建设的不断发展，人们的生活节奏不断加快，生活压力也不断增大。因为工作、生活压力大，加之缺乏育儿经验，年轻父母疏于对宝宝照顾的现象时有发生。

与此同时，信息技术发展突飞猛进。PC机已不再属于时代的前沿产物，电子设备趋于小型化，功能集中化。环顾四周，手持安卓智能手机畅游网络世界的人随处可见。这些集办公、娱乐、社交于一体的小型电子设备逐渐成为人们日常生活中不可缺少的一部分。

基于这些现实情况，本项目拟设计一个可以实时监测婴幼儿状态的系统以及与之相应的智能手机无线接收端，帮助年轻父母更好的照顾宝宝，提高父母的生活质量。

对于幼小的宝宝来说，一方面，大脑没有发育完全，不能像成人一样控制排尿、排便。虽然“尿不湿”的吸水效果与尿布相比有了极大的飞跃，但是不论技术多么成熟，市面上销售的“尿不湿”都不能做到100％的干爽。专家研究表明，尿液对宝宝的皮肤有一定的刺激，如果“尿不湿”不及时更换，宝宝的屁股长期处于潮湿、充满尿液的环境中，极易患尿布皮炎(俗称“红屁股”)。宝宝的皮肤很娇嫩，长期与“尿不湿”摩擦，“尿不湿”不够柔软的表面很容易擦破宝宝的皮肤，这时，一点点尿液的刺激就可能导致屁股上的皮肤过敏。有关研究显示，大约30％长期使用“尿不湿”的宝宝会出湿疹。因此，及时更换尿不湿，对宝宝的健康有很大的益处。

另一方面，宝宝天生好动，而且对温度十分敏感，当感到身体温度过高时，会不自觉地踢被，但当温度下降时，却缺乏自发地重新盖被的意识。宝宝免疫力系统没有发育完全，当周围温度下降时极易感冒，体温往往是父母最关心的宝宝健康指标之一。宝宝踢被后，需要得到家长及时呵护，因此很多父母不得不半夜起床查看宝宝的被子有没有被踢掉，这严重影响父母的休息。为了解决宝宝夜间踢被的问题，聪明的家长想出不少小诀窍，比如目前流行的“大被套小被法”“睡袋法”等。但是专家指出宝宝的体温比成人略高，宝宝的保暖应当恰到好处。如果家长因为担心着凉而给宝宝盖太多被子，会导致宝宝体温过高，严重则会产生高烧等症状。如果将宝宝包裹起来，不仅会导致体温过高，还会影响宝宝的活动和呼吸。

除了上面这两种情况外，一些宝宝喜欢采用正卧和反卧交互的睡姿，如果长期处于趴着睡的状态，宝宝内脏的负担会加重，呼吸压力加大，而且在没有成人看护的情况下，宝宝正反翻滚存在碰撞宝宝床栏杆或者摔下床的危险。

总之，如果父母能及时掌握宝宝的动态，这几方面难题就都迎刃而解了。但对于工作繁忙年轻父母来说，时刻陪伴在宝宝身边是件“麻烦事”，所以，设计并实现一个能够及时报告宝宝动态的方法十分必要。该方法可以二十四小时监控在宝宝的状况，这样宝宝着凉和受到意外伤害的概率就能大幅度降低，父母也就可以安心地休息和工作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统及方法。

本发明的技术方案是：

基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统，包括温湿度传感器、带有蓝牙模块的单片机、摄像头、计算机和无线客户端；

温度传感器安装在婴儿床被褥下方，用于实时采集婴儿被褥的温度和湿度，将采集到的温度信号和湿度信号传至单片机；

摄像头安装于婴儿床上，用于实时采集婴儿的图像，并将采集的图像传至计算机；

带有蓝牙模块的单片机用于接收婴儿被褥的温度信号和湿度信号，并传输至计算机；

计算机用于接收单片机的婴儿被褥的温度信号和湿度信号、摄像头的婴儿图像信号，判断婴儿状态，包括“低温状态”、“高温状态”、“潮湿状态”、“踢被子状态”和“活动状态”，并根据婴儿状态来显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”和“睡醒警告”的警报，提醒婴儿监护者进行处理；

无线客户端用于通过无线网络获得计算机的温度、湿度及监控画面信息，并显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”或“睡醒警告”的警报；

温湿度传感器的输出端连接单片机的输入端，单片机通过其蓝牙模块连接计算机，摄像头的输出端通过USB接口连接计算机，计算机通过无线网络与无线客户端进行通讯。

采用基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统的智能监控方法，包括以下步骤：

步骤1：温湿度传感器实时采集婴儿被褥的温度和湿度，摄像头实时采集婴儿的图像；

步骤2：计算机周期性通过单片机的蓝牙模块实时获取温湿度传感器的温度信号和湿度信号、实时获取摄像头的图像信息；

步骤3：根据当前采集的婴儿被褥的温度判断婴儿状态，若当前采集的婴儿被褥的温度小于设定的温度下限阈值，则当前婴儿状态为“低温状态”，若当前采集的婴儿被褥的温度大于设定的温度上限阈值，则当前婴儿状态为“高温状态”，否则，当前婴儿状态为正常状态；

步骤4：根据当前采集的婴儿被褥的湿度判断婴儿状态，若当前采集的婴儿被褥的湿度与历史湿度平均值的差值大于设定的湿度阈值，则当前婴儿状态为湿度增高，即当前婴儿状态为“潮湿状态”；

步骤5：通过对获取的摄像头的图像进行处理，判断婴儿状态；

步骤5.1：对获取的摄像头的图像创建相同分辨率的混合高斯背景模型；

步骤5.2：采用帧差法获得摄像头图像的变化区域面积与图像总面积的比值，即变化幅度百分比，若变化幅度百分比小于设定的变化幅度百分比下限阈值，则当前图像为静止图像；若变化幅度百分比介于设定的变化幅度百分比下限阈值和上限阈值之间，则当前图像为运动图像；若变化幅度百分比大于设定的变化幅度百分比上限阈值，则当前图像为异常图像；

步骤5.3：实时获取摄像头图像的前景区域，同时对静止图像、运动图像和异常图像的混合高斯背景模型以不同速率进行更新；

步骤5.4：对摄像头图像的前景区域运用闭运算去除噪声点，得到去除噪声点后的前景区域；

步骤5.5：计算去除噪声点后的前景区域面积占图像总面积的比值，即前景区域比例，若前景区域比例介于设定的前景区域比例上限阈值和设定的前景区域比例下限阈值之间，则该前景区域为有效的前景区域，执行步骤5.6，若前景区域比例小于设定的前景区域比例下限阈值，则该前景区域过小，执行步骤6，若前景区域比例大于设定的前景区域比例上限阈值，则整体图像发生改变，执行步骤6；

步骤5.6：根据有效的前景区域确定摄像头图像前景区域图像，利用椭圆肤色模型获取前景区域图像的肤色区域；

步骤5.7：对前景区域图像的肤色区域运用闭运算去除噪声点，得到去除噪声点的肤色区域；

步骤5.8：计算去除噪声点的肤色区域面积占有效的前景区域面积的比值，即肤色区域比例，若肤色区域比例小于设定的肤色区域下限阈值，则该肤色区域图像为非人体图像，执行步骤6，若肤色区域比例大于设定的肤色区域下限阈值，执行步骤5.9，若肤色区域比例大于设定的肤色区域上限阈值，则当前婴儿状态为“踢被子状态”；

步骤5.9：计算当前获得的肤色区域与前一帧的肤色区域的并集与交集之差，对固定时间范围内的该差值大于差异度阈值的次数进行累计；

步骤5.10：对固定时间范围内的累计次数进行判定，若固定时间范围内的累计次数小于设定的累计次数下限阈值，则当前婴儿状态为“睡眠状态”；若固定时间范围内的累计次数介于设定的累计次数上限阈值和设定的累计次数下限阈值之间，则当前婴儿状态为“警觉状态”；若固定时间范围内的累计次数大于设定的累计次数上限阈值，则当前婴儿状态为“活动状态”；

步骤6：计算机实时显示温度、湿度及监控画面，并根据“低温状态”、“高温状态”、“潮湿状态”、“踢被子状态”和“活动状态”显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”和“睡醒警告”的警报，提醒婴儿监护者进行处理；

步骤7：无线客户端通过无线网络获得计算机的温度、湿度及监控画面信息，并显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”或“睡醒警告”的警报。

本发明的有益效果是：

本发明不再使用传统的有线数据传输方式，将无线通信技术与图像处理技术融入到了发明中，摆脱了“线”的束缚，同时能够很好的辅助年轻夫妇照顾婴儿，当婴幼儿有尿床、踢被子现象发生时，能够较精准的将结果传送至智能手机终端并及时提醒父母做出处理，为年轻父母的生活提供了方便。

附图说明

图1为本实施方式中基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统的结构框图；

图2为本实施方式中基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统的安装示意图；

图3为本实施方式中采用基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统的智能监控方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式加以详细的说明。

基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统能够通过蓝牙模块接收温湿度传感器的温度信号和湿度信号，并通过摄像头获取实时的监控画面，通过分析传感器数据及监控画面得到婴幼儿的睡眠/活动状态、是否尿床、是否踢被子等信息。本系统还搭配了相应的无线客户端，无线客户端与计算机通过无线通信，能够接收并显示计算机发送的实时监控画面、温湿度信息及婴幼儿状态信息，并在出现情况时发出警告。

基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统，如图1所示，包括温湿度传感器、单片机、摄像头、计算机和无线客户端。

温度传感器安装在婴儿床被褥下方，用于实时采集婴儿被褥的温度和湿度，将采集到的温度信号和湿度信号传至单片机。

摄像头安装于婴儿床上，用于实时采集婴儿的图像，并将采集的图像传至计算机。

带有蓝牙模块的单片机用于接收婴儿被褥的温度信号和湿度信号，并传输至计算机。

计算机用于接收单片机的婴儿被褥的温度信号和湿度信号、摄像头的婴儿图像信号，判断婴儿状态，包括“低温状态”、“高温状态”、“潮湿状态”、“踢被子状态”和“活动状态”，并根据婴儿状态来显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”和“睡醒警告”的警报，提醒婴儿监护者进行处理。

无线客户端用于通过无线网络获得计算机的温度、湿度及监控画面信息，并显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”或“睡醒警告”的警报。

如图2所示，温湿度传感器的输出端连接单片机的输入端，单片机通过其蓝牙模块连接计算机，摄像头的输出端通过USB接口连接计算机，计算机通过无线网络与无线客户端进行通讯。

本实施方式中，温湿度传感器型号为AM2301，电源为3.5V～5.5V DC，可以很安全并且很灵敏的反映出环境中的温湿度变化，该传感器的串行数据输出比特流为40bit，包括16bit温度数据+16bit湿度数据+8bit校验和；单片机型号为STC 90C516RD+，电源为4.5V～5V DC，带有蓝牙模块；摄像头采用Microsoft 1492，电源为5V DC，直接由计算机的USB接口供电，额定输入电流为250mA；计算机配置为操作系统：Microsoft Windows 7，CPU为Inteli5-2400，内存为8GB，硬盘为500GB；无线客户端要求支持WIFI连接，本实施方式中使用的无线客户端为CPU为MT6589T、RAM容量为1G的Android系统手机。

采用基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统的智能监控方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤1：温湿度传感器实时采集婴儿被褥的温度和湿度，摄像头实时采集婴儿的图像。

步骤2：计算机间隔1000ms通过单片机的蓝牙模块实时获取温湿度传感器的温度信号和湿度信号、实时获取摄像头的图像信息。

本实施方式中，温湿度传感器的数据传输时需对温湿度信息的有效性进行校验：温湿度传感器每次传输的数据为40位比特流，格式为16bit温度数据+16bit湿度数据+8bit校验和(高位在前)，验证湿度高8位+湿度低8位+温度高8位+温度低8位之和的末8位是否等于校验和，如果相等，则认为数据是有效的，否则数据无效，需要重新读取数据。例如：接收40bit数据如下：0000 0010 1000 1100 0000 0001 0101 1111 1110 1110，其中0000 0010(湿度高8位)+1000 1100(湿度低8位)+0000 0001(温度高8位)+0101 1111(温度低8位)＝1110 1110(校验和)，则数据有效，湿度＝65.2％RH、温度＝35.1℃。

本实施方式中，实时获取摄像头的图像的分辨率为640×480，颜色模式为RGB。

步骤3：根据当前采集的婴儿被褥的温度判断婴儿状态，若当前采集的婴儿被褥的温度小于设定的温度下限阈值，则当前婴儿状态为“低温状态”，若当前采集的婴儿被褥的温度大于设定的温度上限阈值，则当前婴儿状态为“高温状态”，否则，当前婴儿状态为正常状态。

本实施方式中，设定的温度上限阈值为35℃，温度下限阈值为15℃，若当前温度小于15℃，则当前婴儿状态为“低温状态”，若当前温度大于35℃，则当前婴儿状态为“高温状态”，否则，当前婴儿状态为正常状态。

步骤4：根据当前采集的婴儿被褥的湿度判断婴儿状态，若当前采集的婴儿被褥的湿度与历史湿度平均值的差值大于设定的湿度阈值，则当前婴儿状态为湿度增高，即当前婴儿状态为“潮湿状态”。

本实施方式中，设定的湿度阈值为10％，设当前湿度为RH_t，历史湿度平均值为若湿度阈值，则当前婴儿状态为湿度增高，即当前婴儿状态为“潮湿状态”，对历史湿度平均值进行更新，即其中，n为采样次数，当n大于3600时，取3600。

步骤5：通过对获取的摄像头的图像进行处理，判断婴儿状态。

步骤5.1：对获取的摄像头的图像创建相同分辨率的混合高斯背景模型。

混合高斯模型是常用的运动物体检测方法，能够根据输入的每一帧更新已有的模型，即背景模型，并用当前图像中的每个像素点与混合高斯模型匹配，如果匹配成功则判定该点为背景点，否则为前景点。

步骤5.2：采用帧差法获得摄像头图像的变化区域面积与图像总面积的比值，即变化幅度百分比R，若变化幅度百分比小于设定的变化幅度百分比下限阈值，则当前图像为静止图像；若变化幅度百分比介于设定的变化幅度百分比下限阈值和上限阈值之间，则当前图像为运动图像；若变化幅度百分比大于设定的变化幅度百分比上限阈值，则当前图像为异常图像。

本实施方式中，设定的变化幅度百分比上限阈值为70％，变化幅度百分比下限阈值为10％，采用帧差法获得摄像头图像的变化区域面积与图像总面积的比值，变化幅度百分比R，摄像头图像的变化区域面积为当前图像帧与上一帧图像的矩阵作减后取绝对值，再将得到的绝对差值矩阵转换为灰度图像，该灰度图像中大于阈值50的像素即为变化区域，本实施方式中的图像总面积为640×480＝307200，若R小于10％，则当前图像为静止图像；若R介于10％和70％之间，则图像中的物体处于运动状态，则当前图像为运动图像；若R大于70％，则当前图像为异常图像，可能是摄像头发生了移动。

步骤5.3：实时获取摄像头图像的前景区域，同时对静止图像、运动图像和异常图像的混合高斯背景模型以不同速率进行更新。

本实施方式中，静止图像以v＝0.00005的速率进行更新，运动图像以v＝0.001的速率进行更新，异常运动以v＝0.1的的速率进行更新。

步骤5.4：对摄像头图像的前景区域运用闭运算去除噪声点，得到去除噪声点后的前景区域。

本实施方式中，对摄像头图像的前景区域闭运算去除噪声点，是对摄像头前景区域先进行膨胀运算再进行腐蚀运算，参数都为3*3的方形核，得到去除噪声点后的前景区域。

步骤5.5：计算去除噪声点后的前景区域面积占图像总面积的比值，即前景区域比例，若前景区域比例介于设定的前景区域比例上限阈值和设定的前景区域比例下限阈值之间，则该前景区域为有效的前景区域，执行步骤5.6，若前景区域比例小于设定的前景区域比例下限阈值，则该前景区域过小，执行步骤6，若前景区域比例大于设定的前景区域比例上限阈值，则整体图像发生改变，执行步骤6。

本实施方式中，计算去除噪声点后的前景区域面积占图像总面积的比值，即前景区域比例F，设置前景区域比例上限阈值为70％，前景区域比例下限阈值10％，若F介于70％和10％之间，则该前景区域为有效的前景区域，执行步骤5.6，否则，当F小于10％时，则该前景区域过小，当F大于70％时，则整体图像发生改变，无法识别出前景目标，执行步骤6。

步骤5.6：根据有效的前景区域确定摄像头图像前景区域图像，利用椭圆肤色模型获取前景区域图像的肤色区域。

椭圆肤色模型为在YCrCb色彩模式下，忽略掉亮度Y的影响，如果某一点的(Cr，Cb)分量作为坐标点落在一个椭圆区域内，则判定该点属于肤色点。本实施方式中，该椭圆模型的中心点为(113，155.6)，长短半径分别为23.4和15.2，倾斜角度为43°。

步骤5.7：对前景区域图像的肤色区域运用闭运算去除噪声点，得到去除噪声点的肤色区域。

本实施方式中，对前景区域图像的肤色区域运用闭运算去除噪声点：对前景区域图像的肤色区域先进行膨胀运算再进行腐蚀运算，参数都为3*3的方形核，得到去除噪声点的肤色区域。

步骤5.8：计算去除噪声点的肤色区域面积占有效的前景区域面积的比值，即肤色区域比例，若肤色区域比例小于设定的肤色区域下限阈值，则该肤色区域图像为非人体图像，执行步骤6，若肤色区域比例大于设定的肤色区域下限阈值，执行步骤5.9，若肤色区域比例大于设定的肤色区域上限阈值，则当前婴儿状态为“踢被子状态”。

本实施方式中，设置肤色区域上限阈值为50％，肤色区域下限阈值为5％，若S小于5％，则该肤色区域图像为非人体，返回步骤6，若S大于5％，执行步骤5.9，若肤色区域S比例大于50％，此时婴儿的皮肤大半裸露，则当前婴儿状态为“踢被子状态”。

步骤5.9：计算当前获得的肤色区域与前一帧的肤色区域的并集与交集之差，对固定时间范围内的该差值大于差异度阈值的次数进行累计。

本实施方式中，设定差异度阈值为5％，当前获得的肤色区域与前一帧的肤色区域的并集与交集之差，若该差值小于5％，则表示婴儿在这一秒中是静止的，因此对1000s内该差值大于5％的次数进行累计，累计次数为P。

步骤5.10：对固定时间范围内的累计次数进行判定，若固定时间范围内的累计次数小于设定的累计次数下限阈值，则当前婴儿状态为“睡眠状态”；若固定时间范围内的累计次数介于设定的累计次数上限阈值和设定的累计次数下限阈值之间，则当前婴儿状态为“警觉状态”；若固定时间范围内的累计次数大于设定的累计次数上限阈值，则当前婴儿状态为“活动状态”。

本实施方式中，所取的时间范围为当前时间之前的1000秒，设定累计次数上限阈值为50次，累计次数下限阈值为25次，对P进行判定，若P小于25次，则当前婴儿状态为“睡眠状态”；若P介于25次和50次之间，则当前婴儿状态为“警觉状态”；若P大50次，则当前婴儿状态为“活动状态”。

步骤6：计算机实时显示温度、湿度及监控画面，并根据“低温状态”、“高温状态”、“潮湿状态”、“踢被子状态”和“活动状态”显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”和“睡醒警告”的警报，提醒婴儿监护者进行处理；

步骤7：无线客户端通过无线网络获得计算机的温度、湿度及监控画面信息，并显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”或“睡醒警告”的警报。

Claims (2)

1.基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统，其特征在于，包括温湿度传感器、带有蓝牙模块的单片机、摄像头、计算机和无线客户端；

温度传感器安装在婴儿床被褥下方，用于实时采集婴儿被褥的温度和湿度，将采集到的温度信号和湿度信号传至单片机；

摄像头安装于婴儿床上，用于实时采集婴儿的图像，并将采集的图像传至计算机；

带有蓝牙模块的单片机用于接收婴儿被褥的温度信号和湿度信号，并传输至计算机；

计算机用于接收单片机的婴儿被褥的温度信号和湿度信号、摄像头的婴儿图像信号，判断婴儿状态，包括“低温状态”、“高温状态”、“潮湿状态”、“踢被子状态”和“活动状态”，并根据婴儿状态来显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”和“睡醒警告”的警报，提醒婴儿监护者进行处理；

无线客户端用于通过无线网络获得计算机的温度、湿度及监控画面信息，并显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”或“睡醒警告”的警报；

温湿度传感器的输出端连接单片机的输入端，单片机通过其蓝牙模块连接计算机，摄像头的输出端通过USB接口连接计算机，计算机通过无线网络与无线客户端进行通讯。

2.采用权利要求1所述的基于温湿度和图像的婴儿智能监控系统的智能监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：温湿度传感器实时采集婴儿被褥的温度和湿度，摄像头实时采集婴儿的图像；

步骤2：计算机周期性通过单片机的蓝牙模块实时获取温湿度传感器的温度信号和湿度信号、实时获取摄像头的图像信息；

步骤3：根据当前采集的婴儿被褥的温度判断婴儿状态，若当前采集的婴儿被褥的温度小于设定的温度下限阈值，则当前婴儿状态为“低温状态”，若当前采集的婴儿被褥的温度大于设定的温度上限阈值，则当前婴儿状态为“高温状态”，否则，当前婴儿状态为正常状态；

步骤4：根据当前采集的婴儿被褥的湿度判断婴儿状态，若当前采集的婴儿被褥的湿度与历史湿度平均值的差值大于设定的湿度阈值，则当前婴儿状态为湿度增高，即当前婴儿状态为“潮湿状态”；

步骤5：通过对获取的摄像头的图像进行处理，判断婴儿状态；

步骤5.1：对获取的摄像头的图像创建相同分辨率的混合高斯背景模型；

步骤5.2：采用帧差法获得摄像头图像的变化区域面积与图像总面积的比值，即变化幅度百分比，若变化幅度百分比小于设定的变化幅度百分比下限阈值，则当前图像为静止图像；若变化幅度百分比介于设定的变化幅度百分比下限阈值和上限阈值之间，则当前图像为运动图像；若变化幅度百分比大于设定的变化幅度百分比上限阈值，则当前图像为异常图像；

步骤5.3：实时获取摄像头图像的前景区域，同时对静止图像、运动图像和异常图像的混合高斯背景模型以不同速率进行更新；

步骤5.4：对摄像头图像的前景区域运用闭运算去除噪声点，得到去除噪声点后的前景区域；

步骤5.5：计算去除噪声点后的前景区域面积占图像总面积的比值，即前景区域比例，若前景区域比例介于设定的前景区域比例上限阈值和设定的前景区域比例下限阈值之间，则该前景区域为有效的前景区域，执行步骤5.6，若前景区域比例小于设定的前景区域比例下限阈值，则该前景区域过小，执行步骤6，若前景区域比例大于设定的前景区域比例上限阈值，则整体图像发生改变，执行步骤6；

步骤5.6：根据有效的前景区域确定摄像头图像前景区域图像，利用椭圆肤色模型获取前景区域图像的肤色区域；

步骤5.7：对前景区域图像的肤色区域运用闭运算去除噪声点，得到去除噪声点的肤色区域；

步骤5.8：计算去除噪声点的肤色区域面积占有效的前景区域面积的比值，即肤色区域比例，若肤色区域比例小于设定的肤色区域下限阈值，则该肤色区域图像为非人体图像，执行步骤6，若肤色区域比例大于设定的肤色区域下限阈值，执行步骤5.9，若肤色区域比例大于设定的肤色区域上限阈值，则当前婴儿状态为“踢被子状态”；

步骤5.9：计算当前获得的肤色区域与前一帧的肤色区域的并集与交集之差，对固定时间范围内的该差值大于差异度阈值的次数进行累计；

步骤5.10：对固定时间范围内的累计次数进行判定，若固定时间范围内的累计次数小于设定的累计次数下限阈值，则当前婴儿状态为“睡眠状态”；若固定时间范围内的累计次数介于设定的累计次数上限阈值和设定的累计次数下限阈值之间，则当前婴儿状态为“警觉状态”；若固定时间范围内的累计次数大于设定的累计次数上限阈值，则当前婴儿状态为“活动状态”；

步骤6：计算机实时显示温度、湿度及监控画面，并根据“低温状态”、“高温状态”、“潮湿状态”、“踢被子状态”和“活动状态”显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”和“睡醒警告”的警报，提醒婴儿监护者进行处理；

步骤7：无线客户端通过无线网络获得计算机的温度、湿度及监控画面信息，并显示“低温警告”、“高温警告”、“婴儿尿床警告”、“踢被子警告”或“睡醒警告”的警报。