CN112203567B - 带有机器学习软件的电子自动调整坐浴盆 - Google Patents

Abstract

一种电子坐浴盆系统，使用一个或多个内置摄像头捕捉用户坐在浴盆上时的图像或视频。利用机器学习计算机视觉技术对图像或视频进行分析，以识别和定位用户生殖器和直肠区域的下半身孔口的类型、大小、形状和位置，以及状况(例如痔疮)，以及更新用户生殖器和直肠区域的计算模型和用于清洁用户直肠和生殖器区域的计算模型。根据这些分析图像或视频，系统自动并反复调整坐浴盆的设置，以适应用户特定的情况(如痔疮)和孔口的类型、孔口的位置、孔口的大小、孔口的形状、性别、体型和体重。此外，机器学习软件用于控制清洗和干燥循环。

Description

带有机器学习软件的电子自动调整坐浴盆

相关申请的交叉引用。

本申请要求于2018年5月29日提交的美国专利申请号15 / 990,847的优先权，其内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种电子坐浴盆系统，该系统使用内部摄像机和机器学习计算机视觉技术来识别，定位和计算用户的下半身孔口的模型，从而使该系统针对特定类型的孔口，孔口位置，孔口尺寸，孔口形状，性别，体型，体重等用户特征，自动可靠地调整坐浴盆的设置。电子坐浴盆系统还使用机器学习来控制用户下半身孔口的清洁和干燥循环。

背景技术

坐浴盆是一种安装在浴室的卫生洁具，它使用清洁的水（通过喷嘴喷射）来清洗生殖器，臀部内侧和肛门，而无需使用任何纸巾。

由于易用性，功能性和清洁度的不断提高，因此，在有多个用户或残障用户的更多位置安装了坐浴盆。坐浴盆在医院中变得越来越普遍，因为它们在保持卫生方面的效用以及对残疾或老年患者的易用性。坐浴盆通常使残疾人和老年人可以上厕所，为他们提供了更多生活自理的机会。

大多数现代坐浴盆在结构上与马桶类似。坐浴盆通常永久地固定在供水装置上，并且包括储水箱，带轮缘的碗状部，座位，座盖，用于将从储水箱中排出的水喷射到用户的生殖器和直肠区域的第一液体喷嘴，用于清洁从储水箱排放到用户的水的第二液体喷嘴，用于清洁第一和/或第二液体喷嘴的第三液体喷嘴。坐浴盆也可以是附接到现有马桶的喷嘴，或者是马桶本身的一部分。

现代坐浴盆通常配备有许多电子控制功能，可为用户提供更愉悦的体验。这些功能中的一些功能包括但不限于：用于加热储水箱中的水以将水保持在一定温度的加热装置，用于坐浴盆的加热装置，用于调节水量的控制装置。从液体喷嘴喷射的液体，以及新颖的液体喷嘴，它们以按摩用户的生殖器和直肠区域的方式喷射水。

现代坐浴盆也经常配备电子控制功能，使设备更容易控制。这些功能中的一些功能包括但不限于：激活水喷嘴的遥控器，可调节的水压，温度补偿以及用于检测用户是否坐在坐浴盆座位上的座位传感器。

现代坐浴盆的两个相对新的功能包括液体喷嘴方向控制和用于检测用户是否坐在坐浴盆座位上的座位传感器。座位传感器通常使用红外线或重量传感器来检测是否有用户坐在坐浴盆上或接近坐浴盆。一旦检测到用户，这些坐浴盆将从省电模式启动，这可能包括在使用坐浴盆之前或之后冲洗碗状部，以确保每个后续用户都有一个新的坐浴盆。液体喷嘴方向控制允许用户调节多个或多个液体喷嘴中的一个，以获得更好的清洁体验。

尽管增加了选择和功能，现代坐浴盆不能为不同尺寸、形状和性别的用户提供相同的清洁体验。坐浴盆通常是预先设定好的，以一定的方向喷出水，而不管用户的大小、形状和性别。有些坐浴盆允许用户手动控制喷出的水的方向，但当每个用户在使用前都必须手动调整坐浴盆时，这个过程很麻烦。此外，错误调整的坐浴盆可能会将水喷洒到用户的衣物或周围的家具或墙壁上，这可能会造成尴尬的事故。

因此，需要一种能够自动识别孔口的类型，孔口的位置，孔口的尺寸，孔口的形状，用户的性别以及特殊的解剖学状况（例如痔疮）的坐浴盆；计算正确的坐浴盆设置（例如，液体和空气的喷射方向，液体和空气的压力以及清洁方式等），并使用机器学习软件来开发用户的解剖结构和状况的模型。还使用机器学习来评估清洁效果并调整清洁周期提前更好的清洁效果。

美国专利号5201080公开了一种坐浴盆，它利用坐在坐浴盆上的用户的色差、亮度差和边缘检测来构建一个简化的图表。这张图（如美国专利号5201080的图2所示）被认为粗略地代表了坐浴盆上用户的下半身。此图不是使用视觉对象识别来构建的，因为没有对用户下体的分析来确定用户人体下部孔口的类别或标识。取而代之的是，坐浴盆假设用户的肛门始终处于图中的大致中线，并通过厚边和颜色差异来检测。

这种坐浴盆有几个问题和局限性。首先，用户的颜色或对比度差异可能不容易确定或检测（如果用户的肤色较深，或者坐浴盆位于光线较暗的环境中）。第二，用户可能不总是以碗状部为中心，结果图像（和边缘）将不符合图表（如果用户是一个小成人或儿童）。第三，用户可能有痣，胎记，或头发，可能使图表混乱，或被误认为是孔口，使边缘检测困难和不可靠。第四，对于肥胖用户来说，由于可能被脂肪组织覆盖，通过简单的边缘检测或亮度变化可能无法轻易检测到孔口的部分。

本发明克服了美国专利号5201080公开的坐浴盆的局限性。本发明是一种结合了形式视觉对象识别技术的坐浴盆。这种坐浴盆可以识别、识别和分割所有用户体型、体型、肤色、性别和皮肤状况的人体下半身孔口。

发明内容

下面将描述本发明的附加特征，这些特征将构成本文所附权利要求的主题。在这方面，在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明的应用不限于以下描述中所述或附图中所示的构造细节和组件的布置。本发明能够实施其他实施例，并且能够以各种方式实施和实现。另外，应当理解，本文中使用的措辞和术语是为了描述的目的，不应被视为限制性的。

在本发明的实施例中，术语“软件”是指并包括由计算机系统处理的可执行代码算法，以及在现场可编程门阵列（FPGA）或复杂可编程逻辑器件（CPLD）中运行硬件描述语言（HDL）算法的专用硬件，或专用集成电路（ASIC）。

在本发明的实施例中，术语“图像”是指可以采用多个形式的一个或多个数字图像，包括但不限于数字摄像机图像，数字视频序列或医学扫描仪图像。

在本发明的实施例中，术语“计算机视觉”是指进行获取，处理，分析和理解数字图像和视频的技术和方法。这些计算机视觉技术和方法包括但不限于视觉对象识别，对象分类，对象鉴定，对象检测，图像处理，模式匹配和模式识别。

本发明公开了一种具有机器学习计算机视觉软件的电子坐浴盆系统，该机器学习计算机视觉软件包括人体生殖器和直肠区域的第一计算模型和用于清洁用户生殖器和直肠区域的第二计算模型，储水罐、具有开口的碗状部、座、座盖、至少一个用于喷射液体的液体喷嘴，坐浴盆上的装置，用于在碗状部内三维移动液体喷嘴, 至少一个空气干燥器，包括空气干燥器喷嘴和坐浴盆上用于在碗状部内三维移动空气干燥器喷嘴的装置, 一种包含可执行软件的计算设备, 一个记忆存储设备，一个装在碗状部里的摄像机, 其中，所述摄像机操作地连接到所述计算装置，一个靠近所述摄像机的碗状部的灯, 至少一个启动坐浴盆的执行装置, 并且，所述摄像机通过坐浴盆的碗状部的开口捕捉用户的生殖器和肛门区域的多个第一图像，其中所述多个第一图像被传送到所述计算设备并且使用机器学习计算机视觉软件进行分析，以识别和定位所述用户的生殖器和直肠区域中的下半身孔口，其中所述计算装置向所述液体喷嘴的三维移动装置发送信号，以自动调整所述喷嘴以喷射用于清洁所述用户的生殖器和直肠区域的液体, 其中，所述摄像机通过坐浴盆的碗状部的开口捕捉用户的生殖器和肛门区域的多个第二图像，其中所述多个第二图像被传送到所述计算设备并且使用机器学习计算机视觉软件进行分析以识别用户的下半身孔口的任何不清洁区域生殖器和直肠区域，其中，不清洁区域的识别向用于以三维方式移动液体喷嘴的装置发送信号，以自动调整喷嘴以喷射液体，以清洁用户在生殖器和直肠区域中的不清洁区域,其中，摄像机继续捕捉用户的生殖器和肛门区域的附加多个图像，以便使用机器学习计算机视觉软件进行分析，以识别用户的生殖器和直肠区域中的下半身孔口的任何不清洁区域，直到不再识别出不洁净区域为止, 并且，计算设备向用于以三维方式移动空气喷嘴的装置发送信号，以自动调整空气喷嘴以喷射干燥空气，用于用户的生殖器和直肠区域干燥,其中，当用户每次使用坐浴盆系统时，使用机器学习计算机视觉软件的每次分析的结果来更新人类生殖器和直肠区域的第一计算模型和用于清洁用户的生殖器和直肠区域的第二计算模型。

本发明还公开了一种具有机器学习计算机视觉软件的电子坐浴盆系统，该机器学习计算机视觉软件包含人类生殖器和直肠区域的第一计算模型和用于清洁用户生殖器和直肠区域的第二计算模型, 包括：储水箱、带开口的碗状部、座、座盖、至少一个用于喷射液体的液体喷嘴，在盆内三维移动液体喷嘴的坐座上的装置, 至少一个空气干燥器，包括空气干燥器喷嘴和坐浴盆上用于在碗状部内三维移动空气干燥器喷嘴的装置, 一种包含可执行软件的计算设备,存储器,装在碗状部里的摄像机, 其中所述摄像机操作地连接到所述计算装置, 靠近摄像机的碗状部的灯, 至少一个启动坐浴盆的执行装置, 并且，所述摄像机通过坐浴盆的碗状部的开口捕捉用户的生殖器和肛门区域的第一视频，其中所述第一视频被传输到所述计算设备并且使用机器学习计算机视觉软件进行分析以识别和定位用户生殖器和直肠区域下体孔口的类型、大小、形状和位置，其中计算设备向用于三维移动液体喷嘴的装置发送信号，以自动调整喷嘴以喷射用于清洁用户的生殖器和直肠区域的液体，其中，摄像机通过坐浴盆的碗状部的开口捕捉用户的生殖器和肛门区域的第二视频，其中第二视频被传输到计算设备，并使用机器学习计算机视觉软件进行分析，以识别用户生殖器和直肠区域中的下半身孔口的任何不清洁区域，其中，不清洁区域的识别向用于以三维方式移动液体喷嘴的装置发送信号，以自动调整喷嘴以喷射用于清洁用户生殖器和直肠区域中的不清洁区域的液体，其中，摄像机继续捕捉用户的生殖器和肛门区域的附加视频，以使用机器学习计算机视觉软件进行分析，以识别用户生殖器和直肠区域中下体孔口的任何不清洁区域，直到不再识别出不清洁区域为止，并且，计算设备向用于以三维方式移动空气喷嘴的装置发送信号，以自动调整空气喷嘴以喷射干燥空气，用于用户的生殖器和直肠区域干燥, 其中，当用户每次使用坐浴盆系统时，使用机器学习计算机视觉软件的每次分析的结果来更新人类生殖器和直肠区域的第一计算模型和用于清洁用户的生殖器和直肠区域的第二计算模型。

在本发明的其他实施例中，一旦用户用完了电子坐浴盆系统，摄像机便捕获碗状部和座盖的多个第一图像，其中该多个第一图像被传输到计算设备并用机器学习计算机视觉软件进行分析以识别碗状部和座盖上的任何不清洁区域，其中，识别到不清洁区域时向用于以三维方式移动液体喷嘴的装置发送信号，以自动调节喷嘴以喷射液体以清洁碗状部和座盖，其中相机继续捕获碗状部和座盖的其他多个图像，以使用机器学习计算机视觉软件进行分析，直到不再识别出不干净的区域为止。

在本发明的附加实施例中，一旦用户使用完电子坐浴盆系统，摄像机就捕捉碗状部和座盖的第一视频，其中，所述多个第一图像被传送到所述计算装置，并且使用机器学习计算机视觉软件进行分析，以识别碗状部和座盖上的任何不清洁区域,其中，识别到不清洁区域时向用于三维移动液体喷嘴的装置发送信号，以自动调整喷嘴以喷射用于清洁碗状部和座盖的液体,摄像机继续捕捉碗状部和座盖的额外视频，以便使用机器学习计算机视觉软件进行分析，直到没有更多的不干净区域被识别出来。

在本发明的实施例中，坐浴盆可进一步包含第二液体喷嘴，用于清洁从液体喷嘴排放到用户身上的液体，或清洁坐浴盆。

在本发明的实施例中，用于坐浴盆的执行装置可以是接近传感器，其检测坐在坐浴盆上的用户并自动地激活坐浴盆。在本发明的其他实施例中，接近传感器可以是至少一个重量传感器，红外传感器或运动检测相机。

在本发明的其他实施例中，用于坐浴盆的执行装置可以是按钮，与语音识别软件结合的麦克风，智能电话，平板电脑，触摸板，遥控器或多点触摸屏。

在本发明的实施例中，点击按钮将启动包括洗涤阶段和干燥阶段的清洁循环。

在本发明的另一个实施例中，按钮将启动包括洗涤阶段的清洁循环达第一预定秒数。

在本发明的其他实施例中，按钮将启动清洁循环，该清洁循环包括第一预定数秒的洗涤阶段和第二预定数秒的干燥阶段。

在本发明的其他实施例中，按钮将启动包括洗涤阶段的清洁循环，直到机器学习软件确定区域足够清洁为止。

在本发明的实施例中，用于坐浴盆的执行装置可以是两个按钮，一个用作阴道清洁，一个用于后部清洁，其中，按下任一按钮将启动一个清洁循环，该清洁循环包括洗涤阶段和干燥阶段。

在本发明的其他实施例中，点击用于阴道清洁的按钮将启动阴道区域的清洁循环，其包括第一预定数秒的洗涤阶段和第二预定数秒的干燥阶段。

在本发明的其他实施例中，按下用于后部清洁的按钮将启动肛门区域的清洁循环，包括由机器学习软件控制模式和持续时间的洗涤阶段，直到认为肛门区域足够清洁为止。机器学习软件将随着时间的推移自动学习以改进清洁过程。

本发明的另一个实施例中，坐浴盆可以包括靠近摄像机的碗状部的灯，该碗状部的灯提供捕获的用户的图像或视频的照明。

在本发明的进一步实施例中，由液体喷嘴排出的液体可包含清洁水冲洗液、低过敏性液体肥皂或用于疾病或条件（例如痔疮）的特殊液体药物的任何组合。药物和肥皂的应用可以通过机器学习软件来控制，以确保对主题区域的统一和完整的覆盖。

在本发明的另一实施例中，摄像机可以自动捕捉用户的生殖器和肛门区域的图像或视频，其中附加的图像或视频被传送到计算设备并用计算机视觉软件分析以识别和定位用户的肛门和生殖器的类型、形状、大小和位置，其中计算装置向用于移动液体喷嘴的装置和用于移动空气干燥器喷嘴的装置发送三维信号，以自动调整液体喷嘴和空气干燥器喷嘴以补偿用户的任何移动。

在本发明的另一个实施例中，摄像机可以自动捕获用户的生殖器和肛门区域的图像或视频，其中，将进一步的图像或视频传输到计算设备，并用机器学习计算机视觉软件进行分析以确定用户是否已经超过与坐浴盆的距离阈值，其中计算设备向移动液体喷嘴的装置发送信号以停止喷射任何液体，向移动空气干燥器的装置发送信号以停止吹干空气。

在本发明的另一个实施例中，摄像机可以自动捕捉用户生殖器和肛门区域的图像或视频，其中附加图像或视频被发送到计算设备并使用机器学习计算机视觉软件进行分析，以识别用户仍然被污染的任何部分，其中，计算装置向用于移动液体喷嘴的装置和用于移动空气干燥器喷嘴的装置发送信号，以自动调整液体喷嘴和空气干燥器喷嘴，以补偿用户的任何移动。

在本发明的另一实施例中，机器学习计算机视觉软件可以在用户使用系统之前和之后分析用户的生殖器和肛门区域的图像或视频，以确定哪些部分被污染。基于这些分析的图像或视频，计算设备可以向液体喷嘴和空气干燥器喷嘴发送另一个信号，以开始另一个清洁和干燥循环。

在本发明的实施例中，机器学习计算机视觉软件将识别和定位用户的肛门、睾丸、下阴茎、阴道、毛发簇、烧伤痕迹、痔疮、胎记、痣、痤疮、肿瘤和脏污位置。

在本发明的实施例中，坐浴盆的电子系统可通过连接到电线、内部可充电电池或太阳能电池板来供电。

因此，已经大致概述了本发明的重要特征，以便可以更好地理解下面对本发明的详细描述，并且可以更好地理解本领域的贡献。下面将描述本发明的附加特征，这些特征将构成本文所附权利要求的主题。这些与本发明的其他实施例以及表征本发明的各种新颖性特征一起在附于本发明并作为本发明一部分的权利要求中特别指出。

术语“实质上”被定义为至少接近（并且可以包括）给定的值或状态，如本领域技术人员所理解的。在一个实施例中，术语“基本上”是指在规定的给定值或状态的10%、优选在5%、更优选在1%和最优选在0.1%范围内的范围。

为了对本发明及其操作优点的概念性理解，请参考附图和说明性材料，其中示出了本发明的优选实施例。本发明的其他特征和优点将从以下结合附图的优选实施例的描述中变得明显，附图通过示例说明了本发明的原理。

附图说明

通过以下对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的优点将显而易见，该描述应结合附图考虑：

图1示出了内部摄像机和液体喷嘴缩回的电子坐浴盆系统的一个实施例的俯视图。

图2示出了内部摄像机和液体喷嘴伸出后的电子坐浴盆系统的一个实施例的俯视图。

图3示出了电子坐浴盆系统的实施例的侧截面图，该电子坐浴盆系统的内部摄像机和液体喷嘴缩回并且用户坐在该系统上。

图4所示为带闪光灯和空气喷嘴的电子吹风装置的一个实施例。

图5示出了具有三个喷嘴的电子坐浴盆系统的一个实施例的俯视图。一个喷嘴分配液体，一个喷嘴容纳空气干燥器，一个喷嘴容纳摄像机和闪光灯。

图6是示出电子坐浴盆系统的结构的框图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的几个实施例。这些实施例仅通过解释的方式提供，因此，不应过度限制本发明的范围。事实上，本领域普通技术人员在阅读本说明书和观看本附图时将认识到本发明教导了许多变化和修改，并且可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下使用、使用和制作本发明的许多变体。

如图1-5所示，本发明公开了一种具有机器学习计算机视觉软件的电子坐浴盆系统1。

坐浴盆1永久性地附在供水装置（未示出）上，包括储水箱2、带开口的碗状部3、座位5、座盖6、至少一个液体喷嘴7，用于将从储水箱2排出的水喷射到用户的生殖器和直肠区域9，智能摄像机10和闪光灯17的外壳，以及空气干燥器18。液体喷嘴7连接到坐浴盆1上的装置14，用于在碗状部3内三维移动喷嘴7，以改变任何喷出水的方向。如图4所示，空气干燥器18可通过坐浴盆1上的装置14连接，用于在碗状部3内三维移动空气干燥器18，以改变所吹空气的方向。在本发明的实施例中，坐浴盆1的电子系统可通过连接到电线、可充电电池或太阳能电池板来供电。

坐浴盆1包括一个或多个包含在碗状部3内的智能摄像机10，以及能够运行可执行的机器学习计算机视觉软件应用的控制器11。在本发明的另一实施例中，智能摄像机10和空气干燥器18可以连接到液体喷嘴7。如图5所示，空气干燥器18可连接到坐浴盆1上的独立空气干燥器喷嘴19，用于在碗状部3内三维移动空气干燥器18，以改变所吹空气的方向。如图5所示，智能摄像机10和摄像机闪光灯17可连接到坐浴盆1上的单独喷嘴20，用于在碗状部3内三维移动智能摄像机10和闪光灯17。控制器11还执行软件，该软件可操作地连接重量或红外传感器，液体喷嘴7，用于使喷嘴7沿三维方向移动的装置14以及具有控制器11的智能相机10。

当用户8接近坐浴盆1时，传感器检测到用户8并向控制器11发送信号。在本发明的实施例中，这些传感器可以是用于检测从接近的用户反射的被投射红外光的红外传感器，或者是包含在座位5内的重量传感器。在本发明的另一实施例中，直到用户8按下操作性地连接到控制器11的坐浴盆1上的按钮12或另一执行装置，控制器11才被激活。坐浴盆1的其他执行装置的实施例可以包括遥控器、结合语音识别软件的麦克风、智能手机、平板电脑、触摸板或多点触摸屏。

一旦用户8坐在坐浴盆1的座位5上，并且控制器11被激活，控制器向内部智能摄像机10发送信号，以通过坐浴盆1的碗状部开口4捕捉用户8的直肠和生殖器区域9的一个或多个数字图像或实时视频馈送。在本发明的另一个实施例中，坐浴盆包含一个单独的运动检测摄像机13，一旦用户8坐在座位5上，它就会激活坐浴盆。

图像或视频馈送被传送到控制器11，并使用机器学习计算机视觉软件分析，以识别和定位用户8的生殖器和直肠区域9中的下半身孔口及其位置、大小和形状。在本发明的实施例中，计算机视觉软件将识别和定位要定位和跟踪的以下类别的对象：肛门、睾丸、阴茎下部、阴道、毛发簇和各种皮肤疾病或状况，包括烧伤痕迹、痔疮、胎记、痣、痤疮和肿瘤。机器学习计算机视觉软件将使用对象模型为用户8的直肠区域和生殖器区域9上的每个检测到的对象的类别分配分数或可信度。机器学习计算机视觉软件将抑制任何冗余或冲突检测。

基于这些分析的图像，控制器11向用于三维移动喷嘴7的装置14发送信号，以针对用户8的特定类型的孔口、孔口的位置、孔口的尺寸、孔口的形状、性别、体型、重量，以及其他特性，自动调整喷嘴7以喷射水以清洁和空气干燥。在本发明的一个实施例中，喷嘴7的默认清洁动作将清洁女性用户8的肛门和阴道，或者清洁男性用户8的肛门。

控制器11将存储来自用户8每次使用坐浴盆1的多个图像。控制器11软件将使用机器学习软件根据图像数据建立用户8的下半身孔口的模型。控制器11将使用该模型来提高对特定用户8的识别，并针对用户8的每次使用提高坐浴盆1的效率。

控制器11将使用机器学习软件在正常和异常情况下有效地清洁用户8的直肠和生殖器区域9。例如，异常情况可能包括但不限于：当用户8患上痔疮时，使用一个液体喷嘴7移动痔疮，使另一个液体喷嘴7清洁肛门两侧；或在腹泻后清洁用户8直肠和生殖器区域9，其中粪便不仅被涂抹在肛门周围，还被涂抹在用户8的臀部、睾丸和生殖器周围。如果发生爆发性腹泻，控制器11将液体喷嘴7对准脏点来清洁碗状部3，并增加水压，直到斑点被清理干净。

控制器11将使用机器学习软件来确定清洁用户8的直肠和生殖器区域9的模型。控制器11将继续清洁，直到用户8的直肠和生殖器区域9足够清洁，或者如果确定某个点不是粪便并且无法清洁，则停止清洁。控制器11将使用机器学习软件来清洁女性用户8的下半身，包括使用多个液体喷嘴7对阴道进行适当清洁，以便能够清洁阴道折叠处之间。

机器学习软件使用计算机视觉和计算学习理论，生成用户8的计算模型，该模型可以在多次使用坐浴盆1的情况下从用户8获得的额外数据中学习并做出预测。机器学习计算模型经过训练和执行，以识别用户8的直肠和生殖器区域9中代表不洁净节段、损伤或炎症状态的模式。这种分析的最终结果是改进用户8的直肠和生殖器区域9的计算模型，以便更有效和更好地使用浴盆1进行清洁。

在本发明的实施例中，用于机器学习软件的实际计算模型和技术包括但不限于监督学习模型，例如CNNs（卷积神经网络）、无监督学习、半监督学习、强化学习、表示学习、基于规则的机器学习，相似性和度量学习，支持向量机，回归算法，基于实例的算法，正则化算法，决策树算法，贝叶斯算法，聚类算法，关联规则学习算法，人工和传统神经网络，深度学习算法，降维算法，集成算法，随机森林模型，传统随机模型，符号学习。

坐浴盆系统1也可以在碗状部3内包含一盏灯或闪光灯17，靠近摄像机10，当碗状部3内没有或很少的光时，提供用于拍摄图像或视频的照明（例如，用户8非常肥胖，阻止光线通过碗状部开口4进入，或者是在黑暗中使用坐浴盆的盲人）。

在本发明的实施例中，由液体喷嘴7排出的洗涤液可包括清洁水冲洗液、低过敏性液体肥皂或用于疾病或条件（例如痔疮）的特殊液体药物的任何组合。在进一步的实施例中，液体喷嘴7可排放适当的滤杯3清洁剂。

在本发明的进一步实施例中，控制器11可指示液体喷嘴7针对计算机视觉软件检测到的异常解剖条件或物理问题（例如痔疮、痣、烧伤痕迹或肿瘤）进行特殊的清洁动作。清洗动作可根据预定条件自动调整。

在本发明的一个实施例中，摄像机10可以自动捕捉用户8的图像。控制器11还可以包括对象跟踪软件，以跟踪用户8在座位5上的任何移动。在本发明的实施例中，计算机视觉软件将在捕获的多个图像中按类别识别和定位检测到的对象。

基于这些分析的图像，控制器11向装置14发送用于三维移动喷嘴7的信号，以针对用户8的任何移动自动补偿喷嘴7。

机器学习计算机视觉软件还可以确定用户8的生殖器和直肠区域9的哪些部分被弄脏。相机10可以在用户8使用坐浴盆1之前和每个洗涤周期之后自动拍摄用户8的多个图像。将这些图像进行比较，任何差异都可能被计算机视觉软件污染。基于这些分析的图像，控制器11向喷嘴7发送信号以开始另一个清洁循环。

坐浴盆1中的控制器11可以在预先确定的清洗周期之后并且计算机视觉软件不再检测到用户8的生殖器和直肠区域9上的任何废物时自动停止喷嘴7。在本发明的另一实施例中，当计算机视觉软件检测到用户8已经开始离开座位5时，坐浴盆1中的控制器11可以自动停止喷嘴7。一旦计算机视觉软件不再检测到用户8在座位5上的存在，控制器11也可以激活坐浴盆1的冲洗机构。

在本发明的进一步实施例中，坐浴盆1的喷嘴7可以在预先确定的洗涤次数之后或者用户8按下按钮12时自动停止。

在用户8使用完坐浴盆1之后，控制器11可以向摄像机10发送信号以拍摄碗状部3、碗状部开口4、座位5、座盖6和液体喷嘴7的图像。图像被传送到控制器11并使用计算机视觉软件进行分析，以确定坐浴盆1的哪些部分必须清洁。基于这些分析的图像，控制器11向装置14发送信号，用于以三维方式移动其他液体喷嘴以自动清洁坐浴盆1部件。

图6示出了描述控制器11架构的一个实施例的框图。控制器11可以包括CPU/微处理器15、主RAM/NV存储器16。CPU/微处理器15具有经由内置外围设备或通过信号通信的外部外围设备与摄像机10接口的能力。该外围设备允许CPU/微处理器15获取并分析由智能摄像机10捕获的图像或视频。智能摄像机10可以包含闪光灯单元17，用于照亮用户8的直肠和生殖器区域9。重量传感器或运动检测摄像机13用于检测坐浴盆的使用情况。

存储器模块16可以包括：

A）非易失性（NV）存储器，用于保存由CPU/微处理器15执行的坐浴盆应用软件和机器学习计算机视觉软件，以及机器学习计算机视觉软件用于识别、分类、检测的人体孔口和解剖状况（例如痔疮）的模型数据库，定位、分割和跟踪下半身孔口和用户8的直肠和生殖器区域9的状况。操作系统或内核也可以驻留在这个NV存储器中。

B）随机存取存储器（RAM），用于处理捕获的图像或视频以及由操作系统、机器学习计算机视觉软件和浴盆应用软件执行的其他逻辑。

控制器11的CPU/微处理器15的实施例可以包括处理器、微处理器、DSP、多核处理器、微控制器、片上系统、现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、特定于应用的指令集处理器（ASIP）或图形处理单元（GPU）。

在另一实施例中，主存储器16可以存储计算机可检索信息和软件可执行指令，并且还可以包括固态、磁性或光学记录介质。

在本发明的实施例中，可以使用一个或多个计算机程序来实现系统的底层架构，每个程序可以在操作系统（例如Windows、OS2、DOS、AIX、UNIX、Linux或简单内核）的控制下执行。

本发明的许多方面和好处从详细描述中显而易见，因此，本发明的以下权利要求旨在涵盖属于本发明范围和精神的本发明的这些方面和好处。此外，由于本领域技术人员将明显且容易发生许多修改和变化，因此不应将权利要求解释为将本发明限制在本文所示和描述的确切构造和操作。因此，应理解所有适当的修改和等效物属于本文所述的本发明的范围。

Claims (18)

1.一种具有机器学习计算机视觉软件的电子坐浴盆系统，所述机器学习计算机视觉软件包含人类生殖器和直肠区域的第一计算模型和用于清洁用户生殖器和直肠区域的第二计算模型，包括：

一个蓄水池，

有开口的碗状部，

一个座位，

一个座位盖，

至少一个用于喷射液体的液体喷嘴，

在所述坐浴盆上用于在所述碗状部内三维移动所述液体喷嘴的装置，

至少一个空气干燥器，包括空气干燥器喷嘴和在所述坐浴盆上用于在所述碗状部内三维移动所述空气干燥器喷嘴的装置，

包含可执行软件的计算设备，

存储设备，

包含在所述碗状部内的摄像机，其中所述摄像机操作性地连接到计算装置，

靠近摄像机的碗状部的灯，

至少一个用于启动所述坐浴盆的执行装置，

其中，所述摄像机通过所述坐浴盆的碗状部的开口捕捉用户的生殖器和肛门区域的多个第一图像，其中所述多个第一图像被传送到所述计算设备并且使用机器学习计算机视觉软件进行分析以识别和定位用户生殖器和直肠区域下体孔口的类型、大小、形状和位置，其中所述计算装置向所述液体喷嘴的三维移动装置发送信号，以自动调整所述喷嘴以喷射用于清洁所述用户的生殖器和直肠区域的液体，

其中，所述摄像机通过所述坐浴盆的碗状部的开口捕捉所述用户的生殖器和肛门区域的多个第二图像，其中，所述多个第二图像被发送到所述计算设备，并且使用机器学习计算机视觉软件进行分析，以识别用户的生殖器和直肠区域中的下半身孔口的不清洁区域，其中，识别到不清洁区域时向用于以三维方式移动液体喷嘴的装置发送信号，以自动调整所述喷嘴以喷射用于清洁用户生殖器和直肠区域中的不清洁区域的液体，

其中，所述摄像机继续捕捉用户的生殖器和肛门区域的附加的多个图像，以使用机器学习计算机视觉软件进行分析，以识别用户生殖器和直肠区域中的下体孔口的任何不清洁区域，直到不再识别出不洁净区域为止，

并且，所述计算设备向用于以三维方式移动空气喷嘴的装置发送信号，以自动调整空气喷嘴以喷射干燥空气用于干燥用户的生殖器和直肠区域，

其中，当所述用户每次使用所述坐浴盆系统时，使用所述机器学习计算机视觉软件的每次分析的结果中的用户的生殖器和直肠区域的不清洁部分、损伤和炎症状况的模式来更新人类生殖器和直肠区域的第一计算模型和用于清洁用户的生殖器和直肠区域的第二计算模型；

所述机器学习计算机视觉软件被配置为控制洗涤阶段的模式和持续时间，直到认为肛门区域足够清洁为止，该清洁的过程通过所述机器学习计算机视觉软件的自动学习进行改进；

所述机器学习计算机视觉软件被配置为使用多个液体喷嘴在阴道折叠处之间进行清洁。

2.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述坐浴盆的执行装置包括接近传感器，该接近传感器检测坐在浴盆上的用户并自动激活坐浴盆。

3.如权利要求2所述的电子坐浴盆系统，其中，所述接近传感器由选自红外传感器、重量传感器和运动检测摄像头的一组传感器组成。

4.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述摄像机还包括在镜头上的防水保护过滤器。

5.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述坐浴盆的执行装置包括单个按钮，其中，按下该按钮将启动清洁循环。

6.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述坐浴盆的执行装置包括两个按钮，第一个按钮用于阴道清洁，第二个按钮用于后部清洁，其中按下任一按钮将启动清洁循环。

7.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，基于机器学习软件控制、调整、改变和重复清洁和干燥循环。

8.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述液体喷嘴排出的液体选自下组：清水冲洗液、低过敏性液体肥皂和液体药物。

9.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述系统由可充电电池供电。

10.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述系统由太阳能电池板供电。

11.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述机器学习计算机视觉软件对所述碗状部的脏污区域进行分类和定位，并向用于三维移动液体喷嘴的装置发送信号，以清洁脏污区域。

12.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，当所述机器学习计算机视觉软件将用户归类为女性时，所述系统会同时用双喷嘴清洗阴道和肛门。

13.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述机器学习计算机视觉软件识别并定位用户的肛门、睾丸、阴茎、阴道、毛发簇、烧伤痕迹、痔疮、胎记、痣、痤疮、肿瘤和脏污部位。

14.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，所述机器学习计算机视觉软件操纵用于以三维方式移动液体喷嘴的装置，以自动调节喷嘴喷射液体来清洁使用者的痔疮组织。

15.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，当所述机器学习计算机视觉软件将用户分类为女性时，其中机器学习计算机视觉软件操作液体喷嘴的三维移动装置，以自动调整喷嘴以喷射用于清洁用户阴道褶皱的液体。

16.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，将所述多个第一图像组合以生成第一视频，其中所述第一视频被发送到所述计算设备并使用所述机器学习计算机视觉软件进行分析。

17.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，将所述多个第二图像组合以生成第二视频，其中所述第二视频被发送到所述计算设备并且使用所述机器学习计算机视觉软件进行分析。

18.如权利要求1所述的电子坐浴盆系统，其中，将所述多个第一图像组合以生成第一视频，并且将所述多个第二图像组合以生成第二视频，其中所述第一视频和所述第二视频被发送到所述计算设备并使用所述机器学习计算机视觉软件进行分析。

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