CN108986121B - 婴儿睡眠监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及婴儿健康监护技术领域，公开了婴儿睡眠监测装置及监测方法。本发明提供的婴儿睡眠监测装置及监测方法，利用裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值判断婴儿是否踢被，其准确性更高，能够有效降低误报警的几率。

Description

婴儿睡眠监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及婴儿健康监护技术领域，尤其涉及一种婴儿睡眠监测装置及监测方法。

背景技术

婴儿自身免疫能力较低，受外界环境刺激容易生病。尤其是在婴儿睡觉时，婴儿时常不自觉的将被子踢开，导致婴儿身体裸露在外。如果家长没有及时发现，极易导致婴儿出现感冒发烧等症状，严重的还会引起肺炎等疾病。

发明内容

本发明的第一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种婴儿睡眠监测装置，其能够在婴儿踢被时发出婴儿踢被报警信号，进而提醒家长对婴儿的睡眠状况进行干预，避免婴儿着凉。

本发明的第二个目的在于提供一种婴儿睡眠监测方法，其能够在婴儿踢被时发出婴儿踢被报警信号，进而提醒家长对婴儿的睡眠状况进行干预，避免婴儿着凉。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

婴儿睡眠监测装置，包括：

红外摄像装置，被配置为对准睡有婴儿的婴儿床床面并获取婴儿床床面的红外图像；

图像粗分装置，被配置为根据所述红外图像各个部分的温度将所述红外图像分割为两个主图像块，分别为高温图像块和低温图像块；

图像精分装置，被配置为根据所述高温图像块中各个部位的温度将所述高温图像块分割为两个子图像块，分别为裸露人体图像块和被子覆盖图像块；

第一面积确定装置，被配置为确定所述裸露人体图像块的面积；

第二面积确定装置，被配置为确定所述被子覆盖图像块的面积；

面积比获取装置，被配置为获取所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值；以及

报警装置；

其中，所述报警装置被配置为在所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，发出婴儿踢被报警信号。

进一步的，所述报警装置还被配置为在所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值小于第二预设安全值时，发出被子遮头报警信号。

进一步的，还包括：

环境温度检测装置，被配置为获取婴儿床周边的环境温度；

第一平均温度确定装置，被配置为获取所述被子覆盖图像块的平均温度；以及

第一温度处理装置；

其中，所述第一温度处理装置被配置为当所述环境温度低于第一预设温度，且所述被子覆盖图像块的平均温度高于第二预设温度时发出第一控制信号；

所述第一温度处理装置被配置为当所述环境温度高于第三预设温度，且所述被子覆盖图像块的平均温度不高于所述第三预设温度时发出第二控制信号；

所述第一温度处理装置被配置为当所述环境温度高于第四预设温度时发出第三控制信号；

所述报警装置还被配置为在接收到所述第一控制信号时发出被子过薄报警信号；所述报警装置还被配置为在接收到所述第二控制信号时发出被子过厚报警信号；所述报警装置还被配置为在接收到所述第三控制信号时发出高温报警信号；

所述第一预设温度小于所述第二预设温度，所述第二预设温度小于所述第三预设温度，所述第三预设温度小于所述第四预设温度。

进一步的，还包括：

第二平均温度确定装置，被配置为获取所述裸露人体图像块的平均温度；以及

第二温度处理装置；

其中，所述第二温度处理装置被配置为当所述裸露人体图像块的平均温度高于第四预设温度时发出第四控制信号，所述第二温度处理装置被配置为当所述裸露人体图像块的平均温度低于第五预设温度时发出第五控制信号；

所述报警装置还被配置为在接收到所述第四控制信号时发出体温过高报警信号；所述报警装置还被配置为在接收到所述第五控制信号时发出体温过低报警信号。

进一步的，所述报警装置还被配置为当所述被子覆盖图像块的面积小于预设面积阈值时，忽略所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值，并在所述裸露人体图像块的面积大于第一预设面积时发出婴儿踢被报警信号，在所述裸露人体图像块的面积小于第二预设面积时发出被子遮头报警信号。

进一步的，所述图像粗分装置包括：

第一网格划分模块，被配置为在所述红外图像上绘制网格，以将所述红外图像划分为若干个第一小格图像；

第一温度获取模块，被配置为获取各个所述第一小格图像中各个像素点的平均温度；

第一比较模块，被配置为对相邻的所述第一小格图像的平均温度进行比较；

第一图像块生成模块，被配置为当相邻的所述第一小格图像的平均温度的差的绝对值小于或等于第一预设温度阈值时，将相邻的所述第一小格图像进行合并，以生成所述主图像块。

进一步的，所述图像精分装置包括：

第二网格划分模块，被配置为在所述高温图像块上绘制网格，以将所述高温图像块划分为若干个第二小格图像；

第二温度获取模块，被配置为获取各个所述第二小格图像中各个像素点的平均温度；

第二比较模块，被配置为对相邻的所述第二小格图像的平均温度进行比较；

第二图像块生成模块，被配置为当相邻的所述第二小格图像的平均温度的差的绝对值小于或等于第二预设温度阈值时，将相邻的所述第二小格图像进行合并，以生成所述子图像块。

婴儿睡眠监测方法，包括如下步骤：

获取睡有婴儿的婴儿床床面的红外图像；

根据所述红外图像各个部分的温度将所述红外图像分割为两个主图像块，分别为高温图像块和低温图像块；

根据所述高温图像块中各个部位的温度将所述高温图像块分割为两个子图像块，分别为裸露人体图像块和被子覆盖图像块；

确定所述裸露人体图像块的面积；

确定所述被子覆盖图像块的面积；

获取所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值；

在所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，发出婴儿踢被报警信号。

进一步的，还包括：

在所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值小于第二预设安全值时，发出被子遮头报警信号。

进一步的，还包括：

获取婴儿床周边的环境温度；

获取所述被子覆盖图像块的平均温度；

当所述环境温度低于第一预设温度，且所述被子覆盖图像块的平均温度高于第二预设温度时发出第一控制信号；；

当所述环境温度高于第三预设温度，且所述被子覆盖图像块的平均温度不高于所述第三预设温度时发出第二控制信号；

当所述环境温度高于第四预设温度时发出第三控制信号；

根据所述第一控制信号时发出被子过薄报警信号；根据所述第二控制信号时发出被子过厚报警信号；根据所述第三控制信号时发出高温报警信号；

所述第一预设温度小于所述第二预设温度，所述第二预设温度小于所述第三预设温度，所述第三预设温度小于所述第四预设温度。

进一步的，还包括：

获取所述裸露人体图像块的平均温度；

当所述裸露人体图像块的平均温度高于第四预设温度时发出第四控制信号，当所述裸露人体图像块的平均温度低于第五预设温度时发出第五控制信号；

根据所述第四控制信号时发出体温过高报警信号；根据所述第五控制信号时发出体温过低报警信号。

进一步的，还包括：

为当所述被子覆盖图像块的面积小于预设面积阈值时，忽略所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值，并在所述裸露人体图像块的面积大于第一预设面积时发出婴儿踢被报警信号，在所述裸露人体图像块的面积小于第二预设面积时发出被子遮头报警信号。

进一步的，根据所述红外图像各个部分的温度将所述红外图像分割为两个主图像块，分别为高温图像块和低温图像块，具体包括：

在所述红外图像上绘制网格，以将所述红外图像划分为若干个第一小格图像；

获取各个所述第一小格图像中各个像素点的平均温度；

对相邻的所述第一小格图像的平均温度进行比较；

当相邻的所述第一小格图像的平均温度的差的绝对值小于或等于第一预设温度阈值时，将相邻的所述第一小格图像进行合并，以生成所述主图像块。

进一步的，根据所述高温图像块中各个部位的温度将所述高温图像块分割为两个子图像块，分别为裸露人体图像块和被子覆盖图像块，具体包括：

在所述高温图像块上绘制网格，以将所述高温图像块划分为若干个第二小格图像；

获取各个所述第二小格图像中各个像素点的平均温度；

对相邻的所述第二小格图像的平均温度进行比较；

当相邻的所述第二小格图像的平均温度的差的绝对值小于或等于第二预设温度阈值时，将相邻的所述第二小格图像进行合并，以生成所述子图像块。

本发明的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明实施例提供的婴儿睡眠监测装置，其通过红外摄像装置获取婴儿床床面的红外图像，然后通过图像粗分装置和图像精分装置提取出裸露人体图像块和被子覆盖图像块，然后通过第一面积确定装置和第二面积确定装置分别确定裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，发出婴儿踢被报警信号。婴儿在睡觉时头部露在被子外，头部以下的身体被被子盖住。婴儿头部的温度高，因此能够通过提取裸露人体图像块的方式将婴儿的头部从红外图像中提取处理。而婴儿身体的热量会传递至覆盖婴儿身体的部分被子，因此这部分被子的温度也要高于床面的其它部分，进而能够通过提取被子覆盖图像块的方式其从红外图像中提取出来。由于婴儿的头身比大约为1:3，因此当婴儿正常睡眠时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值会在一个稳定的范围内。当婴儿踢被时，裸露人体图像块的面积增大，而被子覆盖图像块的面积减小，此时裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值增大。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，即可判定婴儿踢被。此时报警装置发出婴儿踢被报警信号，提醒家长从新对婴儿盖被子，从而有效避免了婴儿着凉的情况发生。另外，当婴儿仰卧和侧卧时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积不同，但面积比值变化不大。本发明实施例提供的婴儿睡眠监测装置，利用裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值判断婴儿是否踢被，其准确性更高，能够有效降低误报警的几率。

本发明实施例提供的婴儿睡眠监测方法，其获取婴儿床床面的红外图像，然后提取出裸露人体图像块和被子覆盖图像块，再确定裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，发出婴儿踢被报警信号。婴儿在睡觉时头部露在被子外，头部以下的身体被被子盖住。婴儿头部的温度高，因此能够通过提取裸露人体图像块的方式将婴儿的头部从红外图像中提取处理。而婴儿身体的热量会传递至覆盖婴儿身体的部分被子，因此这部分被子的温度也要高于床面的其它部分，进而能够通过提取被子覆盖图像块的方式其从红外图像中提取出来。由于婴儿的头身比大约为1:3，因此当婴儿正常睡眠时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值会在一个稳定的范围内。当婴儿踢被时，裸露人体图像块的面积增大，而被子覆盖图像块的面积减小，此时裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值增大。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，即可判定婴儿踢被。此时发出婴儿踢被报警信号，提醒家长从新对婴儿盖被子，从而有效避免了婴儿着凉的情况发生。另外，当婴儿仰卧和侧卧时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积不同，但面积比值变化不大。本发明实施例提供的婴儿睡眠监测方法，利用裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值判断婴儿是否踢被，其准确性更高，能够有效降低误报警的几率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，不应被看作是对本发明范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的婴儿睡眠监测装置的原理框图；

图2为本发明实施例中，婴儿床床面的状态图。

图中：010-婴儿睡眠监测装置；110-红外摄像装置；120-图像粗分装置；121-第一网格划分模块；122-第一温度获取模块；123-第一比较模块；124-第一图像块生成模块；130-图像精分装置；131-第二网格划分模块；132-第二温度获取模块；133-第二比较模块；134-第二图像块生成模块；140-第一面积确定装置；150-第二面积确定装置；160-面积比获取装置；170-报警装置；180-环境温度检测装置；190-第一平均温度确定装置；200-第一温度处理装置；210-第二平均温度确定装置；220-第二温度处理装置；400-床面；410-头部；420-被子。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”等仅被配置为区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

请参照图1，图1为本实施例提供的婴儿睡眠监测装置010的原理框图。

在本实施例中，婴儿睡眠监测装置010包括红外摄像装置110、图像粗分装置120、图像精分装置130、第一面积确定装置140、第二面积确定装置150、面积比获取装置160和报警装置170。

请参照图2，图2为本实施例中婴儿床床面400的状态图。婴儿床床面400上睡有婴儿。婴儿的头部410裸露在外。婴儿的身体被被子420盖住。红外摄像装置110对准睡有婴儿的婴儿床床面400并获取婴儿床床面400的红外图像。由于婴儿的头部410裸露在外，表面温度较高。同时，由于被子420覆盖婴儿身体的部分（图中由曲线标出的***的部分）会接收婴儿身体散发的热量，被子420覆盖婴儿身体的部分也具有一定温度。因此婴儿的头部410和被子420覆盖婴儿身体的部分在红外图像中会呈现出较浅的颜色。而被子420没有覆盖婴儿身体的部分以及暴露在外的床面400温度较低，因此在红外图像中呈现出较深的颜色。因此，图像粗分装置120根据红外图像各部分的温度即可确定高温图像块（婴儿的头部410和被子420覆盖婴儿身体的部分）和低温图像块（被子420没有覆盖婴儿身体的部分以及暴露在外的床面400）。进一步的，由于婴儿的头部410的表面温度最高，而被子420覆盖婴儿身体的部分相对温度较低，因此婴儿的头部410在红外图像中呈现出的颜色最浅，而被子420覆盖婴儿身体的部分在红外图像中呈现出的颜色相对较深。如此，图像精分装置130即可将高温图像块分割为裸露人体图像块和被子覆盖图像块。当婴儿身体的其它部位裸露在外时，其也能够被划分进裸露人体图像块中。

第一面积确定装置140根据裸露人体图像块中像素的个数确定裸露人体图像块的面积。第二面积确定装置150根据被子覆盖图像块中像素的个数确定被子覆盖图像块的面积。面积比获取装置160，获取所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值。

由于婴儿的头身比大约为1:3，因此当婴儿正常睡眠时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值会在一个稳定的范围内。当婴儿踢被时，裸露人体图像块的面积增大，而被子覆盖图像块的面积减小，此时裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值增大。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，即可判定婴儿踢被。此时报警装置170发出婴儿踢被报警信号，提醒家长从新对婴儿盖被子，从而有效避免了婴儿着凉的情况发生。另外，当婴儿仰卧和侧卧时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积不同，但面积比值变化不大。本发明实施例提供的婴儿睡眠监测装置010，利用裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值判断婴儿是否踢被，其准确性更高，能够有效降低误报警的几率。

在本实施例中，以婴儿的头身比为1:3进行说明。当婴儿的头身比为1:3，且婴儿盖好被子的情况下，裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值在0.18-0.22之间。在本实施例中，第一预设安全值即为0.22。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于0.22时，即可判定婴儿踢被，婴儿身体部分裸露在外，此时报警装置170发出婴儿踢被报警信号。需要说明的是，随着婴儿的生长，婴儿的头身比会发生变化，裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值为也会发生变化。因此，第一预设安全值是可以根据婴儿的生长情况进行设定的。婴儿踢被报警信号可以是声音或灯光，也可以是发送至智能手机或电脑的指令，从而通过智能手机或电脑发出报警。

进一步的，当婴儿的头部410被被子420盖住时，裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值将降低。在本实施例中，当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值小于0.18时，即可确定婴儿的头部410被被子420盖住，在本实施中，将第二预设安全值设定为0.18。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值小于第二预设安全值时，婴儿的头部410被被子420盖住，此时报警装置170发出被子遮头报警信号，提醒家长整理婴儿的被子420，避免婴儿的呼吸受到影响。需要说明的是，随着婴儿的生长，婴儿的头身比会发生变化，裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值为也会发生变化。因此，第二预设安全值是可以根据婴儿的生长情况进行设定的。被子遮头报警信号可以是声音或灯光，也可以是发送至智能手机或电脑的指令，从而通过智能手机或电脑发出报警。

进一步的，在本实施例中，婴儿睡眠监测装置010还包括环境温度检测装置180、第一平均温度确定装置190和第一温度处理装置200。环境温度检测装置180（本实施例中为温度传感器）被配置为获取婴儿床周边的环境温度。第一平均温度确定装置190被配置为获取被子覆盖图像块的平均温度。具体的，第一平均温度确定装置190根据被子覆盖图像块中各个像素的颜色获取各个像素点的温度，然后根据各个像素点的温度之和除以被子覆盖图像块的像素总数，即可得到取被子覆盖图像块的平均温度。

为当环境温度低于第一预设温度，且被子覆盖图像块的平均温度高于第二预设温度时第一温度处理装置200发出第一控制信号。报警装置170为在接收到第一控制信号时发出被子过薄报警信号。当环境温度较低时，如果被子过薄，婴儿身体散发的热量就更多的通过被子420散发出来，被子覆盖图像块的平均温度就越高。由于环境温度低，被子过薄将导致婴儿身体的热量快速丧失，有可能导致婴儿着凉。在本实施例中，将第一预设温度设置为15℃，将第二预设温度设置为25℃。当环境温度低于15℃，被子覆盖图像块的平均温度高于25℃时，第一温度处理装置200发出第一控制信号，报警装置170为在接收到第一控制信号时发出被子过薄报警信号，提现家长加强婴儿的保暖。被子过薄报警信号可以是声音或灯光，也可以是发送至智能手机或电脑的指令，从而通过智能手机或电脑发出报警。

第一温度处理装置200被配置为当环境温度高于第三预设温度，且被子覆盖图像块的平均温度不高于第三预设温度时发出第二控制信号。报警装置170为在接收到第二控制信号时发出被子过厚报警信号。被子过后将导致婴儿身体的热量难以通过被子散发出来，被子覆盖图像块的平均温度就越低。如果此时环境温度较高，则有可能导致婴儿受热，进而导致婴儿产生各种不适症状。在本实施例中，将第三预设温度设置为31℃，当环境温度高于31℃，被子覆盖图像块的平均温度不高于31℃时，第一温度处理装置200发出第二控制信号。报警装置170为在接收到第二控制信号时发出被子过厚报警信号，以提醒家长更好较薄的被子。被子过厚报警信号可以是声音或灯光，也可以是发送至智能手机或电脑的指令，从而通过智能手机或电脑发出报警。

第一温度处理装置200被配置为当环境温度高于第四预设温度时发出第三控制信号。在本实施例中，第四预设温度为37℃，在高于37℃的高温下，婴儿容易中暑。报警装置170在接收到第三控制信号时发出高温报警信号，提醒家长做好防暑降温工作。高温报警信号可以是声音或灯光，也可以是发送至智能手机或电脑的指令，从而通过智能手机或电脑发出报警。

进一步的，在本实施例中，婴儿睡眠监测装置010还包括第二平均温度确定装置210和第二温度处理装置220。第二平均温度确定装置210被配置为获取裸露人体图像块的平均温度。具体的，第二平均温度确定装置210根据裸露人体图像块中各个像素的颜色获取各个像素点的温度，然后根据各个像素点的温度之和除以裸露人体图像块的像素总数，即可得到裸露人体图像块的平均温度。第二温度处理装置220被配置为当裸露人体图像块的平均温度高于第四预设温度时发出第四控制信号，第二温度处理装置220被配置为当裸露人体图像块的平均温度低于第五预设温度时发出第五控制信号。报警装置170还被配置为在接收到第四控制信号时发出体温过高报警信号；报警装置170还被配置为在接收到第五控制信号时发出体温过低报警信号。在本实施例中，第四预设温度为37.8℃，第五预设温度为36.2℃。体温过高报警信号和体温过低报警信号可以是声音或灯光，也可以是发送至智能手机或电脑的指令，从而通过智能手机或电脑发出报警。

进一步的，在极低温度的情况下，例如5℃时，会给婴儿盖很厚的被子420。由于被子420厚度大，因此婴儿身体的热量难以通过被子散发，使得被子420覆盖婴儿身体的部分的温度与被子420没有覆盖婴儿身体的部分的温度相同，只有靠近婴儿头部410的部分被子420能够被判定为被子覆盖图像块。此时被子覆盖图像块的面积过小，用其进行判断婴儿是否蹬被或被子是否盖头将导致误报警。因此，在本实施例中，报警装置170还被配置为当被子覆盖图像块的面积小于预设面积阈值时，忽略裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值，并在裸露人体图像块的面积大于第一预设面积时发出婴儿踢被报警信号，在裸露人体图像块的面积小于第二预设面积时发出被子遮头报警信号。如此，通过裸露人体图像块的面积确定是否出现婴儿踢被或被子遮头的情况，能够尽可能的降低误报警的可能性。第一预设面积和第二预设面积可以根据婴儿的体型进行设定。在本实施例中预设面积阈值可以设置为150平方厘米。被子遮头报警信号和婴儿踢被报警信号可以是声音或灯光，也可以是发送至智能手机或电脑的指令，从而通过智能手机或电脑发出报警。

进一步的，在本实施例中，图像粗分装置120包括：第一网格划分模块121，被配置为在红外图像上绘制网格，以将红外图像划分为若干个第一小格图像；第一温度获取模块122，被配置为获取各个第一小格图像中各个像素点的平均温度；第一比较模块123，被配置为对相邻的第一小格图像的平均温度进行比较；第一图像块生成模块124，被配置为当相邻的第一小格图像的平均温度的差的绝对值小于或等于第一预设温度阈值时，将相邻的第一小格图像进行合并，以生成主图像块。在本实施例中，第一预设温度阈值为2℃。

进一步的，在本实施例中，图像精分装置130包括：第二网格划分模块131，被配置为在高温图像块上绘制网格，以将高温图像块划分为若干个第二小格图像；第二温度获取模块132，被配置为获取各个第二小格图像中各个像素点的平均温度；第二比较模块133，被配置为对相邻的第二小格图像的平均温度进行比较；第二图像块生成模块134，被配置为当相邻的第二小格图像的平均温度的差的绝对值小于或等于第二预设温度阈值时，将相邻的第二小格图像进行合并，以生成子图像块。在本实施例中，第二预设温度阈值为1℃。

本发明实施例提供的婴儿睡眠监测装置，其通过红外摄像装置获取婴儿床床面的红外图像，然后通过图像粗分装置和图像精分装置提取出裸露人体图像块和被子覆盖图像块，然后通过第一面积确定装置和第二面积确定装置分别确定裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，发出婴儿踢被报警信号。婴儿在睡觉时头部露在被子外，头部以下的身体被被子盖住。婴儿头部的温度高，因此能够通过提取裸露人体图像块的方式将婴儿的头部从红外图像中提取处理。而婴儿身体的热量会传递至覆盖婴儿身体的部分被子，因此这部分被子的温度也要高于床面的其它部分，进而能够通过提取被子覆盖图像块的方式其从红外图像中提取出来。由于婴儿的头身比大约为1:3，因此当婴儿正常睡眠时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值会在一个稳定的范围内。当婴儿踢被时，裸露人体图像块的面积增大，而被子覆盖图像块的面积减小，此时裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值增大。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，即可判定婴儿踢被。此时报警装置发出婴儿踢被报警信号，提醒家长从新对婴儿盖被子，从而有效避免了婴儿着凉的情况发生。另外，当婴儿仰卧和侧卧时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积不同，但面积比值变化不大。本发明实施例提供的婴儿睡眠监测装置，利用裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值判断婴儿是否踢被，其准确性更高，能够有效降低误报警的几率。

本实施例还通过一种婴儿睡眠监测方法，包括如下步骤：

获取睡有婴儿的婴儿床床面的红外图像；

根据红外图像各个部分的温度将红外图像分割为两个主图像块，分别为高温图像块和低温图像块；

根据高温图像块中各个部位的温度将高温图像块分割为两个子图像块，分别为裸露人体图像块和被子覆盖图像块；

确定裸露人体图像块的面积；

确定被子覆盖图像块的面积；

获取裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值；

在裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，发出婴儿踢被报警信号。

进一步的，婴儿睡眠监测方法还包括：

在裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值小于第二预设安全值时，发出被子遮头报警信号。

进一步的，婴儿睡眠监测方法还包括：

获取婴儿床周边的环境温度；

获取被子覆盖图像块的平均温度；

当环境温度低于第一预设温度，且被子覆盖图像块的平均温度高于第二预设温度时发出第一控制信号；；

当环境温度高于第三预设温度，且被子覆盖图像块的平均温度不高于第三预设温度时发出第二控制信号；

当环境温度高于第四预设温度时发出第三控制信号；

根据第一控制信号时发出被子过薄报警信号；根据第二控制信号时发出被子过厚报警信号；根据第三控制信号时发出高温报警信号；

第一预设温度小于第二预设温度，第二预设温度小于第三预设温度，第三预设温度小于第四预设温度。

进一步的，婴儿睡眠监测方法还包括：

获取裸露人体图像块的平均温度；

当裸露人体图像块的平均温度高于第四预设温度时发出第四控制信号，当裸露人体图像块的平均温度低于第五预设温度时发出第五控制信号；

根据第四控制信号时发出体温过高报警信号；根据第五控制信号时发出体温过低报警信号。

进一步的，婴儿睡眠监测方法还包括：

为当被子覆盖图像块的面积小于预设面积阈值时，忽略裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值，并在裸露人体图像块的面积大于第一预设面积时发出婴儿踢被报警信号，在裸露人体图像块的面积小于第二预设面积时发出被子遮头报警信号。

进一步的，根据红外图像各个部分的温度将红外图像分割为两个主图像块，分别为高温图像块和低温图像块，具体包括：

在红外图像上绘制网格，以将红外图像划分为若干个第一小格图像；

获取各个第一小格图像中各个像素点的平均温度；

对相邻的第一小格图像的平均温度进行比较；

当相邻的第一小格图像的平均温度的差的绝对值小于或等于第一预设温度阈值时，将相邻的第一小格图像进行合并，以生成主图像块。

进一步的，根据高温图像块中各个部位的温度将高温图像块分割为两个子图像块，分别为裸露人体图像块和被子覆盖图像块，具体包括：

在高温图像块上绘制网格，以将高温图像块划分为若干个第二小格图像；

获取各个第二小格图像中各个像素点的平均温度；

对相邻的第二小格图像的平均温度进行比较；

当相邻的第二小格图像的平均温度的差的绝对值小于或等于第二预设温度阈值时，将相邻的第二小格图像进行合并，以生成子图像块。

本发明实施例提供的婴儿睡眠监测方法，其获取婴儿床床面的红外图像，然后提取出裸露人体图像块和被子覆盖图像块，再确定裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，发出婴儿踢被报警信号。婴儿在睡觉时头部露在被子外，头部以下的身体被被子盖住。婴儿头部的温度高，因此能够通过提取裸露人体图像块的方式将婴儿的头部从红外图像中提取处理。而婴儿身体的热量会传递至覆盖婴儿身体的部分被子，因此这部分被子的温度也要高于床面的其它部分，进而能够通过提取被子覆盖图像块的方式其从红外图像中提取出来。由于婴儿的头身比大约为1:3，因此当婴儿正常睡眠时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值会在一个稳定的范围内。当婴儿踢被时，裸露人体图像块的面积增大，而被子覆盖图像块的面积减小，此时裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积的比值增大。当裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，即可判定婴儿踢被。此时发出婴儿踢被报警信号，提醒家长从新对婴儿盖被子，从而有效避免了婴儿着凉的情况发生。另外，当婴儿仰卧和侧卧时，裸露人体图像块和被子覆盖图像块的面积不同，但面积比值变化不大。本发明实施例提供的婴儿睡眠监测方法，利用裸露人体图像块的面积与被子覆盖图像块的面积的比值判断婴儿是否踢被，其准确性更高，能够有效降低误报警的几率。

以上所述仅为本发明的部分实施例而已，并不被配置为限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.婴儿睡眠监测装置，其特征在于，包括：

红外摄像装置，被配置为对准睡有婴儿的婴儿床床面并获取婴儿床床面的红外图像；

图像粗分装置，被配置为根据所述红外图像各个部分的温度将所述红外图像分割为两个主图像块，分别为高温图像块和低温图像块；

图像精分装置，被配置为根据所述高温图像块中各个部位的温度将所述高温图像块分割为两个子图像块，分别为裸露人体图像块和被子覆盖图像块；

第一面积确定装置，被配置为确定所述裸露人体图像块的面积；

第二面积确定装置，被配置为确定所述被子覆盖图像块的面积；

面积比获取装置，被配置为获取所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值；以及

报警装置；

其中，所述报警装置被配置为在所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，发出婴儿踢被报警信号；

所述报警装置还被配置为当所述被子覆盖图像块的面积小于预设面积阈值时，忽略所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值，并在所述裸露人体图像块的面积大于第一预设面积时发出婴儿踢被报警信号，在所述裸露人体图像块的面积小于第二预设面积时发出被子遮头报警信号；

所述婴儿睡眠监测装置，还包括：

环境温度检测装置，被配置为获取婴儿床周边的环境温度；

第一平均温度确定装置，被配置为获取所述被子覆盖图像块的平均温度；以及

第一温度处理装置；

其中，所述第一温度处理装置被配置为当所述环境温度低于第一预设温度，且所述被子覆盖图像块的平均温度高于第二预设温度时发出第一控制信号；

所述第一温度处理装置被配置为当所述环境温度高于第三预设温度，且所述被子覆盖图像块的平均温度不高于所述第三预设温度时发出第二控制信号；

所述第一温度处理装置被配置为当所述环境温度高于第四预设温度时发出第三控制信号；

所述报警装置还被配置为在接收到所述第一控制信号时发出被子过薄报警信号；所述报警装置还被配置为在接收到所述第二控制信号时发出被子过厚报警信号；所述报警装置还被配置为在接收到所述第三控制信号时发出高温报警信号；

所述第一预设温度小于所述第二预设温度，所述第二预设温度小于所述第三预设温度，所述第三预设温度小于所述第四预设温度。

2.根据权利要求1所述的婴儿睡眠监测装置，其特征在于，还包括：

第二平均温度确定装置，被配置为获取所述裸露人体图像块的平均温度；以及

第二温度处理装置；

其中，所述第二温度处理装置被配置为当所述裸露人体图像块的平均温度高于第四预设温度时发出第四控制信号，所述第二温度处理装置被配置为当所述裸露人体图像块的平均温度低于第五预设温度时发出第五控制信号；

所述报警装置还被配置为在接收到所述第四控制信号时发出体温过高报警信号；所述报警装置还被配置为在接收到所述第五控制信号时发出体温过低报警信号。

3.婴儿睡眠监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取睡有婴儿的婴儿床床面的红外图像；

根据所述红外图像各个部分的温度将所述红外图像分割为两个主图像块，分别为高温图像块和低温图像块；

根据所述高温图像块中各个部位的温度将所述高温图像块分割为两个子图像块，分别为裸露人体图像块和被子覆盖图像块；

确定所述裸露人体图像块的面积；

确定所述被子覆盖图像块的面积；

获取所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值；

在所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值大于第一预设安全值时，发出婴儿踢被报警信号；

为当所述被子覆盖图像块的面积小于预设面积阈值时，忽略所述裸露人体图像块的面积与所述被子覆盖图像块的面积的比值，并在所述裸露人体图像块的面积大于第一预设面积时发出婴儿踢被报警信号，在所述裸露人体图像块的面积小于第二预设面积时发出被子遮头报警信号；

所述婴儿睡眠监测方法，还包括：

获取婴儿床周边的环境温度；

获取所述被子覆盖图像块的平均温度；

当所述环境温度低于第一预设温度，且所述被子覆盖图像块的平均温度高于第二预设温度时发出第一控制信号；

当所述环境温度高于第三预设温度，且所述被子覆盖图像块的平均温度不高于所述第三预设温度时发出第二控制信号；

当所述环境温度高于第四预设温度时发出第三控制信号；

根据所述第一控制信号时发出被子过薄报警信号；根据所述第二控制信号时发出被子过厚报警信号；根据所述第三控制信号时发出高温报警信号；

所述第一预设温度小于所述第二预设温度，所述第二预设温度小于所述第三预设温度，所述第三预设温度小于所述第四预设温度。

4.根据权利要求3所述的婴儿睡眠监测方法，其特征在于，还包括：

获取所述裸露人体图像块的平均温度；

当所述裸露人体图像块的平均温度高于第四预设温度时发出第四控制信号，当所述裸露人体图像块的平均温度低于第五预设温度时发出第五控制信号；

根据所述第四控制信号时发出体温过高报警信号；根据所述第五控制信号时发出体温过低报警信号。