CN110428582A - 一种婴幼儿睡眠防护的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种婴幼儿睡眠防护的方法和系统，该方法包括扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域；响应于婴幼儿进入区域，拍摄婴幼儿图像并生成图像数据；将图像数据与数据库进行模糊匹配；基于匹配，判断婴幼儿的预计移动方向和当前位置；响应于当前位置与边缘的距离小于告警阈值并且预计移动方向指向边缘，向婴幼儿父母发出警报。通过使用本发明的方法和系统，能够避免婴幼儿在睡眠过程中翻滚掉下床发生意外，可以避免婴幼儿磕碰床板，避免婴幼儿夹在床板间造成窒息。

Description

一种婴幼儿睡眠防护的方法和系统

技术领域

本领域涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种婴幼儿睡眠防护的方法和系统。

背景技术

计算机智能技术迅速发展的今天，智能技术应用日益广泛，婴幼儿处于生长阶段，睡眠时间比例大，每年因睡眠不当受伤害的婴幼儿数字惊人，本发明提出针对婴幼儿在睡眠中存在很多问题，比如很多婴幼儿做噩梦，醒了以后大哭不止，很多婴幼儿在睡觉时翻滚掉下床摔伤，本专利提了一种计算机智能算法可以应用在该场景下，目前传统技术这方面发展尚不成熟。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种婴幼儿睡眠防护的方法和系统，使用本方法能够避免婴幼儿在睡眠过程中翻滚掉下床发生意外，可以避免婴幼儿磕碰床板，避免婴幼儿夹在床板间造成窒息。

基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种婴幼儿睡眠防护的方法，包括以下步骤：

扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域；

响应于婴幼儿进入区域，拍摄婴幼儿图像并生成图像数据；

将图像数据与数据库进行模糊匹配；

基于匹配，判断婴幼儿的预计移动方向和当前位置；

响应于当前位置与边缘的距离小于告警阈值并且预计移动方向指向边缘，向婴幼儿父母发出警报。

根据本发明的一个实施例，扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域包括：利用激光发射器发射的激光束进行扫描该区域。

根据本发明的一个实施例，响应于婴幼儿进入区域包括：响应于激光束从发射到返回的时间变短来判断婴幼儿进入区域。

根据本发明的一个实施例，阈值距离为20公分。

根据本发明的一个实施例，拍摄婴幼儿图像包括：拍摄婴幼儿的睡姿和神态。

根据本发明的一个实施例，图像数据包括图像的灰度值。

根据本发明的一个实施例，数据库包括：婴幼儿的每种睡姿的图像及灰度值和每种睡姿对应的预计移动方向。

根据本发明的一个实施例，模糊匹配包括：

将数据库中的数据从小到大排列并平均分为第一区间和第二区间，响应于图像数据大于第一区间的最小值，将图像数据与第一区间的最大值匹配；

响应于图像数据小于第一区间的最大值，将图像数据与第一区间的次小值匹配；

响应于图像数据大于第一区间的次小值，将图像数据与第一区间的次大值匹配，并依次向第一区间的中间值递进匹配直到得出匹配结果；

响应于图像数据大于第一区间的最大值，将图像数据在第二区间中使用与在第一区间中相同的方法匹配。

本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种婴幼儿睡眠防护的系统，包括：

激光发射器，激光发射器配置用于发射激光束以扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域；响应于婴幼儿进入所述区域，发送第一信号；

控制中心，控制中心配置为接收到所述第一信号，发出拍摄启动信号；

摄像机，配置用于接收所述拍摄启动信号以拍摄婴幼儿图像，生成图像数据并将所述图像数据发送到所述控制中心；

处理器，处理器配置为接收控制中心发送的图像数据，并将图像数据与数据库进行模糊匹配；基于匹配，判断婴幼儿的预计移动方向和当前位置；响应于当前位置与所述边缘的距离小于告警阈值并且预计移动方向指向边缘，生成第二信号；

输出装置，输出装置配置为响应于接收到所述第二信号，向婴幼儿父母发出警报。

根据本发明的一个实施例，处理器执行模糊匹配包括：

将数据库中的数据从小到大排列并平均分为第一区间和第二区间，响应于图像数据大于第一区间的最小值，将图像数据与第一区间的最大值匹配；

响应于图像数据小于第一区间的最大值，将图像数据与第一区间的次小值匹配；

响应于图像数据大于第一区间的次小值，将图像数据与第一区间的次大值匹配，并依次向第一区间的中间值递进匹配直到得出匹配结果；

响应于图像数据大于第一区间的最大值，将图像数据在第二区间中使用与在第一区间中相同的方法匹配。

本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的婴幼儿睡眠防护的方法，通过扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域；响应于婴幼儿进入区域，拍摄婴幼儿图像并生成图像数据；将图像数据与数据库进行模糊匹配；基于匹配，判断婴幼儿的预计移动方向和当前位置；响应于当前位置与边缘的距离小于告警阈值并且预计移动方向指向边缘，向婴幼儿父母发出警报的技术方案，能够避免婴幼儿在睡眠过程中翻滚掉下床发生意外，可以避免婴幼儿磕碰床板，避免婴幼儿夹在床板间造成窒息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实施例。

图1为根据本发明一个实施例的婴幼儿睡眠防护的方法的示意性流程图；

图2为根据本发明另一个实施例的婴幼儿睡眠防护的系统的示意性框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种婴幼儿睡眠防护的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。

如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：

S1扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域；

S2响应于婴幼儿进入区域，拍摄婴幼儿图像并生成图像数据；

S3将图像数据与数据库进行模糊匹配；

S4基于匹配，判断婴幼儿的预计移动方向和当前位置；

S5响应于当前位置与边缘的距离小于告警阈值并且预计移动方向指向边缘，向婴幼儿父母发出警报。

通过以上技术方案，能够避免婴幼儿在睡眠过程中翻滚掉下床发生意外，可以避免婴幼儿磕碰床板，避免婴幼儿夹在床板间造成窒息。

在本发明的一个优选实施例中，扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域包括：利用激光发射器发射的激光束进行扫描该区域。在本发明的一个优选实施例中，判断婴幼儿进入区域包括：利用激光束从发射到返回的时间变短来判断婴幼儿进入区域。通过激光束对婴幼儿床的边缘进行扫描，当婴幼儿滚动到扫描区域内，激光束的返回时间会变短，因此可以判断婴幼儿已经进入边缘区域，发生危险的可能性变大。

在本发明的一个优选实施例中，告警阈值距离可以为为5公分或10公分。也可以是其他合适的距离，可以根据实际情况设定。

在本发明的一个优选实施例中，拍摄婴幼儿图像包括：拍摄婴幼儿的睡姿和神态。每种睡姿的灰度值都不同，用来判断当前婴儿的睡姿。

在本发明的一个优选实施例中，图像数据包括图像的灰度值。

在本发明的一个优选实施例中，数据库包括：婴幼儿的每种睡姿的图像及灰度值和每种睡姿对应的预计移动方向。该数据库中的数据可以通过采集该婴幼儿的数据运用机器学习算法计算得出，每种睡姿都会对应一个未来移动方向的概率，例如，基于大数据的收集，左侧卧睡姿，向左移动的概率高，则婴幼儿在床边缘且是左侧卧，可以判断婴幼儿预计的移动方向是向左。

在本发明的一个优选实施例中，模糊匹配包括：

将数据库中的数据从小到大排列并平均分为第一区间和第二区间，响应于图像数据大于第一区间的最小值，将图像数据与第一区间的最大值匹配；

响应于图像数据小于第一区间的最大值，将图像数据与第一区间的次小值匹配；

响应于图像数据大于第一区间的次小值，将图像数据与第一区间的次大值匹配，并依次向第一区间的中间值递进匹配直到得出匹配结果；

响应于图像数据大于第一区间的最大值，将图像数据在第二区间中使用与在第一区间中相同的方法匹配。

这样匹配比顺序匹配要快很多。和传统算法不同的是找的是数据范围，不是精确值，因此这属于模糊匹配。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，上述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。

基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种婴幼儿睡眠防护的系统，图2示出了系统200的示意性框图，包括：

激光发射器201，激光发射器201配置用于发射激光束以扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域；响应于婴幼儿进入所述区域，发送第一信号；

控制中心202，控制中心202配置为接收到所述第一信号，发出拍摄启动信号；

摄像机2021，配置用于接收拍摄启动信号以拍摄婴幼儿图像，生成图像数据并将图像数据发送到所述控制中心202；

处理器203，处理器203配置为接收控制中心202发送的图像数据，并将图像数据与数据库进行模糊匹配；基于匹配，判断婴幼儿的预计移动方向和当前位置；响应于当前位置与边缘的距离小于告警阈值并且预计移动方向指向边缘，生成第二信号；

输出装置204，输出装置204配置为响应于接收到第二信号，向婴幼儿父母发出警报。

在本发明的一个优选实施例中，处理器执行模糊匹配包括：

将数据库中的数据从小到大排列并平均分为第一区间和第二区间，响应于图像数据大于第一区间的最小值，将图像数据与第一区间的最大值匹配；

响应于图像数据小于第一区间的最大值，将图像数据与第一区间的次小值匹配；

响应于图像数据大于第一区间的次小值，将图像数据与第一区间的次大值匹配，并依次向第一区间的中间值递进匹配直到得出匹配结果；

响应于图像数据大于第一区间的最大值，将图像数据在第二区间中使用与在第一区间中相同的方法匹配。

需要特别指出的是，上述系统的实施例采用了上述方法的实施例来具体说明各模块的工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到上述方法的其他实施例中。

此外，上述方法步骤以及系统单元或模块也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元或模块功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例，并且仅为了清楚地理解本发明的原理而提出。可以在不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。

Claims (10)

1.一种婴幼儿睡眠防护的方法，其特征在于，包括以下步骤：

扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域；

响应于所述婴幼儿进入所述区域，拍摄所述婴幼儿图像并生成图像数据；

将所述图像数据与数据库进行模糊匹配；

基于所述匹配，判断所述婴幼儿的预计移动方向和当前位置；

响应于所述当前位置与所述边缘的距离小于告警阈值并且所述预计移动方向指向所述边缘，向所述婴幼儿父母发出警报。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域包括：利用激光发射器发射的激光束进行扫描所述区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，响应于所述婴幼儿进入所述区域包括：

响应于所述激光束从发射到返回的时间变短来判断所述婴幼儿进入所述区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阈值距离为20公分。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拍摄所述婴幼儿图像包括：拍摄所述婴幼儿的睡姿和神态。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像数据包括所述图像的灰度值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据库包括：所述婴幼儿的每种睡姿的图像及灰度值和每种睡姿对应的预计移动方向。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模糊匹配包括：

将所述数据库中的数据从小到大排列并平均分为第一区间和第二区间，响应于所述图像数据大于所述第一区间的最小值，将所述图像数据与所述第一区间的最大值匹配；

响应于所述图像数据小于所述第一区间的最大值，将所述图像数据与所述第一区间的次小值匹配；

响应于所述图像数据大于所述第一区间的次小值，将所述图像数据与所述第一区间的次大值匹配，并依次向所述第一区间的中间值递进匹配直到得出匹配结果；

响应于所述图像数据大于所述第一区间的最大值，将所述图像数据在所述第二区间中使用与在所述第一区间中相同的方法匹配。

9.一种婴幼儿睡眠防护的系统，其特征在于，包括：

激光发射器，所述激光发射器配置用于发射激光束以扫描婴幼儿床边缘向内侧阈值距离的区域；响应于所述婴幼儿进入所述区域，发送第一信号；

控制中心，所述控制中心配置为响应于接收到所述第一信号，发出拍摄启动信号；

摄像机，配置用于接收所述拍摄启动信号以拍摄所述婴幼儿图像，生成图像数据并将所述图像数据发送到所述控制中心；

处理器，所述处理器配置为接收所述控制中心发送的所述图像数据，并将所述图像数据与数据库进行模糊匹配；基于所述匹配，判断所述婴幼儿的预计移动方向和当前位置；响应于所述当前位置与所述边缘的距离小于告警阈值并且所述预计移动方向指向所述边缘，生成第二信号；

输出装置，所述输出装置配置为响应于接收到所述第二信号，向所述婴幼儿父母发出警报。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述处理器执行所述模糊匹配包括：

将所述数据库中的数据从小到大排列并平均分为第一区间和第二区间，响应于所述图像数据大于所述第一区间的最小值，将所述图像数据与所述第一区间的最大值匹配；

响应于所述图像数据小于所述第一区间的最大值，将所述图像数据与所述第一区间的次小值匹配；

响应于所述图像数据大于所述第一区间的次小值，将所述图像数据与所述第一区间的次大值匹配，并依次向所述第一区间的中间值递进匹配直到得出匹配结果；

响应于所述图像数据大于所述第一区间的最大值，将所述图像数据在所述第二区间中使用与在所述第一区间中相同的方法匹配。