[發明專利]一種基于掃地機器人的家庭安保監測系統及方法

在審

• 申請號: 201810703310.8
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108803341A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 潘景良;佘思稹;陳灼;陳嘉宏
• 申請（專利權）人: 炬大科技有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;H04N7/18
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 傅靖

本發明提供了一種基于掃地機器人的家庭安保監測系統及方法，包括：安裝有攝像頭的掃地機器人、圖像處理模塊、家具識別模塊、家具位置檢測模塊、家具形態檢測模塊、保警示信號輸出模塊；還包括利用以上系統，根據家具模型識別、家具位置變化、家具形態變化輸出安保警示信號的方法。本發明的家庭安保監測系統，根據RGB圖像、利用訓練出的神經網絡模型，進行家具識別；本發明的家庭安保監測方法，利用基于神經網絡的家具識別算法，根據家具位置檢測、家具形態檢測結果分配，判斷出家庭安保異常，并輸出安保警示信號，開發了掃地機器人的外圍應用，增強了掃地機器人使用的樂趣性。

技術領域

本發明涉及基于圖像處理的異常行為監測領域，具體涉及一種基于掃地機器人的家庭安保監測系統及方法。

背景技術

當室內無人時容易發生入室盜竊等刑事案件，給住戶造成較大的經濟損失，甚至有可能會因為住戶臨時返回家中、住戶與案犯意外相遇而給住戶人身安全造成損失。

掃地機器人，又稱自動打掃機、智能吸塵、機器人吸塵器等，是智能家用電器的一種，能憑借一定的人工智能，自動在房間內完成地板清理工作。一般采用刷掃和真空方式，將地面雜物先吸納進入自身的垃圾收納盒，從而完成地面清理的功能。一般來說，將完成清掃、吸塵、擦地工作的機器人，也統一歸為掃地機器人，現有掃地機器人僅僅具有打掃清潔的功能，其功能單一，智能化程度低，使用樂趣少，而掃地機器人使用環境又多為家庭環境，故一種基于掃地機器人的家庭安保系統丞代開發。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于掃地機器人的家庭安保監測系統及方法。本發明的家庭安保監測系統，根據RGB圖像、利用訓練出的神經網絡模型，進行家具識別；本發明的家庭安保監測方法，利用基于神經網絡的家具識別算法，根據家具位置檢測、家具形態檢測結果分配，判斷出家庭安保異常，并輸出安保警示信號，開發了掃地機器人的外圍應用，增強了掃地機器人使用的樂趣性。

為實現所述技術目的，本發明的技術方案是：一種基于掃地機器人的家庭安保監測系統，包括：安裝有攝像頭的掃地機器人、圖像處理模塊、形心計算模塊、用戶異常行為判斷模塊、異常行為報警模塊；

所述圖像處理模塊用于根據所述攝像頭的視頻輸入，按幀進行RGB數據處理；

所述家庭安保監測系統還包括：關節點估計模塊或輪廓提取模塊的一種；其中所述關節點估計模塊用于對RGB數據處理后的視頻逐幀進行人物關節點估計，其中輪廓提取模塊用于對RGB數據處理后的視頻逐幀利用邊緣算法進行人物輪廓提?。?/p>

所述形心計算模塊根據關節點估計模塊估計出的關節點，或根據輪廓提取模塊提取出的人物輪廓進行形心計算；

所述用戶異常行為判斷模塊用于在形心下降時間低于m秒時，輸出報警信號至異常行為報警模塊，且m≤0.5。

進一步，所述關節點估計模塊包括LSTM主網絡模塊、時域注意力子網絡模塊、空域注意力子網絡模塊；

所述主網絡模塊(Main LSTM Network)用于對目標骨架特征進行提取、時域相關性利用和最終關節點的判斷與輸出，所述時域注意力子網絡模塊(Temporal Attention)用于給不同幀分配合適的重要性，所述空域注意力子網絡模塊(Spatial Attention)用于給不同關節點分配合適的重要性。

進一步，本系統還包括家具識別模塊，家具識別模塊采用神經網絡模型，其包括：輸入層、標準卷積層、可分離卷積包、平均降緯層、完全連接層、家具識別輸出層；

所述輸入層對所述圖像處理模塊進行RGB數據處理后的視頻按幀讀取；所述家具識別輸出層用于輸出視頻中的家具模型以及識別結果的置信度。

作為本發明家庭安保監測系統的一種優選的實施方案，基于上述內容，還包括骨架行動速度檢測模塊、骨架個數檢測模塊、家具位置檢測模塊、家具形態檢測模塊；