一種智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車及控制方法，該小車包括小車主體，小車主體的車頭處安裝有影像采集模塊和循跡避障模塊，影像采集模塊用于獲取室內(nèi)影像并識別人體圖像，循跡避障模塊用于獲取小車的巡邏線路并避開障礙物；車身處安裝有空氣質(zhì)量檢測儀，用于檢測室內(nèi)空氣質(zhì)量信息；小車主體上還設(shè)置有控制器，用于根據(jù)識別到的人體圖像判斷是否有人員入侵，并根據(jù)檢測到的空氣質(zhì)量信息判斷室內(nèi)空氣是否達(dá)標(biāo)，若發(fā)生人員入侵或室內(nèi)空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的狀況，則發(fā)出報警信號。本發(fā)明能夠全面、靈活的監(jiān)控整個室內(nèi)的狀況，避免了監(jiān)控的死角；能夠?qū)諝赓|(zhì)量、溫濕度等多種監(jiān)控指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，監(jiān)控效果好，且智能化程度高。
【專利說明】
一種智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及智能家庭防盜及環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及生活水平的提高，人們在保證家庭安全的前體下對生活質(zhì)量及智能化家庭生活期待越來越高。而目前對于生活質(zhì)量的方面僅在溫濕度方面實(shí)時監(jiān)控，不僅需要對每個房間進(jìn)行布線工程量大、成本較高，而長期下來產(chǎn)生的電磁污染對人的身體健康也有一定影響。而且各個采集的數(shù)據(jù)間相對獨(dú)立不能進(jìn)行綜合決策分析，智能化程度也相對較低。并且在目前空氣污染日益嚴(yán)重的同時，傳統(tǒng)的溫濕度測量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對空氣質(zhì)量關(guān)注的需求。傳統(tǒng)的攝像頭安裝位置固定，存在監(jiān)控死角導(dǎo)致高層住戶的爬窗盜竊事件也頻頻發(fā)生。
[0003]因此解決空氣質(zhì)量監(jiān)測的全面性、綜合利用實(shí)時采集信息并實(shí)時決策以及傳統(tǒng)家庭監(jiān)控攝像頭多且成本高等三個主要問題是有效推進(jìn)智能生活的途徑之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中家庭安防攝像頭安裝位置固定，且功能單一的缺陷，提供一種能夠靈活移動，且監(jiān)控功能豐富的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車及控制方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明提供一種智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，包括小車主體，小車主體的車頭處安裝有影像采集模塊和循跡避障模塊，影像采集模塊用于獲取室內(nèi)影像并識別人體圖像，循跡避障模塊用于獲取小車的巡邏線路并避開障礙物;車身處安裝有空氣質(zhì)量檢測儀，用于檢測室內(nèi)空氣質(zhì)量信息；
[0007]小車主體上還設(shè)置有控制器，用于根據(jù)識別到的人體圖像判斷是否有人員入侵，并根據(jù)檢測到的空氣質(zhì)量信息判斷室內(nèi)空氣是否達(dá)標(biāo)，若發(fā)生人員入侵或室內(nèi)空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的狀況，則發(fā)出報警信號。
[0008]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述影像采集模塊包括多個自由轉(zhuǎn)動的攝像頭和紅外熱像儀。
[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述循跡避障模塊包括多個紅外循跡對管和超聲波傳感器。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述控制器為安卓或1S設(shè)備，通過無線通訊模塊與用戶終端連接，并接收報警設(shè)備的報警信號。
[0011 ]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述小車主體的車輪通過微型直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，并通過控制器調(diào)節(jié)小車的車速及轉(zhuǎn)向。
[0012]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述小車主體上還設(shè)置有用于移動障礙物的機(jī)械臂。
[0013]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述小車主體上還設(shè)置有溫濕度傳感器。
[0014]進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述小車主體上還設(shè)置有電源模塊，通過無線或有線的方式進(jìn)行供電。
[0015]本發(fā)明提供一種智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車的控制方法，包括以下步驟:
[0016]S1、獲取小車的工作模式；
[0017]S2、若為日用模式，實(shí)時獲取巡邏路線上的室內(nèi)影像，進(jìn)行人臉圖像識別；并實(shí)時獲取室內(nèi)空氣質(zhì)量信息，若發(fā)現(xiàn)人員入侵狀況或空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)狀況，則發(fā)出報警信號；
[0018]S3、若為夜間模式，實(shí)時獲取巡邏路線上的室內(nèi)紅外影像，并進(jìn)行人臉圖像識別，若發(fā)現(xiàn)人員入侵狀況，則發(fā)出報警信號。
[0019]進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟S2中進(jìn)行人臉圖像識別的方法具體為:
[0020]S21、獲取攝像頭采集到的普通人臉圖像特征和紅外熱像儀采集到的紅外人臉圖像特征，并設(shè)置同一時刻每張圖像相應(yīng)的權(quán)值；
[0021]S22、根據(jù)權(quán)值對普通人臉圖像特征和紅外人臉圖像特征進(jìn)行加權(quán)融合，得到特征值向量，并將該向量送入支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練和分類，得到識別出的人臉圖像；
[0022]S23、將識別出的人臉圖像與家庭成員的人臉圖像進(jìn)行比對，若不符合家庭成員的人臉圖像，則判定為外來人員入侵狀況，發(fā)出報警信號。
[0023]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，通過實(shí)時采集室內(nèi)巡邏路線上的影像和空氣質(zhì)量信息，并識別人體圖像，當(dāng)發(fā)生人員入侵狀況和空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)狀況時，發(fā)出警報信息；相對于傳統(tǒng)的固定安裝攝像頭，能夠更加全面、靈活的監(jiān)控整個室內(nèi)的狀況，避免了監(jiān)控的死角；另外，還能夠?qū)諝赓|(zhì)量、溫濕度等多種監(jiān)控指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，監(jiān)控效果好，且智能化程度高；用戶能夠遠(yuǎn)程控制小車并收到警報信息，能夠有效的保證住宅的安全性，降低盜竊事件的發(fā)生。
【附圖說明】
[0024]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車的控制系統(tǒng)組成框圖；
[0029]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車的控制方法的流程圖；
[0030]圖中，1-攝像頭，2-紅外熱像儀，3-直流電機(jī)，4-紅外循跡對管，5-空氣質(zhì)量檢測儀，6-小車主體，7-機(jī)械臂，8-電源系統(tǒng)，9-無線通訊模塊，10-報警設(shè)備，11-超聲波傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0032]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，包括小車主體6，小車主體6的車頭處安裝有影像采集模塊和循跡避障模塊，影像采集模塊用于獲取室內(nèi)影像并識別人體圖像，循跡避障模塊用于獲取小車的巡邏線路并避開障礙物;車身處安裝有空氣質(zhì)量檢測儀5，用于檢測室內(nèi)空氣質(zhì)量信息;影像采集模塊包括多個自由轉(zhuǎn)動的攝像頭I和紅外熱像儀2。循跡避障模塊包括多個紅外循跡對管4和超聲波傳感器。
[0033]小車主體6上還設(shè)置有控制器，用于根據(jù)識別到的人體圖像判斷是否有人員入侵，并根據(jù)檢測到的空氣質(zhì)量信息判斷室內(nèi)空氣是否達(dá)標(biāo)，若發(fā)生人員入侵或室內(nèi)空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的狀況，則發(fā)出報警信號。
[0034]在本發(fā)明的另一個具體實(shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭小車采用通用智能小車車體，四輪配以直流電機(jī)，車頭上搭載有2個自由度的攝像頭I和紅外熱像儀2。車頭下安裝四個紅外循跡對管4。車頭安裝超聲波壁障模塊。車體上搭載配有安卓或1s設(shè)備的控制軟件的控制器。車體中部安裝空氣質(zhì)量檢測儀5。車體尾部為小車電源系統(tǒng)、語音播報裝置及2個自由度機(jī)械臂。小車通過識別用戶鋪設(shè)好的路線進(jìn)行行駛。其中:
[0035]小車車體:車體采用高強(qiáng)度合金材料的四驅(qū)車通用底盤。
[0036]直流電機(jī):采用微型直流大扭力馬達(dá)-775電機(jī)對小車車速及轉(zhuǎn)向進(jìn)行精確控制?？刂破魍ㄟ^PWM波的控制能精確控制電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而能控制小車行駛速度使小車穩(wěn)定的前進(jìn)和調(diào)頭。
[0037]攝像頭、紅外攝像儀:小車有日夜2個模式。在日模式下攝像頭開啟，紅外攝像儀關(guān)閉。小車運(yùn)動時通過攝像頭的上下左右擺動對家庭環(huán)境進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。夜模式下則開啟紅外攝像儀，關(guān)閉攝像頭。此時小車重點(diǎn)對客廳陽臺等部位的熱源進(jìn)行監(jiān)測。高清攝像頭有2個自由度能上下左右搖擺，能實(shí)時傳輸家庭畫面至移動終端。也可通過車體原地的180°調(diào)轉(zhuǎn)反向監(jiān)控。紅外熱像儀能在夜間特定的門窗處準(zhǔn)確捕捉人體圖像，進(jìn)而識別危險。
[0038]紅外循跡:通過識別鋪設(shè)軌道，確定小車行駛時不會偏離軌道。
[0039]安卓、1s控制軟件:通過無線方式，例如wifi或藍(lán)牙，使小車和移動終端相連接并進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，可遠(yuǎn)程操控小車。用戶只需在移動終端下載特定APPS卩可。
[0040]空氣質(zhì)量檢測儀:不僅對環(huán)境溫濕度進(jìn)行實(shí)時檢測還對大氣中的主要污染物PM2.5級PMlO濃度進(jìn)行時時測量?？諝赓|(zhì)量檢測儀實(shí)時檢測溫濕度、檢測空氣質(zhì)量并通過液晶屏顯示出來。當(dāng)溫度高于75°或低于0°時發(fā)出警報，當(dāng)家庭中的空氣質(zhì)量達(dá)到污染或煙氣濃度過高時也發(fā)出警報。
[0041]小車車體采用合金材料，強(qiáng)度高，負(fù)重效果好。
[0042]電源系統(tǒng):小車充電采用有線和無線兩種方式，配以穩(wěn)壓電路和充放電保護(hù)電路。
[0043]語音模塊:當(dāng)檢測到溫度過高，夜間有危險及污染物濃度超標(biāo)時發(fā)出警報，語音模塊播放存儲好的內(nèi)容。報警設(shè)備中錄有預(yù)先設(shè)置好的語音信息，當(dāng)發(fā)生緊急情況時會發(fā)出特定語音來提示危險提示蜂鳴器鳴響。
[0044]機(jī)械臂:機(jī)械臂有2個自由度，可以對于一些輕微物品進(jìn)行搬運(yùn)。
[0045]小車車頭安裝有超聲波壁障裝置，當(dāng)小車的軌道上有障礙物時，小車會停止前進(jìn)，發(fā)出指定提不首。
[0046]小車的空氣質(zhì)量檢測儀配有液晶顯示屏，屏面朝上可清晰的展示出當(dāng)前房間內(nèi)的各種參數(shù)。亦可通過語音播報出當(dāng)前的參數(shù)，提高生活品質(zhì)。小車在車頭安裝有攝像頭及無線通信模塊，為了保持小車整體的穩(wěn)定性及平衡。在車尾安裝一定質(zhì)量的機(jī)械臂不僅平衡了小車車體，也利用上了機(jī)械臂的夾取功能。攝像頭和紅外熱像儀通過支架升高一定高度能擁有更好的空間進(jìn)行攝像，加上攝像頭和紅外熱像儀具有2個自由度及小車的正反轉(zhuǎn)，幾乎能保證攝像的全方位及立體性。用戶要定期對小車進(jìn)行保養(yǎng)，避免小車受潮，受重壓。
[0047]在常見的2室I廳的家庭戶型的巡邏的線路中，小車在夜用模式下會對這幾個地點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)的熱像圖監(jiān)控:衛(wèi)生間門、廚房門、陽臺玻璃窗和客廳窗戶，家庭成員也可根據(jù)實(shí)際情況對某個地方進(jìn)行監(jiān)控。一旦發(fā)生危險情況小車將會及時發(fā)出警報。在家里無人的情況下小車可根據(jù)程序設(shè)定直接遠(yuǎn)程給移動終端發(fā)送信息告知情況。當(dāng)然小車的夜間防盜功能不是全能的，為更有效的避免偷盜等事件的發(fā)生還需家庭成員提前防盜意思。夜間睡覺前按時檢查門窗是否關(guān)閉。
[0048]如圖4所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，控制系統(tǒng)由以下部分組成:控制器、空氣質(zhì)量檢測儀(帶液晶顯示屏)、運(yùn)動執(zhí)行、報警及運(yùn)輸、人機(jī)交互、通訊單元和電源系統(tǒng)。其中，電源系統(tǒng)是整個小車的動力保證采用有線無線兩種充電方式。配以合理的穩(wěn)壓電路和充放電保護(hù)電路。控制器對監(jiān)控采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合決策分析?？諝赓|(zhì)量檢測儀則對溫濕度及空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控并通過液晶顯示屏輸出。當(dāng)檢測數(shù)據(jù)達(dá)到臨界值如空氣中PM2.5超過特定數(shù)值時，控制器分析決策給報警系統(tǒng)發(fā)出指示。蜂鳴器鳴響，語音提示“空氣污染”建議用戶打開空氣凈化器來改善空氣質(zhì)量。運(yùn)動執(zhí)行，控制器通過改變PWM波來控制小車運(yùn)行速度及調(diào)頭轉(zhuǎn)向。報警及運(yùn)輸，預(yù)先存儲入語音的報警模塊，在傳感器檢測到危險后，控制器發(fā)出相應(yīng)信號，報警模塊播報出相應(yīng)危險提示音，同時蜂鳴器鳴響。人機(jī)交互，小車通過液晶顯示屏、語音模塊、蜂鳴器、攝像頭和熱像儀同用戶進(jìn)行信息交換。從而得知家庭的實(shí)時狀態(tài)。小車尾部安裝有機(jī)械手臂，可以夾取一些輕微物品。通訊單元，小車和移動終端通過wifi或藍(lán)牙進(jìn)行實(shí)時通訊。用戶可以在遠(yuǎn)距離通過操作手機(jī)來實(shí)時控制小車進(jìn)而觀察家庭的實(shí)時狀況。
[0049]本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車的控制方法，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，包括以下步驟:
[0050]S1、獲取小車的工作模式；
[0051]S2、若為日用模式，實(shí)時獲取巡邏路線上的室內(nèi)影像，進(jìn)行人臉圖像識別；并實(shí)時獲取室內(nèi)空氣質(zhì)量信息，若發(fā)現(xiàn)人員入侵狀況或空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)狀況，則發(fā)出報警信號；
[0052]其中進(jìn)行人臉圖像識別的方法具體為:
[0053]S21、獲取攝像頭采集到的普通人臉圖像特征和紅外熱像儀采集到的紅外人臉圖像特征，并設(shè)置同一時刻每張圖像相應(yīng)的權(quán)值；
[0054]S22、根據(jù)權(quán)值對普通人臉圖像特征和紅外人臉圖像特征進(jìn)行加權(quán)融合，得到特征值向量，并將該向量送入支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練和分類，得到識別出的人臉圖像；
[0055]S23、將識別出的人臉圖像與家庭成員的人臉圖像進(jìn)行比對，若不符合家庭成員的人臉圖像，則判定為外來人員入侵狀況，發(fā)出報警信號。
[0056]S3、若為夜間模式，實(shí)時獲取巡邏路線上的室內(nèi)紅外影像，并進(jìn)行人臉圖像識別，若發(fā)現(xiàn)人員入侵狀況，則發(fā)出報警信號。
[0057]如圖5所示，為本發(fā)明實(shí)施例的工作流程圖。首先通過對工作模式選擇使小車工作在適合的狀態(tài)之下。日用模式:開啟攝像頭，空氣質(zhì)量檢測儀，開啟紅外熱像儀。白天小車主要是對空氣質(zhì)量，溫濕度以及室內(nèi)實(shí)時畫面進(jìn)行監(jiān)控。夜用模式:開啟熱像儀，關(guān)閉攝像頭，空氣質(zhì)量檢測儀。重點(diǎn)對特殊部位人體熱像圖進(jìn)行監(jiān)控。
[0058]在人臉識別的控制上與傳統(tǒng)的方法不同。傳統(tǒng)方法上攝像儀和紅外熱像儀都能對人臉圖像進(jìn)行識別。而單純使用攝像頭或紅外熱像儀進(jìn)行人臉識別時，有其優(yōu)點(diǎn)的同時也都會出現(xiàn)相應(yīng)的缺陷和不足。單純使用攝像頭進(jìn)行人臉識別時，輸入的是整張人臉圖像的像素特征，忽略了圖像的局部特征，使之難以記錄人臉的局部特征。加之人臉是非剛性特征，當(dāng)人臉面部表情變化時，面部各個器官都會發(fā)生不同程度的形變。并且在自認(rèn)條件下，通常取得的人臉圖像受光照、背景等其他因素不同程度的影響，很難區(qū)分哪些面部器官在人臉識別過程中起的作用較大，哪些作用較小。但其優(yōu)點(diǎn)是提取的人臉圖像分辨率較高圖像清晰。故單純使用攝像儀提取人臉圖像時，整體圖像分辨率高，但局部特征不明顯。單純使用紅外熱像儀進(jìn)行人臉識別時，受制于紅外熱像儀的發(fā)展，紅外熱像儀分辨率不高，導(dǎo)致提取的圖像清晰度不高。但紅外熱像儀對溫度敏感，能準(zhǔn)確提取出人臉各個器官的特征。所得到的圖像是非剛性的帶有一定梯度的成像。本小車通過對攝像儀和紅外熱像儀的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，將其二者想結(jié)合進(jìn)行人臉識別，攝像儀和紅外熱像儀相互補(bǔ)充，通過各自優(yōu)點(diǎn)補(bǔ)償對方相應(yīng)不足，從而完美融合。
[0059]具體步驟:
[0060]1、訓(xùn)練集I(S，Y)，S為樣本i的特征向量，此特征向量我們選用的是方向梯度直方圖(HOG)特征向量。由于HOG是在圖像的局部方格單元上操作，所以它對圖像幾何的和光學(xué)的形變都能保持很好的不變性，這兩種形變只會出現(xiàn)在更大的空間領(lǐng)域上。其次，在粗的空域抽樣、精細(xì)的方向抽樣以及較強(qiáng)的局部光學(xué)歸一化等條件下，只要人體大體上能夠保持直立的姿勢，可以容許人體有一些細(xì)微的肢體動作，這些細(xì)微的動作可以被忽略而不影響檢測效果。因此HOG特征是特別適合于做圖像中的人體檢測的。Ye {±1}是樣本對應(yīng)的分類標(biāo)簽。通過攝像頭提取人臉HOG特征向量rii。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域，權(quán)值指加權(quán)平均數(shù)中的每個數(shù)的頻數(shù)，也稱為權(quán)數(shù)或權(quán)重。通俗的的說，權(quán)值的大小代表其在整體的比重。整體的權(quán)值和應(yīng)為I ο訓(xùn)練集樣本的權(quán)值分布初始化為Di = (I/η，I/η，…I/η)。11為訓(xùn)練樣本數(shù)目。
[0061]2、通過紅外熱像儀采集人臉圖像后，將人臉分成4個敏感區(qū)域:前額、鼻子、臉頰、嘴巴。通過紅外熱像儀提取訓(xùn)練集I (S，Y)人臉HOG特征向量γ i。訓(xùn)練集樣本的權(quán)值分布初始化為Di = (1/m, Ι/m,…Ι/m)。111為特征向量維數(shù)。
[0062]3、融合攝像頭提取的HOG特征向量ni和紅外熱像儀提取的HOG特征向量γ i記為融合HOG向量9i。
[0063]4、根據(jù)光線，溫度，面部表情變化等外部條件變化更新權(quán)值。樣本權(quán)值與采集環(huán)境息息相關(guān)，光線不足，溫度變化及人的細(xì)微表情變化。都會影響權(quán)值的分配。當(dāng)光線暗淡時，攝像頭采集到的人臉數(shù)據(jù)權(quán)值與相同條件下不受光線的紅外熱像儀所采集的人臉圖像相比其權(quán)值應(yīng)〈50%。采用攝像頭和紅外熱像儀想結(jié)合。能最大限度的消除特征提取的誤差。保證特征提取的完整和準(zhǔn)確性。從而確保在光線，溫度及表情變化等多種情況下都能準(zhǔn)確快速的識別人臉。
[0064]5、將融合后的HOG特征向量Θ i送入支持向量機(jī)對M+N維的向量中每一維向量進(jìn)行分類判定進(jìn)而確定標(biāo)號進(jìn)而識別人臉。
[0065]樣本權(quán)值與采集環(huán)境息息相關(guān)，光線不足，溫度變化及人的細(xì)微表情變化。都會影響權(quán)值的分配。采用攝像頭和紅外熱像儀想結(jié)合。能最大限度的消除特征提取的誤差。保證特征提取的完整和準(zhǔn)確性。從而確保在光線，溫度及表情變化等多種情況下都能準(zhǔn)確快速的識別人臉。
[0066]在人臉識別的控制方法上使用攝像頭及紅外熱像儀共同結(jié)合的方法，提高人臉識別率，能準(zhǔn)確的識別出陌生人。通過人臉識別算法，首先識別家庭成員的人臉圖像，并將其存儲在內(nèi)部的存儲模塊中。在巡邏過程中，通過攝像頭和紅外熱像儀配合工作，對采集到的圖像進(jìn)行人臉識別，并將識別結(jié)果與家庭成員的人臉圖像進(jìn)行比對，若符合家庭成員的人臉圖像特征信息，則判定為安全狀況，不發(fā)出報警信息;若不符合家庭成員的人臉圖像特征信息，則判定為外來人員入侵狀況，發(fā)出報警信息。
[0067]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，包括小車主體(6)，其特征在于，小車主體(6)的車頭處安裝有影像采集模塊和循跡避障模塊，影像采集模塊用于獲取室內(nèi)影像并識別人體圖像，循跡避障模塊用于獲取小車的巡邏線路并避開障礙物;車身處安裝有空氣質(zhì)量檢測儀(5)，用于檢測室內(nèi)空氣質(zhì)量信息； 小車主體(6)上還設(shè)置有控制器，用于根據(jù)識別到的人體圖像判斷是否有人員入侵，并根據(jù)檢測到的空氣質(zhì)量信息判斷室內(nèi)空氣是否達(dá)標(biāo)，若發(fā)生人員入侵或室內(nèi)空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的狀況，則發(fā)出報警信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，其特征在于，所述影像采集模塊包括多個自由轉(zhuǎn)動的攝像頭(I)和紅外熱像儀(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，其特征在于，所述循跡避障模塊包括多個紅外循跡對管(4)和超聲波傳感器(11)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，其特征在于，所述控制器為安卓或1S設(shè)備，通過無線通訊模塊(9)與用戶終端連接，并接收報警設(shè)備(10)的報警信號。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，其特征在于，所述小車主體(6)的車輪通過微型直流電機(jī)(3)進(jìn)行驅(qū)動，并通過控制器調(diào)節(jié)小車的車速及轉(zhuǎn)向。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，其特征在于，所述小車主體(6)上還設(shè)置有用于移動障礙物的機(jī)械臂(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，其特征在于，所述小車主體(6)上還設(shè)置有溫濕度傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車，其特征在于，所述小車主體(6)上還設(shè)置有電源模塊(8)，通過無線或有線的方式進(jìn)行供電。9.一種智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: S1、獲取小車的工作模式； S2、若為日用模式，實(shí)時獲取巡邏路線上的室內(nèi)影像，進(jìn)行人臉圖像識別；并實(shí)時獲取室內(nèi)空氣質(zhì)量信息，若發(fā)現(xiàn)人員入侵狀況或空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)狀況，則發(fā)出報警信號； S3、若為夜間模式，實(shí)時獲取巡邏路線上的室內(nèi)紅外影像，并進(jìn)行人臉圖像識別，若發(fā)現(xiàn)人員入侵狀況，則發(fā)出報警信號。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的智能家庭防盜環(huán)境監(jiān)控多功能小車的控制方法，其特征在于，步驟S2中進(jìn)行人臉圖像識別的方法具體為: S21、獲取攝像頭采集到的普通人臉圖像特征和紅外熱像儀采集到的紅外人臉圖像特征，并設(shè)置同一時刻每張圖像相應(yīng)的權(quán)值； S22、根據(jù)權(quán)值對普通人臉圖像特征和紅外人臉圖像特征進(jìn)行加權(quán)融合，得到特征值向量，并將該向量送入支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練和分類，得到識別出的人臉圖像； S23、將識別出的人臉圖像與家庭成員的人臉圖像進(jìn)行比對，若不符合家庭成員的人臉圖像，則判定為外來人員入侵狀況，發(fā)出報警信號。
【文檔編號】G01D21/02GK105844839SQ201610238812
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】鄧燕妮, 陳洋, 劉乾乾, 焦旭東, 易超人, 胡運(yùn)杰
【申請人】武漢理工大學(xué)