CN110400262B - 基于定制数据处理的识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于定制数据处理的识别装置，包括：数据辨识设备，用于基于婴儿脸部图像灰度阈值范围将即时平滑图像中的婴儿脸部识别出来以获得相应的目标区域，基于所述目标区域确定对应婴儿脸部的数个几何特征：欧拉孔数、圆度、角点数、凸凹度、光滑度、长径比、紧密度和主轴角度，并将所述数个几何特征组成特征向量；类型解析设备，采用8输入4输出的单隐层BP神经网络，将所述数个几何特征作为输入层神经元，输出层为婴儿脸部类型。本发明的基于定制数据处理的识别装置识别准确，方便使用。由于引入神经网络识别机制对婴儿面部类型进行现场识别，并将识别结果无线发送给家长的移动终端，从而方便家长及时采取后续应对措施。

Description

基于定制数据处理的识别装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种基于定制数据处理的识别装置。

背景技术

智能家具，是在现代时尚家具的基础上，将组合智能、电子智能、机械智能、物联智能巧妙的融入家具产品当中，使家具智能化、国际化、时尚化，使家居生活更加便捷、舒适，是新贵生活方式重要组成部分，是未来国际家具的发展潮流和趋势。

智能家具产品组合智能打破了传统家具的组合模式，充分发挥了用户的主观创造性(DIY)，外形尺寸、组合模式不再是家具生产厂家说的算，而是用户根据个人的喜好和家庭空间的实际情况，自由组合自由搭配。人们通过将家具功能拆分、单元化加工，每一个单元就是一件产品，产品可以通过产品的排列叠加进行组合。

发明内容

本发明需要具备以下几处关键的发明点：

(1)在针对性的图像处理的基础上，引入神经网络识别机制对包括疲倦脸部类型、饥饿脸部类型、痛苦脸部类型和缺水脸部类型的婴儿面部类型进行现场识别，并将识别结果无线发送给家长的移动终端，从而方便家长及时采取后续应对措施；

(2)在图像复原处理的基础上，识别图像中各个冗余像素点和各个非冗余像素点，基于图像中的各个非冗余像素点的数量与单个像素点占用的位数的乘积计算图像的数据量；

(3)为了避免整个图像处理机制的运算量过大，在检测到待处理图像的数据量超限时，将运算量复杂的无缩放变换模糊设备从图像处理部件中剔除。

根据本发明的一方面，提供了一种基于定制数据处理的识别装置，所述装置包括：

纽扣采集设备，设置在婴儿床的上方，用于对婴儿床所在环境进行图像数据采集，以获得并输出相应的床体环境图像；

复原处理设备，位于婴儿床内，与所述纽扣采集设备连接，用于接收所述床体环境图像，对所述床体环境图像执行图像复原处理，以获得即时复原图像；

即时统计设备，位于婴儿床内，与所述复原处理设备连接，用于接收所述即时复原图像，对所述即时复原图像的数据量进行统计，并在统计的数据量超限时，发出第一控制信号；

所述即时统计设备还用于在统计的数据量未超限时，发出第二控制信号；

在所述即时统计设备中，对所述即时复原图像的数据量进行统计包括：识别所述即时复原图像中各个冗余像素点和各个非冗余像素点，基于所述即时复原图像中的各个非冗余像素点的数量与单个像素点占用的位数的乘积计算所述即时复原图像的数据量；

畸变处理设备，与所述复原处理设备连接，用于接收所述即时复原图像，对所述即时复原图像执行畸变校正处理，以获得并输出相应的畸变处理图像；

曲线处理设备，与所述畸变处理设备连接，用于对接收到的畸变处理图像执行曲线处理，以获得对应的曲线处理图像；

双边滤波设备，与所述曲线处理设备连接，用于对接收到的曲线处理图像进行双边滤波处理，以获得并输出对应的双边滤波图像；

无缩放变换模糊设备，分别与所述即时统计设备和所述双边滤波设备连接，用于接收所述双边滤波图像，并在接收到所述第一控制信号时，将所述双边滤波图像作为即时平滑图像输出。

本发明的基于定制数据处理的识别装置识别准确，方便使用。由于引入神经网络识别机制对婴儿面部类型进行现场识别，并将识别结果无线发送给家长的移动终端，从而方便家长及时采取后续应对措施。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于定制数据处理的识别装置所应用的婴儿床的部件拆解图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于定制数据处理的识别装置的实施方案进行详细说明。

婴儿床是指给婴幼儿使用的床。现在的婴儿床款式多种多样，功能和价格也是相差也很大，选择时要注意安全和实用相结合的原则。婴儿床在使用中也存在一些安全隐患，父母应给予重视，及时排除隐患。婴儿床油漆是否符合安全标准，关键要看是否含有重金属和甲醛等有害成分。

实木婴儿床目前国内有两种松木做原料，新西兰松和樟子松，新西兰松木材较软易刨光，而樟子松较硬，光洁度要差一些。

新型的是以竹制的婴儿床，其优点就是：竹材比木材更坚硬密实，抗压抗弯强度更高；纹清晰、板面美观、色泽自然、竹香怡人，质感高雅气派；竹材不积尘、不结露、易清洁，避免了螨类细菌的繁殖，免去虫蛀之扰；能自动调节环境湿度并抗湿，导热系数低，具冬暖夏凉的特性；竹材具有吸收紫外线的功能，使人在室内起居时眼睛有舒适感，可预防近视等眼疾的发生和发展；吸音隔声、除低音、压残响，有效摈除杂声，还你宁静心境。其缺点就是竹的凉性较重，所以竹做的婴儿床床板最好还是用木条或木板的，其他部分用竹的较好。

目前，婴儿床的使用仅仅限于供婴儿躺卧使用，对于旁边的家长起不到任何数据提醒作用，而随着老龄化的社会的到来，人工资源越来越显得珍贵，人工智能成为科技发展的主要方向，如何对婴儿床进行人工智能化改造，以使得能够为忙碌于其他事务的家长提供更多建设性的帮助，是目前研发的重点之一。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于定制数据处理的识别装置，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的基于定制数据处理的识别装置所应用的婴儿床的部件拆解图。

根据本发明实施方案示出的基于定制数据处理的识别装置包括：

纽扣采集设备，设置在婴儿床的上方，用于对婴儿床所在环境进行图像数据采集，以获得并输出相应的床体环境图像；

复原处理设备，位于婴儿床内，与所述纽扣采集设备连接，用于接收所述床体环境图像，对所述床体环境图像执行图像复原处理，以获得即时复原图像；

即时统计设备，位于婴儿床内，与所述复原处理设备连接，用于接收所述即时复原图像，对所述即时复原图像的数据量进行统计，并在统计的数据量超限时，发出第一控制信号；

所述即时统计设备还用于在统计的数据量未超限时，发出第二控制信号；

在所述即时统计设备中，对所述即时复原图像的数据量进行统计包括：识别所述即时复原图像中各个冗余像素点和各个非冗余像素点，基于所述即时复原图像中的各个非冗余像素点的数量与单个像素点占用的位数的乘积计算所述即时复原图像的数据量；

畸变处理设备，与所述复原处理设备连接，用于接收所述即时复原图像，对所述即时复原图像执行畸变校正处理，以获得并输出相应的畸变处理图像；

曲线处理设备，与所述畸变处理设备连接，用于对接收到的畸变处理图像执行曲线处理，以获得对应的曲线处理图像；

双边滤波设备，与所述曲线处理设备连接，用于对接收到的曲线处理图像进行双边滤波处理，以获得并输出对应的双边滤波图像；

无缩放变换模糊设备，分别与所述即时统计设备和所述双边滤波设备连接，用于接收所述双边滤波图像，并在接收到所述第一控制信号时，将所述双边滤波图像作为即时平滑图像输出；

数据辨识设备，位于婴儿床内，与所述无缩放变换模糊设备连接，用于接收所述即时平滑图像，基于婴儿脸部图像灰度阈值范围将所述即时平滑图像中的婴儿脸部识别出来以获得相应的目标区域，基于所述目标区域确定对应婴儿脸部的数个几何特征：欧拉孔数、圆度、角点数、凸凹度、光滑度、长径比、紧密度和主轴角度，并将所述数个几何特征组成特征向量；

类型解析设备，与所述数据辨识设备连接，采用8输入4输出的单隐层BP神经网络，将所述数个几何特征作为输入层神经元，输出层为婴儿脸部类型，所述婴儿脸部类型包括疲倦脸部类型、饥饿脸部类型、痛苦脸部类型和缺水脸部类型；

无线通信接口，与所述类型解析设备连接，用于将获取的婴儿脸部类型无线发送给婴儿家长的移动终端上；

其中，所述无缩放变换模糊设备还用于在接收到所述第二控制信号时，对所述双边滤波图像执行无缩放变换模糊式的图像平滑处理，以获得并输出相应的即时平滑图像。

接着，继续对本发明的基于定制数据处理的识别装置的具体结构进行进一步的说明。

所述基于定制数据处理的识别装置中：

在所述曲线处理设备中，对接收到的畸变处理图像执行曲线处理，以获得对应的曲线处理图像包括：将接收到的畸变处理图像中的各个曲线分别对应的各个最大弧度都调节到预设弧度阈值之下。

所述基于定制数据处理的识别装置中还可以包括：

SDRAM存储设备，用于预先存储所述纽扣采集设备设置拍摄方向的基准背景图以及左侧背景图和右侧背景图。

所述基于定制数据处理的识别装置中：

在所述SDRAM存储设备中，所述基准背景图为所述纽扣采集设备预先按照设置拍摄方向拍摄的无运动目标的图像，所述左侧背景图为所述纽扣采集设备预先按照设置拍摄方向左侧偏离后拍摄的无运动目标的图像，所述右侧背景图为所述纽扣采集设备预先按照设置拍摄方向右侧偏离后拍摄的无运动目标的图像。

所述基于定制数据处理的识别装置中还可以包括：

均值分析设备，分别与所述纽扣采集设备和所述SDRAM存储设备连接，用于接收所述床体环境图像、所述基准背景图、所述左侧背景图和所述右侧背景图，对所述床体环境图像的所有像素点的红色分量值进行求均值操作，以获取操作结果以作为目标分量值，对所述基准背景图的所有像素点的红色分量值进行求均值操作，以获取操作结果以作为背景分量值，对所述左侧背景图的所有像素点的红色分量值进行求均值操作，以获取操作结果以作为左侧分量值，对所述右侧背景图的所有像素点的红色分量值进行求均值操作，以获取操作结果以作为右侧分量值。

所述基于定制数据处理的识别装置中还可以包括：

均值匹配设备，与所述均值分析设备连接，用于接收所述目标分量值、所述背景分量值、所述左侧分量值以及所述右侧分量值。

所述基于定制数据处理的识别装置中：

所述均值匹配设备还用于计算所述目标分量值和所述背景分量值的差值，当所述差值超限时，发出方向改变信号，并将所述目标分量值分别与所述左侧分量值和所述右侧分量值匹配，当与所述左侧分量值的匹配度大于与所述右侧分量值的匹配度时，发出左向偏移信号，当与所述左侧分量值的匹配度小于等于与所述右侧分量值的匹配度时，发出右向偏移信号。

所述基于定制数据处理的识别装置中还可以包括：

驱动电机，分别与所述均值匹配设备和所述纽扣采集设备连接，用于在接收到所述左向偏移信号时，驱动所述纽扣采集设备向右侧偏转，还用于在接收到所述右向偏移信号时，驱动所述纽扣采集设备向左侧偏转。

另外，SDRAM：Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器，同步是指内存工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以他为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。SDR SDRAM的时钟频率就是数据存储的频率。SDRAM的工作电压为3.3V。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种基于定制数据处理的识别装置，其特征在于，所述装置包括：

纽扣采集设备，设置在婴儿床的上方，用于对婴儿床所在环境进行图像数据采集，以获得并输出相应的床体环境图像；

复原处理设备，位于婴儿床内，与所述纽扣采集设备连接，用于接收所述床体环境图像，对所述床体环境图像执行图像复原处理，以获得即时复原图像；

即时统计设备，位于婴儿床内，与所述复原处理设备连接，用于接收所述即时复原图像，对所述即时复原图像的数据量进行统计，并在统计的数据量超限时，发出第一控制信号；

所述即时统计设备还用于在统计的数据量未超限时，发出第二控制信号；

在所述即时统计设备中，对所述即时复原图像的数据量进行统计包括：识别所述即时复原图像中各个冗余像素点和各个非冗余像素点，基于所述即时复原图像中的各个非冗余像素点的数量与单个像素点占用的位数的乘积计算所述即时复原图像的数据量；

畸变处理设备，与所述复原处理设备连接，用于接收所述即时复原图像，对所述即时复原图像执行畸变校正处理，以获得并输出相应的畸变处理图像；

曲线处理设备，与所述畸变处理设备连接，用于对接收到的畸变处理图像执行曲线处理，以获得对应的曲线处理图像；

双边滤波设备，与所述曲线处理设备连接，用于对接收到的曲线处理图像进行双边滤波处理，以获得并输出对应的双边滤波图像；

无缩放变换模糊设备，分别与所述即时统计设备和所述双边滤波设备连接，用于接收所述双边滤波图像，并在接收到所述第一控制信号时，将所述双边滤波图像作为即时平滑图像输出；

数据辨识设备，位于婴儿床内，与所述无缩放变换模糊设备连接，用于接收所述即时平滑图像，基于婴儿脸部图像灰度阈值范围将所述即时平滑图像中的婴儿脸部识别出来以获得相应的目标区域，基于所述目标区域确定对应婴儿脸部的数个几何特征：欧拉孔数、圆度、角点数、凸凹度、光滑度、长径比、紧密度和主轴角度，并将所述数个几何特征组成特征向量；

类型解析设备，与所述数据辨识设备连接，采用8输入4输出的单隐层BP神经网络，将所述数个几何特征作为输入层神经元，输出层为婴儿脸部类型，所述婴儿脸部类型包括疲倦脸部类型、饥饿脸部类型、痛苦脸部类型和缺水脸部类型；

无线通信接口，与所述类型解析设备连接，用于将获取的婴儿脸部类型无线发送给婴儿家长的移动终端上；

其中，所述无缩放变换模糊设备还用于在接收到所述第二控制信号时，对所述双边滤波图像执行无缩放变换模糊式的图像平滑处理，以获得并输出相应的即时平滑图像；

在所述曲线处理设备中，对接收到的畸变处理图像执行曲线处理，以获得对应的曲线处理图像包括：将接收到的畸变处理图像中的各个曲线分别对应的各个最大弧度都调节到预设弧度阈值之下。

2.如权利要求1所述的基于定制数据处理的识别装置，其特征在于，所述装置还包括：

SDRAM存储设备，用于预先存储所述纽扣采集设备设置拍摄方向的基准背景图以及左侧背景图和右侧背景图。

3.如权利要求2所述的基于定制数据处理的识别装置，其特征在于：

在所述SDRAM存储设备中，所述基准背景图为所述纽扣采集设备预先按照设置拍摄方向拍摄的无运动目标的图像，所述左侧背景图为所述纽扣采集设备预先按照设置拍摄方向左侧偏离后拍摄的无运动目标的图像，所述右侧背景图为所述纽扣采集设备预先按照设置拍摄方向右侧偏离后拍摄的无运动目标的图像。

4.如权利要求3所述的基于定制数据处理的识别装置，其特征在于，所述装置还包括：

均值分析设备，分别与所述纽扣采集设备和所述SDRAM存储设备连接，用于接收所述床体环境图像、所述基准背景图、所述左侧背景图和所述右侧背景图，对所述床体环境图像的所有像素点的红色分量值进行求均值操作，以获取操作结果以作为目标分量值，对所述基准背景图的所有像素点的红色分量值进行求均值操作，以获取操作结果以作为背景分量值，对所述左侧背景图的所有像素点的红色分量值进行求均值操作，以获取操作结果以作为左侧分量值，对所述右侧背景图的所有像素点的红色分量值进行求均值操作，以获取操作结果以作为右侧分量值。

5.如权利要求4所述的基于定制数据处理的识别装置，其特征在于，所述装置还包括：

均值匹配设备，与所述均值分析设备连接，用于接收所述目标分量值、所述背景分量值、所述左侧分量值以及所述右侧分量值。

6.如权利要求5所述的基于定制数据处理的识别装置，其特征在于：

所述均值匹配设备还用于计算所述目标分量值和所述背景分量值的差值，当所述差值超限时，发出方向改变信号，并将所述目标分量值分别与所述左侧分量值和所述右侧分量值匹配，当与所述左侧分量值的匹配度大于与所述右侧分量值的匹配度时，发出左向偏移信号，当与所述左侧分量值的匹配度小于等于与所述右侧分量值的匹配度时，发出右向偏移信号。

Images