预防儿童坠落的监护系统技术方案

本发明专利技术涉及医疗领域，具体而言涉及一种预防儿童坠落的监护系统，包括LED警示设备、亮度增强设备、智能成像结构等。所述LED警示设备用于在接收到现场报警信号时，执行预设频率的闪烁以进行相应的现场报警；亮度增强设备用于接收所述内部环境图像，并对所述内部环境图像执行亮度增强处理，以获得并输出亮度增强图像。通过本发明专利技术，能够提高防护能力，避免在医师不在场的情况下儿童由于多动或贪玩而出现意外坠落的情况。

【技术实现步骤摘要】
预防儿童坠落的监护系统
本专利技术涉及医疗领域，尤其涉及一种预防儿童坠落的监护系统。
技术介绍
多动症儿童天性好动，难以安静，在医疗机构进行干预的时候，如果医师不在现场，容易出现因为多动症儿童贪玩出现危险动作而坠落的情况。因此，为了营造安全的儿童室内环境，必须采用更主动、更准确的监护报警机制。
技术实现思路
为了实现本专利技术的目的，提供一种预防儿童坠落的监护系统，所述系统包括：把手检测设备，与窗体分离设备连接，用于接收窗体子图像，所述把手检测设备还用于从所述窗体子图像中识别出窗体把手，并基于窗体把手在所述窗体子图像中的相对位置确定所述窗体子图像对应窗体的开关状态；LED警示设备，与嵌入式处理芯片连接，被嵌入在墙壁中，所述LED警示设备用于在接收到现场报警信号时，执行预设频率的闪烁以进行相应的现场报警；亮度增强设备，用于接收所述内部环境图像，并对所述内部环境图像执行亮度增强处理，以获得并输出亮度增强图像；智能成像结构，设置在住宅内部，包括成像单元、目标分析单元和边缘加深单元；所述成像单元用于对住宅内部环境拍摄成像预览图像，所述目标分析单元与所述成像单元连接，用于接收所述成像预览图像，并对所述成像预览图像执行目标数量分析处理，以确定并输出实时目标总数，所述边缘加深单元与所述成像单元和所述目标分析单元分别连接，用于在所述成像单元在拍摄成像预览图像之后，控制所述成像单元基于所述实时目标总数以不同边缘加深幅度对住宅内部环境进行现场图像数据采集，以获得内部环境图像；窗框检测设备，用于接收亮度增强图像，对所述亮度增强图像中的内容进行边缘检测，以获取所述亮度增强图像中的多个边缘线，所述多个边缘线包括多个水平边缘线、多个垂直边缘线和多个其他类型边缘线，取所述多个水平边缘线中最上方的水平边缘线和最下方的水平边缘线，取多个垂直边缘线中最左侧的垂直边缘线和最右侧的垂直边缘线，基于上述四条边缘线获取矩形子图像。更具体地，本专利技术至少具有以下四个重要专利技术点：(1)采用先采用成像预览图像识别目标数量、再基于所述目标数量以不同边缘加深幅度对当前场景进行现场图像数据采集的方式，从而提高了获得的图像中的目标的可识别度；(2)采用对待识别图像分析边缘线的方式获取目标区域和非目标区域，更为关键的是，在目标区域的后续识别失败后，反馈以调节待识别图像对目标区域的获取，并循环识别过程直到识别成功为止，这种循环反馈的目标识别方式，减少了识别的运算数据量和计算复杂度；(3)基于窗体区域和非窗体区域二者明度分布不同的特点对窗体目标进行识别，提高了窗体目标的识别精度；(4)在高精度识别窗体目标的基础上，基于窗体把手在所述窗体子图像中的相对位置确定所述窗体子图像对应窗体的开启缝隙是否超过基准儿童宽度，从而有效避免儿童坠落的事故发生。附图说明以下将结合附图对本专利技术的实施方案进行描述，其中：图1为根据本专利技术实施方案示出的预防儿童坠落的监护系统的结构方框图。图2为根据本专利技术实施方案示出的监护窗体的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图对本专利技术的实施方案进行详细说明。多动症儿童天性好动，难以安静，在医疗机构进行干预的时候，如果医师不在现场，容易出现因为多动症儿童贪玩出现危险动作而坠落的情况。对于进行多动症儿童治疗的医疗机构，其室内窗体的关注点集中在安全性能上，为了避免儿童从窗体坠落的悲剧发生，通常采用了主动防御的方式对窗体进行加固和改造，例如，增加防护栏以隔离儿童，或者在窗体框架中安装防护铁丝网。然而，上述主动防御的方式仍存在人工规避的可能，例如，绕开防护栏或扒开铁丝网。因此，为了营造安全的儿童室内环境，必须采用更主动、更准确的监护报警机制。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种预防儿童坠落的监护系统，能够在高精度图像检测和图像分析的基础上，获取当前窗体开启缝隙。并在开启缝隙超过基准儿童宽度时迅速进行报警，从而提高窗体的监护水准。为了克服现有技术的不足，本专利技术搭建了一种预防儿童坠落的监护系统，在保证窗体通风效果的同时，实现预防儿童坠落的智能化监护。图1为根据本专利技术实施方案示出的预防儿童坠落的监护系统的结构方框图，所述系统包括：把手检测设备，与窗体分离设备连接，用于接收窗体子图像；其中，所述把手检测设备还用于从所述窗体子图像中识别出窗体把手，并基于窗体把手在所述窗体子图像中的相对位置确定所述窗体子图像对应窗体的开关状态。图2为根据本专利技术实施方案示出的监护窗体的结构示意图。接着，继续对本专利技术的预防儿童坠落的监护系统的具体结构进行进一步的说明。在所述预防儿童坠落的监护系统中，还包括：LED警示设备，与嵌入式处理芯片连接，被嵌入在墙壁中；其中，所述LED警示设备用于在接收到现场报警信号时，执行预设频率的闪烁以进行相应的现场报警。在所述预防儿童坠落的监护系统中，还包括：亮度增强设备，用于接收所述内部环境图像，并对所述内部环境图像执行亮度增强处理，以获得并输出亮度增强图像。在所述预防儿童坠落的监护系统中，还包括：智能成像结构，设置在住宅内部，包括成像单元、目标分析单元和边缘加深单元，所述成像单元用于对住宅内部环境拍摄成像预览图像，所述目标分析单元与所述成像单元连接，用于接收所述成像预览图像，并对所述成像预览图像执行目标数量分析处理，以确定并输出实时目标总数，所述边缘加深单元与所述成像单元和所述目标分析单元分别连接，用于在所述成像单元在拍摄成像预览图像之后，控制所述成像单元基于所述实时目标总数以不同边缘加深幅度对住宅内部环境进行现场图像数据采集，以获得内部环境图像；窗框检测设备，用于接收亮度增强图像，对所述亮度增强图像中的内容进行边缘检测，以获取所述亮度增强图像中的多个边缘线，所述多个边缘线包括多个水平边缘线、多个垂直边缘线和多个其他类型边缘线，取所述多个水平边缘线中最上方的水平边缘线和最下方的水平边缘线，取多个垂直边缘线中最左侧的垂直边缘线和最右侧的垂直边缘线，基于上述四条边缘线获取矩形子图像；明度检测设备，与所述窗框检测设备连接，用于接收所述亮度增强图像和所述矩形子图像，将所述亮度增强图像中的非所述矩形子图像的区域确定为非窗体区域，将所述矩形子图像在所述亮度增强图像中的区域确定为窗体区域；针对所述窗体区域中的每一个像素点，计算以其为中心的、周围7像素×7像素区域内各个像素点的明度的平均值以作为其平均明度，基于所述窗体区域中的各个像素点的平均明度获取所述窗体区域对应的平均明度图像；针对所述非窗体区域中的每一个像素点，计算以其为中心的、周围7像素×7像素区域内各个像素点的明度的平均值以作为其平均明度，基于所述非窗体区域中的各个像素点的平均明度获取所述非窗体区域对应的平均明度图像；窗体识别设备，与所述明度检测设备连接，用于对所述窗体区域的平均明度图像执行直方图统计，获得所述窗体区域对应的明度的直方图向量以作为窗体直方图向量，对所述非窗体区域的平均明度图像执行直方图统计，获得所述非窗体区域对应的明度的直方图向量以作为非窗体直方图向量，还用于在非窗体直方图与窗体直方图向量的差值的模大于等于预设明度差值时，发出识别成功信号，并将所述窗体区域输出，以及在非窗体直方图与窗体直方图向量的差值的模小于预设明度差值时，发出识别失败信号；嵌入式处理芯片，分别与所述窗体识别设备和所述窗框检测设备连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预防儿童坠落的监护系统，所述系统包括：把手检测设备，与窗体分离设备连接，用于接收窗体子图像；其中，所述把手检测设备还用于从所述窗体子图像中识别出窗体把手，并基于窗体把手在所述窗体子图像中的相对位置确定所述窗体子图像对应窗体的开关状态；LED警示设备，与嵌入式处理芯片连接，被嵌入在墙壁中；其中，所述LED警示设备用于在接收到现场报警信号时，执行预设频率的闪烁以进行相应的现场报警；亮度增强设备，用于接收内部环境图像，并对所述内部环境图像执行亮度增强处理，以获得并输出亮度增强图像；其特征在于，所述系统还包括：智能成像结构，设置在住宅内部，包括成像单元、目标分析单元和边缘加深单元，所述成像单元用于对住宅内部环境拍摄成像预览图像，所述目标分析单元与所述成像单元连接，用于接收所述成像预览图像，并对所述成像预览图像执行目标数量分析处理，以确定并输出实时目标总数，所述边缘加深单元与所述成像单元和所述目标分析单元分别连接，用于在所述成像单元在拍摄成像预览图像之后，控制所述成像单元基于所述实时目标总数以不同边缘加深幅度对住宅内部环境进行现场图像数据采集，以获得内部环境图像；窗框检测设备，用于接收亮度增强图像，对所述亮度增强图像中的内容进行边缘检测，以获取所述亮度增强图像中的多个边缘线，所述多个边缘线包括多个水平边缘线、多个垂直边缘线和多个其他类型边缘线，取所述多个水平边缘线中最上方的水平边缘线和最下方的水平边缘线，取多个垂直边缘线中最左侧的垂直边缘线和最右侧的垂直边缘线，基于上述最上方的水平边缘线和最下方的水平边缘线、最左侧的垂直边缘线和最右侧的垂直边缘线获取矩形子图像；明度检测设备，与所述窗框检测设备连接，用于接收所述亮度增强图像和所述矩形子图像，将所述亮度增强图像中的非所述矩形子图像的区域确定为非窗体区域，将所述矩形子图像在所述亮度增强图像中的区域确定为窗体区域；针对所述窗体区域中的每一个像素点，计算以其为中心的、周围7像素×7像素区域内各个像素点的明度的平均值以作为其平均明度，基于所述窗体区域中的各个像素点的平均明度获取所述窗体区域对应的平均明度图像；针对所述非窗体区域中的每一个像素点，计算以其为中心的、周围7像素×7像素区域内各个像素点的明度的平均值以作为其平均明度，基于所述非窗体区域中的各个像素点的平均明度获取所述非窗体区域对应的平均明度图像；窗体识别设备，与所述明度检测设备连接，用于对所述窗体区域的平均明度图像执行直方图统计，获得所述窗体区域对应的明度的直方图向量以作为窗体直方图向量，对所述非窗体区域的平均明度图像执行直方图统计，获得所述非窗体区域对应的明度的直方图向量以作为非窗体直方图向量，还用于在非窗体直方图与窗体直方图向量的差值的模大于等于预设明度差值时，发出识别成功信号，并将所述窗体区域输出，以及在非窗体直方图与窗体直方图向量的差值的模小于预设明度差值时，发出识别失败信号；嵌入式处理芯片，分别与所述窗体识别设备和所述窗框检测设备连接，用于在接收到所述识别成功信号时，将内置状态寄存器标记为1以停止对所述亮度增强图像的窗体识别，还用于在接收到所述识别失败信号时，将内置状态寄存器标记为0以控制所述窗框检测设备基于所述多个边缘线缩小所述矩形子图像的面积，以便于所述明度检测设备和所述窗体识别设备的再次处理；窗体分离设备，与所述嵌入式处理芯片连接，用于在内置状态寄存器标记为1时，基于所述多个边缘线从所述亮度增强图像中分离出窗体目标以作为窗体子图像输出；其中，所述嵌入式处理芯片还与所述把手检测设备连接，用于基于窗体把手在所述窗体子图像中的相对位置确定所述窗体子图像对应窗体的开启缝隙是否超过基准儿童宽度，并在超过基准儿童宽度时，发出现场报警信号。...

【技术特征摘要】
1.一种预防儿童坠落的监护系统，所述系统包括：把手检测设备，与窗体分离设备连接，用于接收窗体子图像；其中，所述把手检测设备还用于从所述窗体子图像中识别出窗体把手，并基于窗体把手在所述窗体子图像中的相对位置确定所述窗体子图像对应窗体的开关状态；LED警示设备，与嵌入式处理芯片连接，被嵌入在墙壁中；其中，所述LED警示设备用于在接收到现场报警信号时，执行预设频率的闪烁以进行相应的现场报警；亮度增强设备，用于接收内部环境图像，并对所述内部环境图像执行亮度增强处理，以获得并输出亮度增强图像；其特征在于，所述系统还包括：智能成像结构，设置在住宅内部，包括成像单元、目标分析单元和边缘加深单元，所述成像单元用于对住宅内部环境拍摄成像预览图像，所述目标分析单元与所述成像单元连接，用于接收所述成像预览图像，并对所述成像预览图像执行目标数量分析处理，以确定并输出实时目标总数，所述边缘加深单元与所述成像单元和所述目标分析单元分别连接，用于在所述成像单元在拍摄成像预览图像之后，控制所述成像单元基于所述实时目标总数以不同边缘加深幅度对住宅内部环境进行现场图像数据采集，以获得内部环境图像；窗框检测设备，用于接收亮度增强图像，对所述亮度增强图像中的内容进行边缘检测，以获取所述亮度增强图像中的多个边缘线，所述多个边缘线包括多个水平边缘线、多个垂直边缘线和多个其他类型边缘线，取所述多个水平边缘线中最上方的水平边缘线和最下方的水平边缘线，取多个垂直边缘线中最左侧的垂直边缘线和最右侧的垂直边缘线，基于上述最上方的水平边缘线和最下方的水平边缘线、最左侧的垂直边缘线和最右侧的垂直边缘线获取矩形子图像；明度检测设备，与所述窗框检测设备连接，用于接收所述亮度增强图像和所述矩形子图像，将所述亮度增强图像中的非所述矩形子图像的区域确定为非窗体区域，将所述矩形子图像在所述亮度增强图像中的区域确定为窗体区域；针对所述窗体区域中的每一个像素点，计算以其为中心的、周围7像素×7像素区域内各...

【专利技术属性】
技术研发人员：周静，
申请(专利权)人：孙健春，
类型：发明
国别省市：江苏,32