專利名稱：嬰幼兒監(jiān)護裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及監(jiān)護裝置領域，尤其涉及一種嬰幼兒監(jiān)護裝置及方法。
背景技術：
目前市場上的嬰幼兒監(jiān)護裝置都是通過視頻來監(jiān)護嬰幼兒的行為和活動范圍，這 種方式與現(xiàn)場的看護沒有本質(zhì)的區(qū)別，僅僅是嬰幼兒的監(jiān)護人可以離嬰幼兒遠一點，監(jiān)護 人會感覺很累。在晚上睡覺的時候，嬰幼兒有時會踢掉被子，此時監(jiān)護人可能正處在睡眠之 中，不能及時發(fā)現(xiàn)嬰幼兒睡眠的異常行為。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，本發(fā)明較佳實施例提供一種嬰幼兒監(jiān)護方法，該方法應用于配備 有熱成像攝像裝置、控制器及報警裝置的嬰幼兒監(jiān)護裝置。所述熱成像攝像裝置及報警裝 置通過I/O電路與控制器相連。該方法包括(a)控制器對該嬰幼兒監(jiān)護裝置的活動范圍 監(jiān)護工作模式進行校準，計算出嬰幼兒活動范圍的位置坐標集合；(b)控制器讀取熱成像 攝像裝置捕獲到的嬰幼兒的熱圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒的位置坐標，并判斷嬰幼兒的位置 坐標是否落在所計算的位置坐標集合內(nèi)；(c)當嬰幼兒的位置坐標落在所計算的位置坐標 集合內(nèi)時返回步驟(b) ； (d)當嬰幼兒的位置坐標沒有落在所計算的位置坐標集合內(nèi)，控制 器觸發(fā)報警裝置發(fā)出報警信號以通知監(jiān)護人。本發(fā)明還提供一種嬰幼兒監(jiān)護裝置，該監(jiān)護裝置包括熱成像攝像裝置、控制器及 報警裝置。所述的熱成像攝像裝置及報警裝置分別通過I/O電路與控制器相連；所述的熱 成像攝像裝置用于捕獲嬰幼兒的熱圖像，并獲得構成該熱圖像的每一個像素點的對應的溫 度值及坐標值；所述控制器，用于根據(jù)上述捕獲的熱圖像在該嬰幼兒監(jiān)護裝置的活動范圍 監(jiān)護工作模式下校準嬰幼兒活動范圍的位置坐標集合；所述控制器，還用于當該嬰幼兒監(jiān) 護裝置運行在活動范圍監(jiān)護工作模式下時，讀取所述熱成像攝像裝置捕獲到的嬰幼兒的熱 圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒的位置坐標，當該位置坐標沒有落在所述位置坐標集合內(nèi)時觸發(fā) 報警裝置發(fā)出報警信號以通知監(jiān)護人。相較于現(xiàn)有技術，通過本發(fā)明提供的嬰幼兒監(jiān)護裝置及方法，能有效監(jiān)護嬰幼兒 的活動范圍，當嬰幼兒的活動范圍超過監(jiān)護人自行設定的活動范圍內(nèi)時，報警裝置就會發(fā) 出報警信號，提醒正在工作或正在處理其他事務的嬰幼兒的監(jiān)護人。


圖1是本發(fā)明嬰幼兒監(jiān)護裝置的組成框架圖。圖2是本發(fā)明嬰幼兒監(jiān)護裝置工作在活動范圍監(jiān)護模式下的示意圖。圖3是本發(fā)明嬰幼兒監(jiān)護裝置工作在睡眠狀況監(jiān)護模式下的示意圖。圖4是本發(fā)明嬰幼兒監(jiān)護方法的流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，是本發(fā)明嬰幼兒監(jiān)護裝置的組成框架圖。該嬰幼兒監(jiān)護裝置100包 括熱成像攝像裝置1、控制器2、報警裝置3及設定模塊4。所述的控制器2包括處理器30， 存儲器20，輸入/輸出(I/O)電路40;所述的設定模塊4包括活動范圍監(jiān)護50、睡眠狀況 監(jiān)護60、校準70及確認80四個功能按鈕。所述的熱成像攝像裝置1用于捕獲物體的熱圖像，并能獲得構成該熱圖像的每一 個像素點的對應的溫度值及坐標值。所述控制器2用于校準嬰幼兒活動范圍的位置坐標集合及校準允許嬰幼兒在睡 眠時暴露在被子外的身體的最大面積。所述控制器2還用于當監(jiān)測到嬰幼兒出現(xiàn)異常情況時，發(fā)出報警信號，提醒嬰幼 兒的監(jiān)護人。該設定模塊4用于設定嬰幼兒監(jiān)護裝置100的工作模式。所述的嬰幼兒監(jiān)護裝置 100的工作模式包括活動范圍監(jiān)護和睡眠狀況監(jiān)護。圖1中所示的熱成像攝像裝置1、報警裝置3及設定模塊4以可操作的方式連接至 I/O電路40，可以采用不同的連接方案。例如，設定模塊4可以經(jīng)由直達線的方式連接至I/ 0電路40，也可通過遙控發(fā)射接收裝置連接至I/O電路40并能與控制器2建立連接。為了更充分地說明本發(fā)明，在對該嬰幼兒監(jiān)護裝置100的兩種工作模式進行闡述 之前，先闡述在本發(fā)明中如何確定嬰幼兒的位置坐標和嬰幼兒暴露在被子外的身體的面積 的大小。該熱成像攝像裝置1可捕獲到嬰幼兒的熱成像圖，并能獲得構成該熱成像圖的每 一個像素點的對應的坐標值和溫度值。由于人體正常溫度在36攝氏度以上，所以可通過篩 選出所有對應溫度值大于30攝氏度的像素點，認為由這些像素點構成的圖形即為嬰幼兒 的熱圖像，計算出該圖形包含的像素點的坐標平均值，把該坐標平均值當作嬰幼兒的位置 坐標。需要說明的是，在下面的闡述中，提到嬰幼兒的位置坐標，即是指嬰幼兒的熱圖像的 像素點的坐標平均值，而非嬰幼兒在實際三維空間環(huán)境中的位置坐標。同樣，通過計算熱圖 像中所有溫度值大于30攝氏度的像素點的個數(shù)之和，顯然，該和值的大小正比于嬰幼兒暴 露在被子外的身體的面積的大小，需要指出的是，在本發(fā)明中，采用該和值來量化嬰幼兒暴 露在被子外面的面積，而非實際中嬰幼兒暴露在被子外的身體的實際面積。在活動范圍監(jiān)護的工作模式下，首先通過校準按鈕70和確認按鈕80來確定一個 監(jiān)護人認為合適的活動范圍，得出嬰幼兒的位置坐標集合。更進一步的闡述請參考圖2，將 嬰幼兒監(jiān)護裝置100的熱成像攝像裝置1安裝在一個合適的位置，一般將熱成像攝像裝置 1安裝在嬰幼兒活動地點的上方一個合適的位置。使得該熱成像攝像裝置1能監(jiān)護的范圍 比監(jiān)護人想要設定的嬰幼兒的活動范圍要大。首先將嬰幼兒放在位置A，按下校準按鈕70從而觸發(fā)控制器2讀取此時熱成像攝 像裝置1捕獲到的熱圖像，篩選出該熱圖像中所有對應溫度值大于30攝氏度的像素點，由 這些像素點構成圖形Al，圖形Al代表嬰幼兒在該熱圖像中所形成的圖像。計算出圖形Al 所包含的所有像素點的坐標平均值Z(A)。按照同樣的步驟，分別把嬰幼兒放在圖2中所示 的另外位置B、C及D，得到對應每個位置的熱圖像。應該明確所述的四個位置A、B、C及D 不應在一條直線上，由該四個點要能圍成一個二維圖形(三角形或四邊形)，用于限制嬰幼 兒的活動范圍。在每張熱圖像中篩選出所有對應溫度值大于30攝氏度的像素點，從而得到
5另外三個坐標平均值Z (B)、Z(C)及Z(D)。由得到的四個坐標平均值Z(A)、Z(B)、Z(C)及 Z(D)所確定的四個點構成一個圖形202，由該圖形202確定了嬰幼兒的活動范圍的位置坐 標集合。按下確認按鈕80將上述計算得到的位置坐標集合保存到存儲器20。上述設定完成后。若該嬰幼兒監(jiān)護裝置100工作在活動范圍監(jiān)護工作模式下，控 制器2讀取熱成像攝像裝置1捕獲的熱圖像數(shù)據(jù)，計算嬰幼兒的位置坐標，若計算出的位 置坐標落在之前計算出的嬰幼兒的位置坐標集合內(nèi)，則繼續(xù)讀取下一幅熱圖像數(shù)據(jù)進行計 算；否則，由控制器2發(fā)出信號觸發(fā)報警裝置3發(fā)出報警信號提醒嬰幼兒的監(jiān)護人。在嬰幼兒睡眠狀況監(jiān)護的工作模式下，首先按下校準按鈕70觸發(fā)控制器20以設 定允許嬰幼兒暴露在被子外的身體的最大面積，更進一步的闡述請參考圖3，將嬰幼兒監(jiān)護 裝置100的熱成像攝像裝置1安裝在一個合適的位置，一般可將熱成像攝像裝置1安裝在 嬰兒的床的上方，使得該熱成像攝像裝置能監(jiān)護的范圍比嬰幼兒在睡覺時可能的活動范圍 要大。讓嬰幼兒躺在床上，并讓嬰幼兒的身體露出一部分在被子外面，此種情況為監(jiān)護人認 為可以接受的上限情況。嬰幼兒露出的身體部分如圖形300所示，按下校準按鈕70觸發(fā)熱 成像攝像裝置1捕獲到一張熱圖像303，控制器2讀取該熱圖像303的數(shù)據(jù)，篩選出該熱圖 像303中對應溫度值大于30攝氏度的像素點，由這些像素點構成圖形304，圖形304為嬰幼 兒暴露在被子外面的身體的圖像，計算出圖形304所包含的像素點的個數(shù)之和，把該和值 作為允許嬰幼兒暴露在被子外面的身體面積的最大值，設定完成后，按下確認按鈕80將上 述計算得到的身體面積的最大值保存到存儲器20。完成以上的設置后，若該嬰幼兒監(jiān)護裝置100工作在睡眠狀況監(jiān)護工作模式下， 控制器2實時讀取熱成像攝像裝置1捕獲的熱圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒暴露在外的身體的 面積，若計算出的面積小于上述所設定的最大面積，則繼續(xù)采集下一幅熱圖像數(shù)據(jù)進行計 算；否則，由控制器2發(fā)出信號觸發(fā)報警裝置3發(fā)出報警信號提醒嬰幼兒監(jiān)護人。參考圖4，是本發(fā)明嬰幼兒監(jiān)護裝置的工作流程圖。步驟S404，計算出嬰幼兒的活動范圍的位置坐標集合及睡眠時允許嬰幼兒暴露在 被子外的身體的最大面積。校準的方法請參考上述對圖2和圖3的詳細闡述。步驟S408，設定嬰幼兒監(jiān)護裝置100的工作模式。若嬰幼兒監(jiān)護裝置100的工作 模式為活動范圍監(jiān)護，則流程進入步驟S410 ；若嬰幼兒監(jiān)護裝置100工作模式為睡眠狀況 監(jiān)護，則流程進入步驟S418。步驟S410，控制器2讀取熱成像攝像裝置1捕獲的熱圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒的位
置坐標。步驟S414，控制器2判斷計算出的嬰幼兒的位置坐標是否落在上述計算出的嬰幼 兒活動范圍的位置坐標集合內(nèi)；若是，流程轉至S410 ；否則流程轉至步驟S416。步驟S416，控制器2發(fā)出信號以觸發(fā)報警裝置3發(fā)出信號，使得報警裝置3發(fā)出報 警信號提醒嬰幼兒的監(jiān)護人。步驟S418，讀取當前熱成像攝像裝置1捕獲的熱圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒暴露在 被子外面的身體的面積。步驟S422，判斷計算出的面積是否大于上述計算出的允許嬰幼兒暴露在被子外的 身體的面積的最大值；若計算出的面積不大于上述計算出的允許嬰幼兒暴露在被子外的身 體的面積的最大值，流程轉至步驟S418 ；否則流程轉至步驟S416。
權利要求
一種嬰幼兒監(jiān)護方法，該方法應用于配備有熱成像攝像裝置、控制器及報警裝置的嬰幼兒監(jiān)護裝置，所述熱成像攝像裝置及報警裝置通過I/O電路與控制器相連，其特征在于，該方法包括(a)控制器對該嬰幼兒監(jiān)護裝置的活動范圍監(jiān)護工作模式進行校準，計算出嬰幼兒活動范圍的位置坐標集合；(b)控制器讀取熱成像攝像裝置捕獲到的嬰幼兒的熱圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒的位置坐標，并判斷嬰幼兒的位置坐標是否落在所計算的位置坐標集合內(nèi)；(c)當嬰幼兒的位置坐標落在所計算的位置坐標集合內(nèi)時返回步驟(b)；(d)當嬰幼兒的位置坐標沒有落在所計算的位置坐標集合內(nèi)，控制器觸發(fā)報警裝置發(fā)出報警信號以通知監(jiān)護人。
2.如權利要求1所述的嬰幼兒監(jiān)護方法，其特征在于，在步驟(a)中，校準嬰幼兒活動 范圍的位置坐標集合包括(al)將嬰幼兒分別放在四個不同的位置，該四個位置應當能圍成一個二維的三角形或 者四邊形，在每個位置重復步驟(all)至步驟(al3)(all)控制器讀取熱成像攝像裝置捕獲到的嬰幼兒在該位置的活動范圍的熱圖像數(shù)據(jù)；(al2)控制器篩選出該熱圖像中所有對應溫度值大于30攝氏度的像素點，由這些像素 點構成一個圖形；(al3)控制器計算出上述圖形所包含的所有像素點的坐標平均值； (a2)將得到的四個坐標平均值所確定的四個點構成一個圖形，由該圖形包含的位置坐 標集合即為嬰幼兒活動范圍的位置坐標集合。
3.如權利要求2所述的嬰幼兒監(jiān)護方法，其特征在于，步驟(b)中所述嬰幼兒的位置坐 標是指嬰幼兒熱圖像的所有像素點的坐標平均值。
4.如權利要求1所述的嬰幼兒監(jiān)護方法，其特征在于，該方法還包括(e)控制器對該嬰幼兒監(jiān)護裝置的睡眠狀況監(jiān)護工作模式進行校準，計算出睡眠時允 許嬰幼兒暴露在外的身體的最大面積；(f)控制器讀取熱成像攝像裝置捕獲到的熱圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒暴露在外的身體 的面積，并判斷嬰幼兒暴露在外的身體的面積是否大于所計算出的最大面積；(g)當嬰幼兒暴露在外的身體的面積不大于所計算出的最大面積時，返回步驟(f)；(h)當嬰幼兒暴露在外的身體的面積大于所計算出的最大面積時，控制器觸發(fā)報警裝 置發(fā)出報警信號以通知監(jiān)護人。
5.如權利要求4所述的嬰幼兒監(jiān)護方法，其特征在于，在步驟(e)中，校準睡眠時允許 嬰幼兒暴露在外的身體的最大面積包括將嬰幼兒放置在床上，并使嬰幼兒身體露出一部分在外面，該露出的一部分的面積為 監(jiān)護人所能接受的最大面積；控制器讀取熱成像攝像裝置捕獲的于上述情況下的嬰幼兒睡眠時的熱圖像數(shù)據(jù)； 控制器篩選出該熱圖像中對應溫度值大于30攝氏度的像素點，所述像素點構成嬰幼 兒暴露在外的身體的圖形；控制器計算出該圖形所包含的像素點的個數(shù)之和，將該和值作為允許嬰幼兒暴露在外的身體面積的最大值。
6.一種嬰幼兒監(jiān)護裝置，其特征在于，該嬰幼兒監(jiān)護裝置包括熱成像攝像裝置、控制器 及報警裝置，所述的熱成像攝像裝置及報警裝置分別通過I/O電路與控制器相連；所述的熱成像攝像裝置用于捕獲嬰幼兒的熱圖像，并獲得構成該熱圖像的每一個像素 點的對應的溫度值及坐標值；所述控制器，用于根據(jù)上述捕獲的熱圖像在該嬰幼兒監(jiān)護裝置的活動范圍監(jiān)護工作模 式下校準嬰幼兒活動范圍的位置坐標集合；所述控制器，還用于當該嬰幼兒監(jiān)護裝置運行在活動范圍監(jiān)護工作模式下時，讀取所 述熱成像攝像裝置捕獲到的嬰幼兒的熱圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒的位置坐標，當該位置坐 標沒有落在所述位置坐標集合內(nèi)時觸發(fā)報警裝置發(fā)出報警信號以通知監(jiān)護人。
7.如權利要求6所述的嬰幼兒監(jiān)護裝置，其特征在于，所述控制器校準活動范圍監(jiān)護 工作模式下的嬰幼兒的位置坐標集合是通過下述步驟完成的(al)將嬰幼兒分別放在四個不同的位置，該四個位置應當能圍成一個二維的三角形或 者四邊形，在每個位置重復步驟all至步驟al3 (all)控制器讀取熱成像攝像裝置捕獲到的嬰幼兒在該位置的活動范圍的熱圖像數(shù)據(jù)；(al2)控制器篩選出該熱圖像中所有對應溫度值大于30攝氏度的像素點，由這些像素 點構成一個圖形；(al3)控制器計算出上述圖形所包含的所有像素點的坐標平均值； (a2)將得到的四個坐標平均值所確定的四個點構成一個圖形，由該圖形包含的位置坐 標集合即為嬰幼兒活動范圍的位置坐標集合。
8.如權利要求7所述的嬰幼兒監(jiān)護裝置，其特征在于，所述嬰幼兒的位置坐標是指嬰 幼兒熱圖像的所有像素點的坐標平均值。
9.如權利要求6所述的嬰幼兒監(jiān)護裝置，其特征在于，所述控制器，還用于在睡眠狀況監(jiān)護工作模式下校準睡眠時允許嬰幼兒暴露在外的身 體的最大面積；所述控制器，還用于當該監(jiān)護裝置運行在睡眠狀況監(jiān)護工作模式時讀取熱成像攝像裝 置捕獲到的熱圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒暴露在外的身體的面積，當該面積大于上述計算出 的最大面積時，觸發(fā)報警裝置發(fā)出報警信號以通知監(jiān)護人。
10.如權利要求9所述的嬰幼兒監(jiān)護裝置，其特征在于，所述控制器校準睡眠狀況監(jiān)護 工作模式下的睡眠時允許嬰幼兒暴露在外的身體的最大面積是通過下述步驟完成的將嬰幼兒放置在床上，并使嬰幼兒身體露出一部分在外，該露出的一部分的面積為監(jiān) 護人所能接受的最大面積；控制器讀取熱成像攝像裝置捕獲的于上述情況下的嬰幼兒睡眠時的熱圖像數(shù)據(jù)； 控制器篩選出該熱圖像中對應溫度值大于30攝氏度的像素點，所述像素點構成嬰幼 兒暴露在外的身體的圖形；控制器計算出該圖形所包含的像素點的個數(shù)之和，將該和值作為允許嬰幼兒暴露在外 的身體面積的最大值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種嬰幼兒監(jiān)護裝置，該監(jiān)護裝置包括熱成像攝像裝置、控制器及報警裝置。所述的熱成像攝像裝置及報警裝置分別通過I/O電路與控制器相連。校準嬰幼兒活動范圍的位置坐標集合。當該嬰幼兒監(jiān)護裝置運行在活動范圍監(jiān)護工作模式下時，控制器讀取所述熱成像攝像裝置捕獲到的嬰幼兒的熱圖像數(shù)據(jù)，計算出嬰幼兒的位置坐標，當該位置坐標沒有落在所述位置坐標集合內(nèi)時觸發(fā)報警裝置發(fā)出報警信號以通知監(jiān)護人。本發(fā)明可有效監(jiān)護嬰幼兒的活動范圍。
文檔編號G08B21/02GK101882349SQ20091030209
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權日2009年5月4日
發(fā)明者楊江潮 申請人:深圳富泰宏精密工業(yè)有限公司;奇美通訊股份有限公司