CN212484552U - 弱势群体人员的协助保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种弱势群体人员的协助保护系统，该协助保护系统包括：分类识别装置、协助警报装置、定位装置及环境检测装置，分类识别装置包括微型电脑及摄像头，微型电脑与摄像头、定位装置及环境检测装置电连接，摄像头用于采集图像传输给微型电脑，微型电脑包含弱势群体人员分类识别模型，此外，协助警报装置包括语音模块及报警模块，微型电脑分别与语音模块及报警模块电连接，微型电脑还用于控制语音模块播放提醒消息，或者利用语音模块语音模块进行语音交互；和/或控制报警模块执行报警操作，有效实现对于弱势群体人员的帮助的智能化，改善弱势群体人员的体验。

Description

弱势群体人员的协助保护系统

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，尤其涉及一种弱势群体人员的协助保护系统。

背景技术

在科技不断发展的今天，人类社会文明也在不断进步，我国越来越重视对弱势群体关爱和帮助，增进民生福祉是发展的根本目的。然而，目前市面上可以帮助弱势群体的方案比较少，且通常是通过志愿者帮助的方式，因此，目前针对弱势群体帮助的方案不够智能化。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种弱势群体人员识别控制方法，用于有效实现对弱势群体人员的识别，且在识别到弱势群体人员时，执行警报操作，以提高对弱势群体帮助的智能性及及时性。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种弱势群体人员协助保护系统，所述系统包括：

分类识别装置、协助警报装置、定位装置及环境检测装置；

所述分类识别装置包括微型电脑及摄像头，所述微型电脑与所述摄像头电连接，所述摄像头用于采集图像，并传输给所述微型电脑；所述微型电脑包含弱势群体人员分类识别模型；

所述协助警报装置包括语音模块及报警模块；

所述微型电脑分别与所述语音模块及报警模块电连接，且所述微型电脑还与定位装置与环境检测装置电连接，定位装置用于确定位置，环境检测装置用于检测环境信息；所述环境检测模块包括气体检测传感器、温湿度传感器、烟雾传感器及火焰传感器中的一种或多种；所述定位装置包括GPS定位模块及北斗定位模块；

所述微型电脑具体用于控制所述语音模块播放提醒消息，或者利用语音模块进行语音交互；和/或控制所述报警模块执行报警操作。

可选地，所述微型电脑与所述协助警报装置依次通过40P排线、IO扩展板及面包板实现电连接。

可选地，所述微型电脑为树莓派嵌入式系统设备，所述树莓派嵌入式系统设备中包含所述弱势群体人员分类识别模型。

可选地，所述协助保护系统还包括显示屏，所述微型电脑与所述显示屏电连接。

可选地，所述协助保护系统还包括通信模块，及云服务器系统；

所述通信模块与所述微型电脑电电连接，所述微型电脑通过所述通信模块与所述云服务器系统通信连接。

可选地，所述通信模块为wifi通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块或者其他的多制式数字移动通信协议的物联网系统。

可选地，所述系统还包括用户端，所述用户端与所述云服务器系统通信连接。

可选地，在公共交通工具场景下，所述摄像头安装于所述公共交通工具的老弱病残孕专座上方，和/或，所述公共交通工具的车门的上方，所述协助警报装置则安装于所述公共交通工具的内壁上，所述定位装置及环境检测装置均安装与所述公共交通工具内。

可选地，在阶梯场景下，所述摄像头安装于能拍摄到所述阶梯的出口和/或入口的位置，所述定位装置及环境检测装置设置于阶梯的预设距离范围内，。

可选地，在车辆场景下，所述摄像头安装于能够拍摄到所述车辆内的预设区域的位置，所述定位装置及环境检测装置安装于所述车辆的内部

采用本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型提供一种弱势群体人员的协助保护系统，该协助保护系统包括：分类识别装置、协助警报装置、定位装置及环境检测装置，分类识别装置包括微型电脑及摄像头，微型电脑与摄像头电连接，摄像头用于采集图像传输给微型电脑，微型电脑包含弱势群体人员分类识别模型，此外，协助警报装置包括语音模块及报警模块，微型电脑分别与语音模块及报警模块电连接，微型电脑还与定位装置及环境检测装置电连接，定位装置用于确定位置，环境检测装置用于检测环境信息，微型电脑还用于控制语音模块播放提醒消息，或者利用语音模块语音模块进行语音交互；和/或控制报警模块执行报警操作。通过设置上述的分类识别装置、协助警报装置、定位装置及环境检测装置，使得能够基于微型电脑识别弱势群体人员，且能够基于微型电脑控制协助警报装置对弱势群体人员进行帮助，有效实现对于弱势群体人员的帮助的智能化，改善弱势群体人员的体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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附图。

其中：

图1为本实用新型实施例中弱势群体人员的协助保护系统的结构图；

图2为本实用新型实施例中微型电脑与协助警报装置的连接示意图；

图3为本实用新型实施例中弱势群体人员的协助保护系统的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，为本实用新型实施例中的弱势群体人员的协助保护系统，该协助保护系统包括：分类识别装置11、协助警报装置12、定位装置13及环境检测装置14，其中，分类识别装置11包括微型电脑111及摄像头112，微型电脑111与摄像头112电连接，摄像头112用于采集图像，并传输给微型电脑111；微型电脑111用于基于已训练好的弱势群体人员分类识别模型对图像进行识别，确定图像是否包含弱势群体人员；进一步地，微型电脑111还与协助警报装置12电连接，微型电脑111还用于在识别到图像包含弱势群体人员时，控制协助警报装置12执行相应的操作。

其中，协助警报装置12包括语音模块121及报警模块122；

微型电脑111分别与语音模块121及报警模块122电连接，且微型电脑111还与定位装置13及环境检测装置14电连接，定位装置13用于确定位置，并发送给微型电脑111，环境检测装置14用于检测环境信息，并发送给微型电脑111。

微型电脑111还具体用于在识别到图像包含弱势群体人员时，控制语音模块121播放提醒消息，或者利用语音模块121进行语音交互；和/或控制报警模块122执行报警操作。

其中，语音模块121可以实现语音的播放还可以实现语音的采集，该语音模块121可以是喇叭或者话筒等等，在实际应用中可以选择具体的实现方式，此处不做限定。

其中，上述的报警模块122可以是蜂鸣器，用于实现鸣笛报警，及时提醒现场的工作人员。

其中，上述摄像头112为高清摄像头。

其中，上述的定位装置13包括GPS定位模块和北斗定位模块，实现双定位结构，且GPS定位模块和北斗定位模块均与微型电脑111电连接，可将其检测到的位置信息发送给微型电脑111，主要的功能为获取位置信息，且及时反馈。

上述的环境检测装置14包括气体检测传感器、温湿度传感器、烟雾传感器及火焰传感器中的一种或多种，在实际应用中还可以基于需要增加其他类型的传感器，此处不做限定。其中，气体检测传感器可以是一氧化碳或二氧化碳等气体的气体检测传感器，可以检测气体的浓度，以便确定是否存在危险。温湿度传感器用于检测环境的温湿度，以使得能够在弱势群体人员较多时，通过调整环境温湿度的方式，提升弱势群体人员的环境舒适度，烟雾传感器和火焰传感器则是用于检测是否发生火灾，以便进一步的确保没有危险情况，通过设置环境检测装置14的方式，使得可以判断周围环境是否处于不良气体、异常温湿度、有烟雾或火灾等危险情况。如果有的话，可通过微型电脑111触发报警模块112。

其中，环境检测装置14中的传感器均是通过40P排线、IO扩展板、面包板连接到微型电脑上的，摄像头112则是通过15芯排线连接到微型电脑上的。

在本实用新型实施例中，弱势群体划分为多种弱势群体人员，例如可以是儿童、老人、孕妇、残疾人士等等，每一个弱势群体人员都有其相应的标签，通过标签标识弱势群体人员的类型。

上述弱势群体人员分类识别模型是利用弱势群体人员样本图像对模型进行训练得到的。

在本实用新型实施例中，微型电脑111中包含已经训练好的弱势群体人员分类识别模型，因此，微型电脑111在接收到摄像头112发送的图像之后，可以利用该弱势群体人员分类识别模型对该图像进行分类识别，输出分类识别结果，该分类识别结果有两种，一种是未识别到图像中包含弱势群体人员，另一种是识别到图像中包含弱势群体人员，同时包含识别到的弱势群体人员的标签。在后一种情况时，微型电脑111将控制协助警报装置12执行相应的警报操作，例如可以是播放语音提醒，发出鸣笛声音、与管理人员进行语音沟通等等。

在一种可行的实现方式中，请参阅图2，为微型电脑111与协助警报装置12的连接示意图。在图2中，上述的微型电脑111与协助警报装置12依次通过40p排线、IO扩展板及面包板实现电连接，具体可以是微型电脑111与40p排线的一端连接，40排线的另一端连接至IO扩展板，IO扩展板还与面包板进行电连接，语音模块121设置在面包板上，且报警模块122也设置在面包板上，语音模块121和报警模块122在电路上是互相独立的，且均实现了与微型电脑111的电连接。

在一种可行的实现方式中，上述的微型电脑111为树莓派嵌入式系统设备，树莓派嵌入式系统设备中包含弱势群体人员分类识别模型。具体的，弱势群体人员分类识别模型可以是在其他的设备训练好，训练好之后再导入至树莓派嵌入式系统设备中的。其中，该树莓派嵌入式系统设备具有体型小、可移动、布置方便的优点，可以根据不同的需求实现不同场景下的功能，且在公共交通工具场景下应用可以保护弱势群体人员的落座，在阶梯应用可以保证弱势群体人员的出入方便，在车辆内的应用，则可以保护弱势群体人员不被误锁在车内，尤其是避免儿童被误锁在车内，保护车内儿童的安全。

其中，上述的树莓派嵌入式系统设备优选可以为树莓派3B+设备。

在一种可行的实现方式中，协助保护系统还包括显示屏，微型电脑111与显示屏电连接，微型电脑111还用于将图像显示在显示屏上，且在确定图像包含弱势群体人员时，在弱势群体人员的位置添加标注框。例如，若微型电脑111检测到图像A中包含一个老人和一个儿童，则可以在显示屏上显示该图像A时，分别使用标注框框住老人所在的区域，和儿童所在的区域，以便能够指示在图像A中老人和儿童所在的位置，以达到提示的目的，进一步地，显示屏在显示图像A时，还可以显示老人的标签和儿童的标签。

进一步地，基于图1所示的结构，请参阅图3，为本实用新型实施例中弱势群体人员的协助保护系统的另一结构示意图，包括：分类识别装置11及协助警报装置12，其中，分类识别装置11包括微型电脑111及摄像头112，微型电脑111与摄像头112电连接，摄像头112用于采集图像，并传输给微型电脑111；微型电脑111用于基于已训练好的弱势群体人员分类识别模型对图像进行识别，确定图像是否包含弱势群体人员；进一步地，微型电脑111还与协助警报装置12电连接。

其中，协助警报装置12包括语音模块121及报警模块122；

微型电脑111分别与语音模块121及报警模块122电连接，且微型电脑111还与定位装置13及环境检测装置14电连接，定位装置13用于确定位置，并发送给微型电脑111，环境检测装置14用于检测环境信息，并发送给微型电脑111。

微型电脑111还具体用于在识别到图像包含弱势群体人员时，控制语音模块121播放提醒消息，或者利用语音模块121进行语音交互；和/或控制报警模块122执行报警操作。

进一步地，上述的协助保护系统还包括通信模块113，及云服务器系统15；

该通信模块113与微型电脑111电电连接，微型电脑111通过通信模块113与云服务器系统15通信连接，微型电脑111还用于将图像及图像的弱势群体人员的识别结果通过通信模块113发送给云服务器系统15。

在一种可行的实现方式中，通信模块113为wifi通信模块113、3G通信模块113、4G通信模块113或者5G通信模块113或者其他的多制式移动通信协议的物联网系统。微型电脑111可以通过通信模块113实现与云服务器系统15的通信，例如，可以将摄像头112采集到的图像上传至云服务器系统15，以实现摄像头112监控，还可以将摄像头112采集到的图像，及利用弱势群体人员分类识别模型对图像进行识别的分类识别结果上传至云服务器系统15，由云服务器系统15进行存储。此外，对于定位装置13确定的位置信息，及环境检测装置14确定的环境信息，也可以通过通信模块113上传至云服务器系统，通过设置通信模块113和云服务器系统15，能够有效解决图像、分类识别结果、环境信息及位置信息的实时远程无线传输问题。

在一种可行的实现方式中，弱势群体人员的协助保护系统还包括用户端，用户端与云服务器系统15通信连接，该用户端可以通过应用程序或者web端登入云服务器系统15，可以从云服务器系统15获取实时的或者已存储的图像及图像的弱势群体人员的分类识别结果，以实现监控功能。此外，由于在监控过程中，有可能会发生紧急事件，当出现紧急事件时，可以通过多制式数字移动通信协议的物联网系统实现对摄像头112拍摄的图像所在的现场进行通信和交互，解决出现紧急事件时，无管理人员交互导致的效率低下的问题。例如，若微型电脑111对摄像头112采集到图像进行识别，识别到有老人，然而由于该老人因为环境或者身体原因倒地不起，这个是无法识别到的，而云服务器系统15的用户端若监测到该图像，可以确定有老人倒地的紧急情况发生，此时可以通过通信模块113与协助警报装置12中的语音模块121进行语音交互，将用户端的语音信号通过通信模块113传输至微型电脑111，微型电脑111接收到该语音信号之后，将该语音信号发送给语音模块121进行播放，以提醒老人周围的工作人员尽快对老人的安全进行确认。或者，用户端还可以通过通信模块113发送报警指令，微型电脑111接收到该报警指令之后，将触发报警模块122进行报警，在报警模块122是蜂鸣器时，可以触发该蜂鸣器鸣笛报警。且可以理解的是，在发生紧急状况时，云服务器也能够及时获取到位置信息，以便工作人员及时展开救援。且在设置环境检测模块的基础上，微型电脑111在确定有紧急情况时，将触发报警模块122进行报警，且用户端可以通过调用云服务器系统上的图像、分类识别结果、位置信息及环境信息等制定救援方案，并采取救援措施，保护弱势群体人员的安全，及其他人员的安全。

具体的，上述用户端包括PC端和移动端，PC端和移动终端分别与云服务器系统15通信连接。其中PC端可以是传统的台式电脑、DIY电脑、笔记本电脑、以及近年来开始流行的平板电脑、一体机电脑、超级本、掌上电脑、嵌入式计算机等等，其中，移动端通常则是指智能终端，例如智能手机。

在本实用新型实施例中，通过利用通信模块113实现微型电脑111与云服务器系统15的通信连接，使得能够实现对监控信息(摄像头112采集到的图像)、弱势群体人员的分类识别结果的存储，工作人员可以通过云服务器系统15对整个弱势群体人员分类识别的过程进行集成和统一化的管理。

需要说明的是，本实用新型实施例中的弱势群体人员协助保护系统可以应用于多种不同的场景，例如公共交通工具场景、扶梯或电梯场景、车辆场景等等，下面将分别进行介绍：

(1)在公共交通工具场景下，摄像头112安装于公共交通工具的老弱病残孕专座上方，和/或，公共交通工具的车门的上方，协助警报装置12则安装于公共交通工具的内壁上，定位装置13及环境检测装置14均安装与公共交通工具内。

其中，上述的摄像头112是位于公共交通工具的内部空间内，其中，公共交通工具可以是公交车或者地铁，一般公交车及地铁内均有设置老弱病残孕专座，该专座是专门给弱势群体人员使用的，使得能够实现对弱势群体人员的照顾。其中，当摄像头112与微型电脑111是集成化时，则表示整个分类识别装置11可以安装在公共交通工具的老弱病残孕专座上方，和/或，公共交通工具的车门上方，使得能够拍摄到专座上的人员落座情况，及拍摄到弱势群体人员的上下车情况，以便进行适当的调整。

(2)在阶梯场景下，摄像头112安装于能拍摄到阶梯的出口和/或入口的位置，定位装置13及环境检测装置14设置于阶梯的预设范围内。

在阶梯场景下，对残疾人士是不利的，一般为了协助残疾人士，会在阶梯的出口和/或入口设置传送系统，该传送装置可以是传送带，或者是垫片等等。其中，阶梯场景可以是水泥阶梯、或者是扶梯或者是其他交通工具的阶梯。

(3)在车辆场景下，摄像头112安装于能够拍摄到车辆内的预设区域的位置，定位装置13及环境检测装置14安装于车辆的内部。

在车辆场景下，经常会出现有小孩等弱势群体人员被遗忘误锁在车内而导致事故的情况，而通过在车辆内的预设区域的位置安装摄像头112，且该摄像头112与包含弱势群体人员分类识别模型的微型电脑111连接，使得能够有效的实现对摄像头112拍摄到的车内预设区域内的图像的识别，有效确定是否存在弱势群体人员。

在本实用新型实施例中，上述的弱势群体人员分类识别模型为轻量级模型，可以在嵌入式设备中实现对儿童、老人、残疾人士及孕妇等弱势群体进行分类识别，且识别效果好。上述的弱势群体人员分类识别模型可以导入至树莓派嵌入式系统设备中，该设备体型小、可移动、布置十分方便，且可通过通信模块113与云服务器系统15通信连接，实现实时监测识别，成本低，且可应用在多种不同的场景下，应用效果好。进一步地，分类识别装置11在识别到弱势群体人员时，还可以在显示屏上显示图像，并使用标注框进行标注，此外还可以显示分类标签，使得识别结果清晰明了。且进一步地，设置协助警报装置12，使得在识别到弱势群体人员时，可以利用语音模块121和报警模块122执行相应的操作，利用语音模块121播放提醒消息或者实现后台工作人员与现场的语音交流，对现场人员信息指引，以便更好地帮助到弱势群体人员，且利用报警模块122能够实现鸣笛报警，及时通知现场工作人员化解险情。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种弱势群体人员的协助保护系统，其特征在于，所述系统包括：

分类识别装置、协助警报装置、定位装置及环境检测装置；

所述分类识别装置包括微型电脑及摄像头，所述微型电脑与所述摄像头电连接，所述摄像头用于采集图像，并传输给所述微型电脑；所述微型电脑包含弱势群体人员分类识别模型；

所述协助警报装置包括语音模块及报警模块；

所述微型电脑分别与所述语音模块及报警模块电连接，且所述微型电脑还与定位装置与环境检测装置电连接，定位装置用于确定位置，环境检测装置用于检测环境信息；所述环境检测装置包括气体检测传感器、温湿度传感器、烟雾传感器及火焰传感器中的一种或多种；所述定位装置包括GPS定位模块及北斗定位模块；

所述微型电脑具体用于控制所述语音模块播放提醒消息，或者利用语音模块进行语音交互；和/或控制所述报警模块执行报警操作。

2.根据权利要求1所述的协助保护系统，其特征在于，所述微型电脑与所述协助警报装置依次通过40P排线、IO扩展板及面包板实现电连接。

3.根据权利要求1所述的协助保护系统，其特征在于，所述微型电脑为树莓派嵌入式系统设备，所述树莓派嵌入式系统设备中包含所述弱势群体人员分类识别模型。

4.根据权利要求1所述的协助保护系统，其特征在于，所述协助保护系统还包括显示屏，所述微型电脑与所述显示屏电连接。

5.根据权利要求1所述的协助保护系统，其特征在于，所述协助保护系统还包括通信模块，及云服务器系统；

所述通信模块与所述微型电脑电连接，所述微型电脑通过所述通信模块与所述云服务器系统通信连接。

6.根据权利要求5所述的协助保护系统，其特征在于，所述通信模块为wifi通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块或者其他的多制式数字移动通信协议的物联网系统。

7.根据权利要求6所述的协助保护系统，其特征在于，所述系统还包括用户端，所述用户端与所述云服务器系统通信连接。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的协助保护系统，其特征在于，在公共交通工具场景下，所述摄像头安装于所述公共交通工具的老弱病残孕专座上方，和/或，所述公共交通工具的车门的上方，所述协助警报装置则安装于所述公共交通工具的内壁上，所述定位装置及环境检测装置均安装与所述公共交通工具内。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的协助保护系统，其特征在于，在阶梯场景下，所述摄像头安装于能拍摄到所述阶梯的出口和/或入口的位置，所述定位装置及环境检测装置设置于阶梯的预设距离范围内，。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的协助保护系统，其特征在于，在车辆场景下，所述摄像头安装于能够拍摄到所述车辆内的预设区域的位置，所述定位装置及环境检测装置安装于所述车辆的内部。

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