[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)圖像識別的睡眠狀態(tài)監(jiān)測節(jié)能助老系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911005693.2
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110533012A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 婁娟;石畫;王佳興;王日舟;萬兆嬴;趙牧馳;趙佳慧;劉豐瑞;劉佳霖;莊可好;王梓丞
• 申請（專利權(quán)）人: 東北電力大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/04;G08B21/04;G08B21/06;H04L29/08
• 代理公司: 11350 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李興林<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

1.一種基于深度學(xué)習(xí)圖像識別的睡眠狀態(tài)監(jiān)測節(jié)能助老系統(tǒng)，其特征在于，包括前端設(shè)備、小型服務(wù)器、電源控制模塊和后端設(shè)備；前端設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)與小型服務(wù)器相連，小型服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)分別與電源控制模塊以及后端設(shè)備相連；后端設(shè)備還通過網(wǎng)絡(luò)與前端設(shè)備相連；

所述前端設(shè)備用于采集電視前方的圖像信息，并將采集的圖像信息傳送給小型服務(wù)器；所述前端設(shè)備還用于與后端設(shè)備實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻通話；所述前端設(shè)備還用于查詢小型服務(wù)器中存儲的數(shù)據(jù)信息；

所述小型服務(wù)器用于接收及存儲圖像信息，并根據(jù)接收的圖像信息進(jìn)行圖像識別和圖像分析，判斷圖像中的老人是否處于睡眠狀態(tài)；所述小型服務(wù)器還用于根據(jù)分析結(jié)果向電源控制模塊發(fā)送控制信息；所述小型服務(wù)器還用于定期向后端設(shè)備發(fā)送報表，接受前端設(shè)備或后端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)查詢請求；

所述電源控制模塊用于接受小型服務(wù)器的控制信號，并根據(jù)控制信號生成相應(yīng)的紅外控制信號，通過紅外控制信號控制電視音量、亮度和電源啟閉狀態(tài)；所述電源控制模塊還用于檢測電視的啟閉狀態(tài)并向小型服務(wù)器發(fā)送電視的狀態(tài)信息；

所述后端設(shè)備用于查詢小型服務(wù)器反饋的老人睡眠狀態(tài)信息，所述后端設(shè)備還用于與前端設(shè)備實時視頻通話，所述后端設(shè)備還用于查詢小型服務(wù)器的報表或歷史信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于深度學(xué)習(xí)圖像識別的睡眠狀態(tài)監(jiān)測節(jié)能助老系統(tǒng)，其特征在于，所述小型服務(wù)器包括STM32互聯(lián)型微控制器；所述小型服務(wù)器內(nèi)集成有圖像處理系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)使用人眼狀態(tài)識別檢測方法和肢體識別檢測方法對圖像進(jìn)行分析，通過光流法、角點追蹤的卡爾曼濾波以及仿射變換的改進(jìn)算法提高識別精度，當(dāng)人眼識別或光流輪廓特征點檢測以及肢體識別算法檢測判斷老人為睡眠狀態(tài)時，小型服務(wù)器向電源控制模塊發(fā)出信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于深度學(xué)習(xí)圖像識別的睡眠狀態(tài)監(jiān)測節(jié)能助老系統(tǒng)，其特征在于，所述前端設(shè)備和所述后端設(shè)備均為手機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于深度學(xué)習(xí)圖像識別的睡眠狀態(tài)監(jiān)測節(jié)能助老系統(tǒng)，其特征在于，電源控制模塊包括系統(tǒng)線性穩(wěn)壓電源、主控芯片、紅外遙感控制裝置、藍(lán)牙模塊和串口通訊模塊；系統(tǒng)線性穩(wěn)壓電源分別為主控芯片、紅外遙感控制裝置和藍(lán)牙模塊提供電能，主控芯片的信號端分別與紅外遙感控制裝置、藍(lán)牙模塊以及串口通訊模塊信號相連；所述系統(tǒng)線性穩(wěn)壓電源通過USB電源適配器輸出穩(wěn)壓電源；紅外遙感控制裝置包括發(fā)射單元和接收單元，發(fā)射單元包括鍵盤矩陣電路、編碼調(diào)制電路和LED紅外發(fā)送器；接收單元包括光電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)電路和解碼電路。

5.一種基于權(quán)利要求1的深度學(xué)習(xí)圖像識別的睡眠狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采集人體的圖像信息，將采集到的圖像信息上傳到小型服務(wù)器，由小型服務(wù)器對圖像信息進(jìn)行識別和分析；

S2、小型服務(wù)器通過圖像處理系統(tǒng)對圖像信息進(jìn)行分析和判斷，所述圖像處理系統(tǒng)對圖像信息進(jìn)行分析判斷包括通過光流輪廓特征點和肢體像素點識別方法對人體運動進(jìn)行檢測，通過人眼識別檢測方法對人臉信息進(jìn)行判斷，得到用戶眼睛的睜閉狀態(tài)；

S3、根據(jù)人體運動判斷和人臉信息判斷得到用戶是否處于睡眠狀態(tài)，并輸出人體運動以及眼睛狀態(tài)的檢測數(shù)據(jù)。