CN112023384A - 健康监测预警麻将机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种健康监测预警麻将机，包括自动麻将机、摄像头模块、健康监测模块、中心控制模块、服务器和手机APP，摄像头模块、健康监测模块均通过数据传输线连接至中心控制模块，中心控制模块经由网络或通信链路连接至服务器，手机APP与服务器建立通信连接，提供用户交互界面，摄像头模块用于采集玩家信息和麻将牌信息，并通过中心控制模块上传至服务器；健康监测模块用于监测玩家体征信息，并通过中心控制模块上传到服务器；服务器根据摄像头模块采集的玩家信息，基于疲劳算法判断玩家疲劳程度，当发生玩家体征信息异常或疲劳过度时触发预警功能，并可根据摄像头模块采集的麻将牌信息自动结算游戏资金，最终实现保障玩家健康且提高休闲游戏体验。

Description

健康监测预警麻将机

技术领域

本发明涉及麻将机领域，具体涉及一种健康监测预警麻将机。

背景技术

麻将作为一种益智娱乐活动，受到众多人的喜爱。现有的自动麻将机提高了娱乐效率与便利性，但是有一些人没有自控能力，打起麻将不顾休息，一打就是连续几个小时，严重的影响了身体健康，更有甚者在极度疲劳的状态下取得胜利突然极度兴奋，导致脑梗和心血管疾病突发，造成不幸事件，违背了休闲娱乐的初衷。此外，玩家在游戏中偶然会遇到炸胡情况和进行现金结算时会发生找不开的情况，影响娱乐体验。

现有技术中已经出现一些具备健康控制功能的麻将机，如中国专利CN103252086A公开了一种带时间控制的健康麻将机，通过在自动麻将机基础上增加一个时间控制模块，实现设置一定时间(如一小时)后强制休息十分钟。该发明可以在一定程度上缓解健康压力且工艺简单，但是其智能性不足。首先，它缺乏对玩家具体的疲劳情况、健康状况监测，对于紧急情况的预警和处置也无能为力；其次，对于是否炸胡和胡牌类型缺乏自动识别功能；此外，针对现金临时找不开的情况，缺乏电子支付自动结算方便快捷的功能。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提出一种健康监测预警麻将机。

技术方案：一种健康监测预警麻将机，包括自动麻将机、摄像头模块、健康监测模块、中心控制模块、服务器和手机APP，摄像头模块、健康监测模块均通过数据传输线连接至中心控制模块，中心控制模块经由网络或通信链路连接至服务器，手机APP与服务器建立通信连接，玩家通过手机APP填写个人信息和联系人方式，保存至服务器，以便确认身份和获得联系人信息，并通过手机APP进行游戏币充值；摄像头模块用于采集玩家信息和麻将牌信息，并通过中心控制模块上传至服务器；健康监测模块用于监测玩家体征和位置信息，并通过中心控制模块上传到服务器；中心控制模块用于将采集的信息上传至服务器，并根据玩家体征测量值和服务器返回的疲劳值判断是否出发预警，当发生玩家体征信息异常或疲劳过度时触发预警功能；服务器根据摄像头模块采集的玩家信息，基于疲劳算法计算疲劳值并返回给中心控制模块，并根据摄像头模块采集的麻将牌信息判断胡牌是否成立，当成立时自动结算游戏资金。

有益效果：现有健康麻将机只是简单的进行定时休息功能，而本发明综合运用了物联网技术、计算机视觉识别、疲劳检测算法、账户游戏币自动结算方法，使得本发明相较现有麻将机更加信息化和智能化，通过物联网技术能够实时获得玩家生理特征信息，通过计算机视觉识别和疲劳检测算法能够及时、准确地捕获到玩家的疲劳状态，并能够迅速报警定位，本发明能够实时、精细化保障玩家健康，提高玩家游戏体验，避免不幸事件发生。

附图说明

图1为本发明的健康监测预警麻将机结构框图；

图2为本发明的健康监测预警麻将机的监测方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，一种健康监测预警麻将机，包括自动麻将机、摄像头模块、健康监测模块、中心控制模块、服务器和手机APP，摄像头模块、健康监测模块均通过数据传输线连接至中心控制模块，中心控制模块经由网络或通信链路连接至服务器，手机APP与服务器建立通信连接，玩家通过手机APP填写个人信息和联系人方式，保存至服务器，以便确认身份和获得联系人信息，并通过手机APP进行游戏币充值；摄像头模块用于采集玩家信息和麻将牌信息，并通过中心控制模块上传至服务器；健康监测模块用于监测玩家体征信息，并通过中心控制模块上传到服务器；服务器根据摄像头模块采集的玩家信息，基于疲劳算法判断玩家疲劳程度，当发生玩家体征信息异常或疲劳过度时触发预警功能，并可根据摄像头模块采集的麻将牌信息自动结算游戏资金，最终实现保障玩家健康且提高休闲游戏体验。

自动麻将机为市面常见自动麻将机，无需手动洗牌、码牌。

摄像头模块包括四颗摄像头，每颗摄像头正对一个游戏玩家及其麻将区域，所采集的视频信息通过数据传输线经由中心控制模块上传到服务器，该模块用来采集人脸信息、头部姿势变化信息、麻将状态变化及摊牌后的具体内容，为个人信息采集、玩家疲劳程度监测、防炸胡和资金结算作数据支撑。

健康监测模块，设置于自动麻将机桌面边缘处，靠近玩家腕部，便于接触测量，如图1中所示，外形设置为条状，包括红外体温监测子模块、反射式红外心率监测子模块、GPS定位子模块和蓝牙通讯子模块，反射式红外心率监测子模块只需将传感器接触身体任何部位，当照射部位的血流量随心脏跳动而改变时，红外线接收探头便接收到随心脏周期性地收缩和舒张的动脉搏动光脉冲信号，从而采集到心脏搏动信号，经过自备的数字化分析处理功能即可实现对人体心率测量；另外，红外测温子模块可探测人体发出的辐射能量从而测出人体温度，玩家在游戏中，只需不时地将手自然放置在条形的健康监测模块上即可完成体温和心率测量，GPS定位子模块采集位置信息，采集的体温、心率、位置信息通过蓝牙通讯子模块传输到中心控制模块，该模块用来监测玩家的体征信息和位置信息。

中心控制模块包括单片机子模块、GSM子模块、WiFi子模块，单片机子模块是控制中心，内设健康状态异常阈值和疲劳值过大阈值，并判断采集的数据是否超过阈值，当超过阈值时即触发预警，健康状态异常阈值包括：体温阈值和心率阈值，即体温和心率任意一个触发自己的阈值都会触发预警。疲劳值由服务器计算后返回而得到，与疲劳值过大阈值相比较，超过阈值则触发预警。GSM子模块用来实现当触发预警时，单片机子模块控制GSM模块向玩家紧急联系人发送通知信息；一旦发生危险触发预警，中心控制模块会将GPS模块采集的位置信息发送给紧急联系人，有利于紧急联系人及时知道玩家所在地，也有利于联系人向医院汇报送医信息。WiFi子模块用来实现采集信息，包括体温、心率、位置以及视频信息，经单片机控制通过TCP协议上传到服务器的传输功能。

服务器采用普通计算机，包括CPU、硬盘、内存、系统、系统总线等，主要用来接收中心控制模块通过TCP协议传来的摄像头采集的视频信息、玩家个人信息和紧急联系人信息；根据疲劳程度检测算法检测玩家疲劳值s，然后将玩家疲劳值通过TCP协议反馈给中心控制模块；根据图像识别技术检测当一方麻将处于推倒状态，启动牌面内容识别，根据预先设置的胡牌规则首先判断胡牌是否成立，如成立则将输家账户的一定游戏货币——麻豆转移到赢家账户，如判断胡牌不成立即炸胡，则将炸胡玩家的一定麻豆转移到其他玩家账户，玩家账户资产信息通过TCP协议传给手机APP。

疲劳值s由三部分疲劳值s1、s2、s3进行加权和计算所得，在本实施例中计算式为s＝s1+s2*4+s3*12。首先，通过摄像头采集玩家图像，基于计算机视觉的级联算法捕捉头部后再定位玩家双眼、嘴和双耳五点作为特征点，对玩家头部进行姿态定位，提取双耳中心、双眼中心和嘴巴中心坐标，构建一个对称的人脸特征多边形，然后通过Head PoseEstimation算法计算得pitch、yaw和roll三个欧拉角，分别学名俯仰角、偏航角和滚转角，通俗讲就是抬头、摇头和转头，根据头部的左右倾斜程度和低头姿势等疲劳特征，计算得到疲劳值s1；s1＝θ/2π，其中θ为头部往任一方向倾斜角度，其次，在定位到人眼的基础上生成眼部矩形框，检测玩家在单位时间内闭眼时间，根据闭眼时间长短计算得到疲劳值s2，s2＝(t3-t2)/(t4-t1)，其中t1为眼睛完全睁开到闭合20％的时间，t2为眼睛完全睁开到闭合80％的时间，t3为眼睛完全睁开到下一次睁开20％的时间，t4为眼睛完全睁开到下一次睁开80％的时间，一般认为s2>0.15即视为疲劳；同时，在定位到嘴巴的基础上生成嘴部矩形框，根据嘴巴的张合程度判断玩家是否在打哈欠，计算嘴部张开的频率，表示一定时间内打哈欠的时间，据此计算疲劳值s3，在实施例中取s3＝打哈欠次数/60s。

手机APP包括展现个人信息填写界面、紧急联系人联系方式填写界面、体征信息情况显示界面和游戏货币——麻豆的充值和提现界面，通过TCP协议与服务器进行数据通信，用来实现玩家个人信息、联系人方式填写、玩家健康指标实时展示和账户游戏货币——麻豆的充值与提现。

该健康监测预警麻将机的工作过程为：首先，通过摄像头录入玩家人脸信息，通过中心控制模块上传至服务器，再通过手机APP填写个人信息和联系人方式，以便确认身份和获得联系人信息；其次，一方面，健康监测模块监测玩家体征信息，并通过中心控制模块上传到服务器，可实时监测四位玩家健康状态，另一方面，摄像头模块采集玩家视频信息，并通过中心控制模块上传到服务器，服务器根据疲劳算法判断玩家疲劳程度，当发生玩家体征信息异常或疲劳过度时触发预警功能，同时还可自动结算游戏资金，最终实现保障玩家健康且提高休闲游戏体验。

参照图2，具体的使用流程如下：

1)玩家初次来到棋牌室，需要面对麻将桌摄像头模块录入玩家人脸图像并将图像信息存储到单片机，单片机再将其上传到数据服务器；

2)玩家打开手机APP，开启摄像头进行人脸识别确认其身份，APP自动跳转到信息填写界面，玩家需要填写自身姓名和紧急联系人手机号码，信息上传到数据服务器，完成玩家人脸图像、身份与紧急联系人电话绑定；

3)APP跳转到游戏币充值页面，玩家使用微信支付或支付宝支付兑换一定电子游戏币；

4)当下次该玩家前来娱乐，无需再次录入头像和紧急联系人号码，只需直接在座位坐好进行人脸识别，系统自动完成麻将桌座位、玩家身份和紧急联系人电话确认；

5)玩家在游戏时不定时的将手靠在健康监测模块可监测体温、心率等指标，并将数据上传到数据服务器，通过手机APP可实时查看健康指标；

6)当玩家完成身份识别和监测指标正常才可启动麻将机娱乐功能；

7)当游戏功能开启后，麻将机将通过健康监测模块进行健康指标监测，通过摄像头模块持续实时进行疲劳监测；

8)当数据库中的玩家疲劳值或者健康指标达到根据临床医学设立的预警阈值时，即触发预警，并将玩家位置信息和预警信息发给紧急联系人手机，当指标极度危险的情况下，直接通知棋牌室老板120报警；

9)当玩家心脏发生紧急情况，可及时使用麻将桌内置急救抽屉配备速效救心丸等急救药品，争取救护车抵达救援时间；

10)在正常进行打麻将的时候，当某一玩家将牌全部推倒，摄像头模块将对其进行牌型识别，当胡牌成立，系统自动结算游戏币到各自账户；当胡牌不成立，判定炸胡，对炸胡玩家进行惩罚，系统自动结算惩罚游戏币到各自账户；

11)当玩家账户游戏币不足时，发出充值提示；

12)当游戏结束时，可在APP端将账户游戏币提现到微信或支付宝账户。

Claims (5)

1.一种健康监测预警麻将机，其特征在于，包括自动麻将机、摄像头模块、健康监测模块、中心控制模块、服务器和手机APP，摄像头模块、健康监测模块均通过数据传输线连接至中心控制模块，中心控制模块经由网络或通信链路连接至服务器，手机APP与服务器建立通信连接，玩家通过手机APP填写个人信息和联系人方式，保存至服务器，以便确认身份和获得联系人信息，并通过手机APP进行游戏币充值；摄像头模块用于采集玩家信息和麻将牌信息，并通过中心控制模块上传至服务器；健康监测模块用于监测玩家体征和位置信息，并通过中心控制模块上传到服务器；中心控制模块用于将采集的信息上传至服务器，并根据玩家体征测量值和服务器返回的疲劳值判断是否出发预警，当发生玩家体征信息异常或疲劳过度时触发预警功能；服务器根据摄像头模块采集的玩家信息，基于疲劳算法计算疲劳值并返回给中心控制模块，并根据摄像头模块采集的麻将牌信息判断胡牌是否成立，当成立时自动结算游戏资金。

2.根据权利要求1所述的健康监测预警麻将机，其特征在于，所述摄像头模块包括四颗摄像头，每颗摄像头正对一个游戏玩家及其麻将区域，采集人脸信息、头部姿势变化信息、麻将状态变化及摊牌后的具体内容，为个人信息采集、玩家疲劳程度监测、防炸胡和资金结算作数据支撑。

3.根据权利要求1所述的健康监测预警麻将机，其特征在于，所述健康监测模块包括红外体温监测子模块、反射式红外心率监测子模块、GPS定位子模块和蓝牙通讯子模块，反射式红外心率监测子模块用于获取玩家随心脏周期性地收缩和舒张的动脉搏动光脉冲信号，从而采集到心脏搏动信号，经过数字化分析处理得到人体心率测量值；红外测温子模块用于探测人体发出的辐射能量从而测出人体温度；GPS定位子模块用于获取当前位置信息，所采集的体温、心率、位置信息通过蓝牙通讯子模块传输到中心控制模块。

4.根据权利要求3所述的健康监测预警麻将机，其特征在于，所述中心控制模块包括单片机子模块、GSM子模块、WiFi子模块，单片机子模块用于对采集的数据与内设阈值进行比对，当玩家体征测量值或疲劳值超过预设的相应阈值时，触发预警；GSM子模块用来实现当触发预警时，基于单片机子模块的控制向玩家紧急联系人发送通知信息；WiFi子模块用来实现采集信息经单片机控制通过TCP协议上传到服务器的传输功能。

5.根据权利要求3所述的健康监测预警麻将机，其特征在于，所述基于疲劳算法计算疲劳值包括：

根据摄像头采集的玩家图像，基于计算机视觉的级联算法捕捉玩家头部后再定位玩家双眼、嘴和双耳五点作为特征点，对玩家头部进行姿态定位，提取双耳中心、双眼中心和嘴巴中心坐标，构建一个对称的人脸特征多边形；

通过Head Pose Estimation算法计算得代表抬头、摇头和转头的pitch、yaw和roll三个欧拉角，根据头部的左右倾斜程度和低头姿势，计算得到第一疲劳值s1；

在定位到人眼的基础上生成眼部矩形框，检测玩家在单位时间内闭眼时间，根据闭眼时间长短计算得到第二疲劳值s2；

在定位到嘴巴的基础上生成嘴部矩形框，根据嘴巴的张合程度判断玩家是否在打哈欠，计算嘴部张开的频率，表示一定时间内打哈欠的时间，据此计算第三疲劳值s3

对第一疲劳值s1、第二疲劳值s2、第三疲劳值s3进行加权和运算得到玩家的疲劳值s。

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