CN215376330U - 踢被子识别装置与电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种踢被子识别装置与电子设备。踢被子识别装置通过红外摄像头和可见光摄像头分别获取红外图像和可见光图像，图像处理芯片识别出红外图像和可见光图像中的目标骨骼关键点，再通过测温装置检测目标骨骼关键点位置的温度，以及通过主控板比较目标骨骼关键点位置的温度与预设温度值的大小，实现当目标骨骼关键点位置的温度小于预设温度值时识别睡觉者处于踢被子状态，并通过报警装置进行报警，达到实时监控睡觉者是否踢被子的目的，从而提高发现睡觉者踢被子的速度。

Description

踢被子识别装置与电子设备

技术领域

本申请涉及图像识别装置技术领域，具体涉及一种踢被子识别装置与电子设备。

背景技术

在睡觉时，无论婴儿或普通人都有可能会踢被子，进而导致人体着凉。人体着凉还可能引发打喷嚏、鼻塞不畅、拉肚子等症状。

目前，识别踢被子方法主要是其他未睡觉者(如婴幼儿的监护人) 对睡觉者通过肉眼观察的方式判断睡觉者是否踢被子。然而，未睡觉者通常不能长时间集中注意力观察睡觉者，存在难以及时发现睡觉者踢被子的问题。

实用新型内容

基于此，为了解决或改善现有技术的问题，本申请提供一种踢被子识别装置与电子设备，可以提高发现睡觉者踢被子的速度。

第一方面，提供一种踢被子识别装置，包括：红外摄像头、可见光摄像头、测温装置、图像处理芯片、主控板、报警装置；所述红外摄像头与所述图像处理芯片连接，所述可见光摄像头与所述图像处理芯片连接，所述测温装置与所述主控板连接，所述图像处理芯片与所述主控板连接，所述主控板与所述报警装置连接；所述红外摄像头用于采集感知范围内的图像信息并输出红外图像；所述可见光摄像头用于采集感知范围内的图像信息并输出可见光图像；所述测温装置用于采集感知范围内的温度信息并输出温度信号；所述图像处理芯片用于识别到所述红外图像和/或可见光图像中的目标骨骼关键点时，输出识别信号；所述主控板用于响应所述识别信号输出第一控制信号；所述测温装置用于响应所述第一控制信号测量目标骨骼关键点位置的温度并输出温度信号；所述主控板还用于响应所述温度信号中的温度为预设温度值时，输出第二控制信号；所述报警装置用于响应所述第二控制信号进行报警；

其中，所述目标骨骼关键点包括位于人体的肩部，腿部、臂部、手部、脚部中的至少一个部位上的骨骼关键点。

其中的一个实施例中，所述红外摄像头包括底座、镜头；其中，所述底座与所述镜头活动连接。

其中的一个实施例中，所述红外摄像头还包括电机，固定设置在所述底座上，且所述电机的转轴上固定设置所述镜头，所述电机与所述主控板连接；

所述主控板还用于输出控制电机转动的第三控制信号；所述电机用于响应所述第三控制信号进行转动。

其中的一个实施例中，所述红外摄像头的数量为多个，且任意两个所述红外摄像头镜头方向形成的夹角小于180°，所述夹角的开口用于朝向目标位置。

其中的一个实施例中，所述踢被子识别装置还包括通信模块，与所述主控板连接，以及用于与用户终端建立连接；

用户终端用于通过所述通信模块传输转动信号至所述主控板；所述主控板用于响应所述转动信号输出所述第三控制信号。

其中的一个实施例中，所述踢被子识别装置还包括感光探测器；

所述感光探测器与所述主控板连接，所述主控板与所述红外摄像头和所述可见光摄像头分别连接；

所述感光探测器用于检测感知范围内的可见光线强度并输出光线强度信号；所述主控板还用于响应可见光线强度信号中光线强度低于预设光线强度时输出第五控制信号和第六控制信号；所述红外摄像头用于响应所述第五控制信号进行启动；所述可见光摄像头用于响应第六控制信号进行关闭。

其中的一个实施例中，所述踢被子识别装置还包括可充电电池、驱动电路、定时器；

所述充电电池与驱动电路连接，所述驱动电路与所述定时器连接，所述驱动电路与所述主控板连接；

所述可充电电池用于为所述驱动电路提供电能；所述定时器用于在设定的时刻输出高电平信号；所述驱动电路用于在导通状态下为所述主控板上电，以及响应所述高电平信号由截止状态转为导通状态。

其中的一个实施例中，所述报警装置包括：警报指示灯、声音警报器中的至少一种。

其中的一个实施例中，所述踢被子识别装置还包括显示屏，与红外摄像头、可见光摄像头分别连接；

所述显示屏用于显示所述红外图像和所述可见光图像。

第二方面，提供一种电子设备，包括如上所述的踢被子识别装置。

上述踢被子识别装置，用于识别睡觉者是否踢被子，具体是通过红外摄像头和可见光摄像头分别获取红外图像和可见光图像，图像处理芯片识别出红外图像和可见光图像中的目标骨骼关键点，再通过测温装置检测目标骨骼关键点位置的温度，以及通过主控板比较目标骨骼关键点位置的温度与预设温度值的大小，实现当目标骨骼关键点位置的温度小于预设温度值时识别睡觉者处于踢被子状态，并通过报警装置进行报警，达到实时监控睡觉者是否踢被子的目的，从而提高发现睡觉者踢被子的速度。而且，通过在识别到目标骨骼关键点后增加了对目标骨骼关键点的位置进行测温的过程，能够减少在图像识别时对盖有较薄被子的睡觉者也能识别到目标骨骼关键点而被错误识别为未盖被子状态的问题，提高识别准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解的是，下面描述中的附图仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为本申请一实施例的踢被子识别装置的连接关系示意图；

图2为本申请一实施例的踢被子识别装置的应用场景示意图；

图3为本申请一实施例的中人体骨骼关键点的示意图；

图4为本申请一实施例的踢被子识别装置的红外摄像头的结构示意图；

图5为本申请一实施例的踢被子识别装置的多个红外摄像头的应用场景示意图；

图6为本申请一实施例踢被子识别装置的连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本申请实施例提出一种踢被子识别装置，可以实时监控睡觉者是否踢被子，从而达到及时发现睡觉者踢被子的效果。具体地，请参阅图1，踢被子识别装置包括：红外摄像头11、可见光摄像头12、测温装置13、图像处理芯片14、主控板15、报警装置16；红外摄像头11与图像处理芯片14连接，可见光摄像头12与图像处理芯片14连接，测温装置13 与主控板15连接，图像处理芯片14与主控板15连接，主控板15与报警装置16连接；红外摄像头11用于采集感知范围内的图像信息并输出红外图像；可见光摄像头12用于采集感知范围内的图像信息并输出可见光图像；测温装置13用于采集感知范围内的温度信息并输出温度信号；图像处理芯片14用于识别到红外图像和/或可见光图像中的目标骨骼关键点时，输出识别信号例如高电平信号；主控板15用于响应识别信号输出第一控制信号；测温装置13用于响应第一控制信号测量目标骨骼关键点位置的温度并输出温度信号；主控板15还用于响应温度信号中的温度为预设温度值时，输出第二控制信号；报警装置16用于响应第二控制信号进行报警。其中，目标骨骼关键点可包括位于人体的肩部，腿部、臂部、手部、脚部中的至少一个部位上的骨骼关键点。

本实施例的踢被子识别装置是通过红外摄像头11和可见光摄像头 12分别获取红外图像和可见光图像，图像处理芯片14识别出红外图像和可见光图像中的目标骨骼关键点，再通过测温装置13检测目标骨骼关键点位置处的温度，通过比较目标骨骼关键点位置的温度和预设温度值的大小，实现当目标骨骼关键点的温度小于预设温度值时识别睡觉者踢被子，从而实时监控睡觉者是否踢被子，可以提高发现睡觉者踢被子的速度。

对于盖有较薄被子的睡觉者，由于被子较薄容易在红外图像中和可见光图像中出现人形，在图像识别时容易识别到红外图像中和可见光图像中的目标骨骼关键点。基于此，本申请实施例通过在识别到目标骨骼关键点后增加了对目标骨骼关键点的位置进行测温的过程，能够减少在图像识别时对盖有较薄被子的睡觉者也能识别到目标骨骼关键点而被错误识别为未盖被子状态的问题，提高识别准确率。

请参阅图2，在本申请踢被子识别装置的一个应用场景中，踢被子识别装置可以安装在卧室内部，例如卧室的墙壁上或者床101上，其中红外摄像头11、可见光摄像头12、测温装置13均朝向床101所在的位置，分别用于采集睡觉者103的红外图像、可见光图像、睡觉者骨骼关键点的温度。当睡觉者103未踢被子102，且被子102厚度较厚时，图像处理芯片14难以从红外图像或可见光图像检测出覆盖于被子102下的目标骨骼关键点，即可识别为睡觉者103未踢被子102；当睡觉者103 未踢被子102，且被子102厚度较薄时，图像处理芯片14可能会错误从红外图像或可见光图像检测出覆盖于被子102下的目标骨骼关键点，再通过测温装置13检测目标骨骼关键点的温度，通过与预设温度值比较确定睡觉者103是否踢被子102。可以理解的是，人体的体温一般在 35.5-37.5℃之间，当睡觉者103盖上被子后，即使图像处理芯片14检测到位于被子下方的目标骨骼关键点，测温装置对目标骨骼关键点的温度进行测量时会被被子102阻挡，而实际上是对目标骨骼关键点对应被子的位置进行测温，得到的温度为被子的温度，被子的温度要小于预设温度值(如35.5℃)，即可判断睡觉者103未踢被子102；若当睡觉者103 踢被子后，图像处理芯片14能够检测出目标骨骼关键点，且对目标骨骼关键点对应被子的位置进行测得的温度满足预设温度值，即可判定睡觉者103踢被子102。

其中，图像处理芯片14是能够根据图像处理算法对图像进行识别的芯片。图像处理算法可以是本领域惯用的基于神经网络的人体关键点算法，可以获取目标骨骼关键点。具体地，图像处理芯片14可以是一种神经元芯片。

请参阅图3，人体骨骼关键点1031是人体姿态识别中的术语，具体是在对人体位姿识别时通常在人体103的骨骼关节处人为设置的一系列关键点，通过多个关键点的位置变化确定人体103的位姿。本申请所描述的目标骨骼关键点是一些特定的人体骨骼关键，具体可以认为人在睡觉时被被子所覆盖的一个或多个人体骨骼关键点，是图像处理芯片14 从红外图像或可见光图像识别的目标。目标骨骼关键点具体在人体的位置可以根据需要进行设定，举例地，目标骨骼关键点可以包括位于肩部，腿部、臂部、手部、脚部位置的骨骼关键点中的至少一个，目标骨骼关键点可以包括也可以不包括头部关键点(睡觉时头部一般都未被被子盖住)。

主控板15是一种能起到控制作用的电路板。主控板15上具有处理器，能够进行信号处理并输出多种控制信号，实现对踢被子识别装置内部的电子元件进行控制。

测温装置13是一种能够检测人体体温的装置，具体可以是红外测温装置13，例如红外测温仪。通过测温装置13能够对目标骨骼关键点进行测温，并后去目标骨骼关键点的温度。实现时，图像处理芯片14 从红外图像或可见光图像中获取人体骨骼关键的位置信息，主控板15 根据人体骨骼关键的位置信息控制测温装置13获取相关目标骨骼关键点位置的温度。

测温装置13具体为红外测温仪，且与红外摄像头11或可见光摄像头12的朝向相同(朝向平行)，可实现测温装置13与红外摄像头11 或可见光摄像头12的感知范围相同，有利于获取人体关键点的温度。可选地，将红外摄像头11与可见光摄像头12集成为双目摄像头，其中，红外摄像头11有利于拍摄光线较暗的环境的图片，可见光摄像头12在拍摄可见光环境下的图片具有优势。

请参阅图4，为调节红外摄像头11的朝向，其中的一个实施例中，红外摄像头11包括底座112、镜头111；其中，底座112与镜头111活动连接。摄像头的底座112可以固定在卧室内部，镜头111可以相对底座112活动(如转动)，有利于用户根据床的位置调整镜头111的朝向。

为实现红外摄像头的镜头111朝向的自动化调整，其中的一个实施例中，请参阅图4，红外摄像头11还包括电机113，固定设置在底座112 上，且电机113的转轴上固定设置镜头111，电机113与主控板15连接；主控板15还用于输出控制电机113转动的第三控制信号；电机113用于响应第三控制信号进行转动。可见，通过主控板15输出第三控制信号，控制电机113进行转动，从而带动电机113转轴上的镜头111进行转动，实现红外摄像头的镜头111朝向的自动化调整。

在一些场景中，一个红外摄像头11的拍摄范围有限，而床的尺寸较大，通过一个红外摄像头11仅能拍摄到床的局部图像，需要增加红外摄像头11的拍摄范围。其中的一个实施例中，红外摄像头11的数量为多个。通过多个摄像头分别拍摄床的不同位置，达到对床的多个位置进行实时监控的效果。

请参阅图5，进一步地，任意两个红外摄像头的镜头111方向形成开口朝向目标位置的夹角小于180°。其中，目标位置是用户监控的区域，通常为床所在的位置。任意两个红外摄像头11的镜头方向形成夹角，该夹角的开口朝向可以理解角平分线的方向，且该夹角的开口朝向目标位置可以理解为夹角的平分线靠近目标位置。具体地，红外摄像头 11包括第一红外摄像头1111和第二红外摄像头1112，第一红外摄像头 1111朝向所在直线L₁,第二红外摄像头1112朝向所在直线L₂，直线L₁与直线L₂形成的夹角朝向目标位置，即直线L₁与直线L₂形成的夹角的角平分线L₃朝向或靠近目标位置。可以理解的是，通过任意两个红外摄像头的镜头111方向形成开口朝向目标位置的夹角小于180°，有利于红外摄像头的镜头111方向为朝向目标位置，减少红外摄像头的镜头111 方向背向目标位置。

请参阅图6，为便于用户端与踢被子识别装置进行信息交互，其中的一个实施例中，踢被子识别装置还包括通信模块17，与主控板15连接，以及用于与用户终端建立连接；用户终端用于通过通信模块17传输转动信号至主控板15；主控板15用于响应转动信号输出第三控制信号。可见，用户能够通过通信模块17发送相关指令，例如发送摄像头转动信号，使主控板15响应转动信号输出第三控制信号，实现电机113 响应第三控制信号进行转动的目的。可选地，通信模块17可以为蓝牙模或NB-IoT模块。

基于红外摄像头11有利于拍摄光线较暗的环境的图片，可见光摄像头12在拍摄可见光环境下的图片具有优势，在一些场景中，用户为节省电能，需要在光线较暗时仅开启红外摄像头11，关闭可见光摄像头 12；而在可见光条件下，仅开启可见光摄像头12，关闭红外摄像头11。请参阅图6，其中的一个实施例中，踢被子识别装置还包括感光探测器 18；感光探测器18与主控板15连接，主控板15与红外摄像头11和可见光摄像头12分别连接；感光探测器18用于检测感知范围内的可见光线强度并输出光线强度信号；主控板15还用于响应可见光线强度信号中光线强度低于预设光线强度时输出第五控制信号和第六控制信号；红外摄像头11用于响应第五控制信号进行启动；可见光摄像头12用于响应第六控制信号进行关闭。

可见，通过感光探测器18检测可见光线的强弱输出光线强度信号，在可见光线较弱时主控板15输出第五信号开启红外摄像头11，以及主控板15输出第六信号关闭可见光摄像头12，减少红外摄像头11和可见光摄像头12同时开启耗能较大的问题。此外，主控板15还用于响应可见光线强度信号中光线强度大于或等于预设光线强度时输出第七控制信号和第八控制信号；红外摄像头11用于响应第七控制信号进行关闭；可见光摄像头12用于响应第八控制信号进行启动。

在一些场景中，踢被子识别装置的开启与关闭，通常与用户的作息有关，例如用户通常在晚上十点到早上七点睡觉以及中午一点到中午两点午睡，需要踢被子识别装置在晚上十点和中午一点开启，在早上七点和中午两点关闭。

请参阅图6，其中的一个实施例中，踢被子识别装置还包括可充电电池20、驱动电路21、定时器19；充电电池与驱动电路21连接，驱动电路21与定时器19连接，驱动电路21与主控板15连接；可充电电池 20用于为驱动电路21提供电能；定时器19用于在设定的时刻输出高电平信号(时间信号)；驱动电路21用于在电路导通状态下为主控板15 上电，以及响应高电平信号由电路截止状态转为电路导通状态。可见，通过定时器19在设定的时间输出高电平信号，使驱动电路21导通，实现为主控板15供电，达到定时开启与关闭踢被子识别装置的目的。

具体地，第二驱动电路21包含有MOS管，分别与电池、定时器19、主控板15连接。在实现时，定时器19输出高电平信号，MOS管响应高电平信号处于导通状态，MOS管导通状态下为主控板15供电，使踢被子装置运行；MOS管响应低电平信号处于截止状态。具体地，MOS 管可以为NMOS管。

请参阅图6，其中的一个实施例中，报警装置包括：警报指示灯、声音警报器中的至少一种。具体地，在用户踢被子时，警报指示灯可以通过亮起提示用户；声音警报器可以通过发出声音提示用户。

请参阅图6，其中的一个实施例中，通过设置显示器22显示红外摄像头11和可见光摄像头12拍摄的红外图像和可见光图像，方便监控人员观察睡觉者的情况，具体地，踢被子识别装置还包括显示器22，与红外摄像头11、可见光摄像头12分别连接；显示器22用于显示红外图像和可见光图像。显示器22可以设置在便于监控人员观察的位置，监控人员能够通过显示器22显示的红外图像和可见光图像，监控睡觉者的情况。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括如上的踢被子识别装置。例如，本申请中描述的电子设备可以包括诸如房车(旅居车)、电动床等。

电子设备中的踢被子识别装置能够识别睡觉者是否踢被子，实现电子设备的踢被子识别功能。电子设备采用的踢被子识别装置是通过红外摄像头11和可见光摄像头12分别获取红外图像和可见光图像，图像处理芯片14识别出红外图像和可见光图像中的目标骨骼关键点，再通过测温装置13检测目标骨骼关键点位置的温度，通过比较目标骨骼关键点位置的温度和预设温度值的大小，实现当目标骨骼关键点的温度小于预设温度值时识别睡觉者踢被子，达到通过踢被子识别装置实时监控睡觉者是否踢被子的目的，从而提高发现睡觉者踢被子的速度。而且，通过在识别到目标骨骼关键点后增加了对目标骨骼关键点的位置进行测温的过程，能够减少在图像识别时对盖有较薄被子的睡觉者也能识别到目标骨骼关键点而被错误识别为未盖被子状态的问题，提高识别准确率。

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实用新型专利范围的限制。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)

1.一种踢被子识别装置，其特征在于，包括：红外摄像头、可见光摄像头、测温装置、图像处理芯片、主控板、报警装置；

所述红外摄像头与所述图像处理芯片连接，所述可见光摄像头与所述图像处理芯片连接，所述测温装置与所述主控板连接，所述图像处理芯片与所述主控板连接，所述主控板与所述报警装置连接；

所述红外摄像头用于采集感知范围内的图像信息并输出红外图像；所述可见光摄像头用于采集感知范围内的图像信息并输出可见光图像；所述测温装置用于采集感知范围内的温度信息并输出温度信号；所述图像处理芯片用于识别到所述红外图像和/或可见光图像中的目标骨骼关键点时，输出识别信号；所述主控板用于响应所述识别信号输出第一控制信号；所述测温装置用于响应所述第一控制信号测量目标骨骼关键点位置的温度并输出温度信号；所述主控板还用于响应所述温度信号中的温度为预设温度值时，输出第二控制信号；所述报警装置用于响应所述第二控制信号进行报警。

2.根据权利要求1所述的踢被子识别装置，其特征在于，所述红外摄像头包括底座、镜头；其中，所述底座与所述镜头活动连接。

3.根据权利要求2所述的踢被子识别装置，其特征在于，所述红外摄像头还包括电机，固定设置在所述底座上，且所述电机的转轴上固定设置所述镜头，所述电机与所述主控板连接；

所述主控板还用于输出控制电机转动的第三控制信号；所述电机用于响应所述第三控制信号进行转动。

4.根据权利要求1所述的踢被子识别装置，其特征在于，所述红外摄像头的数量为多个，且任意两个所述红外摄像头镜头方向形成的夹角小于180°，所述夹角的开口用于朝向目标位置。

5.根据权利要求3所述的踢被子识别装置，其特征在于，所述踢被子识别装置还包括通信模块，与所述主控板连接，以及用于与用户终端建立连接；

用户终端用于通过所述通信模块传输转动信号至所述主控板；所述主控板用于响应所述转动信号输出所述第三控制信号。

6.根据权利要求1所述的踢被子识别装置，其特征在于，所述踢被子识别装置还包括感光探测器；

所述感光探测器与所述主控板连接，所述主控板与所述红外摄像头和所述可见光摄像头分别连接；

所述感光探测器用于检测感知范围内的可见光线强度并输出光线强度信号；所述主控板还用于响应可见光线强度信号中光线强度低于预设光线强度时输出第五控制信号和第六控制信号；所述红外摄像头用于响应所述第五控制信号进行启动；所述可见光摄像头用于响应第六控制信号进行关闭。

7.根据权利要求1所述的踢被子识别装置，其特征在于，所述踢被子识别装置还包括可充电电池、驱动电路、定时器；

所述充电电池与驱动电路连接，所述驱动电路与所述定时器连接，所述驱动电路与所述主控板连接；

所述可充电电池用于为所述驱动电路提供电能；所述定时器用于在设定的时刻输出高电平信号；所述驱动电路用于在导通状态下为所述主控板上电，以及响应所述高电平信号由截止状态转为导通状态。

8.根据权利要求1所述的踢被子识别装置，其特征在于，所述报警装置包括：警报指示灯、声音警报器中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的踢被子识别装置，其特征在于，所述踢被子识别装置还包括显示屏，与红外摄像头、可见光摄像头分别连接；

所述显示屏用于显示所述红外图像和所述可见光图像。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的踢被子识别装置。

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