一种基于机器人的视频直播系统技术方案

本发明专利技术申请公开了一种基于机器人的视频直播系统，包括穿戴于老年人身上的标签装置和安装在机器人身上的摄像装置，所述标签装置包括：加速度传感器、陀螺仪、磁力计、信号处理器和发射器，所述摄像装置包括：接收器、摄像机、摄像机定位装置、存储器、应急处理装置和处理器，处理器用于接收视频信号并存储至存储器，处理器用于人体轮廓识别，处理器还用于判断人体是否跌倒或人体移动。本方案采用穿戴式标签装置，明确了检测对象，减少了外部干扰对检测结果的影响，实现移动人体的高精度追踪拍摄，同时还可对人体进行跌倒检测进行监控，并在跌倒时发送求助信号，使老人可以得到及时的帮助和救治，对老年人的看护增加了一份保障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人的视频直播系统
本专利技术涉及基于机器人的图像数据处理
，尤其涉及一种基于机器人的视频直播系统。
技术介绍
人们在外出游玩、聚会时，会通过手持或者具有云台支撑的摄像机拍摄视频，以记录游玩时的美好景色以及聚会时和家人朋友在一起的快乐时光。而在一些特定情况下，经常会有对某一特定人物进行不间断跟拍的摄像要求，同时由于场地限制或特定人物的大范围活动问题，导致无法实现摄影师贴身跟拍。尤其对于爱运动及爱跳广场舞的老人，由于子女工作，无法时时跟随拍摄，导致老人无法实时记录自己的美好瞬间。中国专利技术专利（公开号：CN106584516A）公开了一种特定对象追踪用智能摄像机器人，包括：图像信息采集单元，位置定位单元，位置追踪单元以及中央处理单元，本方案能够准确对特定对象进行识别，并持续进行跟踪拍摄，节省人力物力，在影视作品拍摄中或者比赛直播过程中都具有应用价值。然而，上述技术方案中采用雷达对运动的人进行感知，容易受到外界运动因素干扰，不能对拍摄的人进行准确的感知，而且，对于看护老年人的养老机器人，在满足高精度追踪定位拍摄的同时，针对老年人身体状况的特殊性，还需设有适老化设计。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种基于机器人的视频直播系统，以解决现有摄像机器人不能高精度追踪拍摄对象的问题。本专利技术提供的基础方案是：一种基于机器人的视频直播系统，包括穿戴于老年人身上的标签装置和安装在机器人身上的摄像装置，所述标签装置包括：加速度传感器，加速度传感器用于检测人体移动的加速度信号并发送；陀螺仪，陀螺仪用于检测人体倾斜的角度信号并发送；磁力计，磁力计用于检测人体航向信号并发送；信号处理器，信号处理器对加速度传感器采集的加速度信号、陀螺仪采集的角度信号及磁力计采集的航向信号进行信号处理并输出相应的加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号；发射器，发射器用于发射加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号；所述摄像装置包括：接收器，接收器用于接收发射器发送的加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号；摄像机，摄像机用于采集拍摄对象的视频信号；摄像机定位装置，摄像机定位装置用于控制摄像机跟随拍摄对象移动；存储器，存储器用于存放视频信号；应急处理装置，应急处理装置用于在异常情况下发送求助信号；处理器，处理器用于接收视频信号并存储至存储器；处理器用于人体轮廓识别，对摄像机实时采集的视频信号进行特征提取，与存储器中存储的通过人体轮廓样本训练获得的最佳码本进行对比：当对比结果大于等于预设阈值时，则评估为采集到完整的人体，对视频信号进行存储；当对比结果小于预设阈值时，则评估为未采集到完整的人体，处理器根据识别结果进行路线调整，并将运动路线传送给摄像机定位装置，以使摄像机采集到完整的人体；处理器用于接收加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号，对接收到的信号进行信号识别，判断人体是正常移动还是跌倒：当加速度信号不等于预设加速度阈值，角度数字信号不等于预设跌倒角度阈值，航向数字信号也不等于预设航向阈值时，则判断人体移动，处理器根据感知结果进行路线调整，并将运动路线传送给摄像机定位装置，实现摄像机对移动人体的跟随；当加速度数字信号大于预设跌倒加速度阈值，角度数字信号也大于预设跌倒角度阈值时，则判断人体跌倒，处理器控制应急处理装置发送求助信号；基础方案的工作原理：标签装置穿戴于人体上，标签模块中的加速度传感器可以测量出人体移动的加速度，进而判断出人体移动的距离；陀螺仪通过测量自身的旋转状态，判断出人体当前运动状态，是向前、向后、向上、向下、向左还是向右、是加速（角速度）还是减速（角速度）；磁力计判断出人体的运动方位（东西南北），定位人体的方位，测量出当前人体与东南西北四个方向上的夹角，从而确定人体移动方向，通过三者结合，可判断出人体是否移动，及在某个方位上移动的距离。具体过程，当老人跳舞或健身需要摄像时，开启摄像机，拍摄对象正对摄像机，摄像机采集视频信号发送至处理器，处理器根据实时采集的视频信号调整拍摄角度，以使摄像机拍摄的对象的躯体完整的显示在视频信号中；处理器对接收到的人体信号进行特征提取，与存储器中存储的通过人体轮廓样本训练获得的最佳码本进行对比：当对比结果大于等于预设阈值时，则评估为采集到完整的人体，将视频信号存储至存储器中；当对比结果小于预设阈值时，则评估为未采集到完整的人体，处理器根据识别结果进行路线调整，并将运动路线传送给摄像机定位装置，以使摄像机采集到完整的人体为止。因加速度传感器、陀螺仪和磁力计的响应是即时的，所以当人体发生移动时，加速度传感器、陀螺仪和磁力计将采集到的人体移动信号：加速度信号、角度数字信号和航向数字信号，发送给信号处理器，信号处理器对信号进行降噪、放大及模数转换处理并通过发射器发送至摄影装置中，摄影装置中的接收器接收到相应人体移动的数字信号并输入至处理器，处理器根据原来姿态检测出动作的距离、方向，通过算法来实时反馈修正，根据修正结果进行路线调整，并将运动路线传送给摄像机定位装置，摄像机定位装置控制摄像机跟随移动人体移动，同时处理器对接收到的信号进行信号识别，判断人体是正常移动还是跌倒：当加速度数字信号不等于预设加速度阈值，角度数字信号不等于预设跌倒角度阈值，航向数字信号也不等于预设航向阈值时，则判断人体正常移动；当加速度数字信号大于预设跌倒加速度阈值，角度数字信号也大于预设跌倒角度阈值时，则判断人体跌倒，并控制应急处理装置发送求助信号，以使老人可以得到及时的帮助和救治。基础方案的有益效果是：本方案采用穿戴式标签装置，明确了检测对象，减少了外部干扰对检测结果的影响，实现移动人体的高精度追踪拍摄的同时对老人的日常也进行全方位记录，便于与家人分享美好瞬间，有助于加强儿女对老人的了解，从而提高儿女对老人的关注度，使老人在心理上得到慰藉；同时穿戴式标签装置还可对人体进行跌倒检测，当老年人在运动或跳舞时，存在动作幅度太大而跌倒的情况，人体跌倒检测可对跌倒情况进行监控，并在检测到跌倒的情况发送求助信号，使老人可以得到及时的帮助和救治，对老年人的看护增加了一份保障。进一步，处理器用于控制摄像机定位装置将摄像机定向在标签装置的方向上，标签装置成像位置设于摄像机的正中心。有益效果：标签装置成像位置设于摄像机的正中心，使在开始摄像时可快速定位人体，有效减少摄像机的调整时间。进一步，标签装置还包括心率传感器，心率传感器用于检测人体的心率信号并发送；应急处理装置包括语音交互装置，语音交互装置用于在异常情况下与人进行语言交互并发出提醒信号；处理器用于接收心率信号并进行信号识别：当心率大于或小于预设正常心率阈值时，判断为心率异常，处理器控制应急处理装置发送求助信号及提醒信号。有益效果：标签装置中的心率传感器可对人体心脏异常情况进行了检测，增加了监控参数，对老年人在运动时看护增加了一份保障，当检测到老人心跳异常时可语音提醒老人目前需要休息，不适合剧烈运动，同时也向看护人员发送求助信号，保证老人运动或户外娱乐，在身体不适时可以得到及时的帮助和救治。而且在老年人进行不利于自身健康情况下的动作时进行语音提醒，如识别到老年人想做后空翻等不适合自身身体状态的动作时，语音交互装置会语音提醒老人目前身体状况不允许做该动作。语音交互装置也可以采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器人的视频直播系统，其特征在于，包括穿戴于老年人身上的标签装置和安装在机器人身上的摄像装置，所述标签装置包括：加速度传感器，加速度传感器用于检测人体移动的加速度信号并发送；陀螺仪，陀螺仪用于检测人体倾斜的角度信号并发送；磁力计，磁力计用于检测人体航向信号并发送；信号处理器，信号处理器对加速度传感器采集的加速度信号、陀螺仪采集的角度信号及磁力计采集的航向信号进行信号处理并输出相应的加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号；发射器，发射器用于发射加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号；所述摄像装置包括：接收器，接收器用于接收发射器发送的加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号；摄像机，摄像机用于采集拍摄对象的视频信号；摄像机定位装置，摄像机定位装置用于控制摄像机跟随拍摄对象移动；存储器，存储器用于存放视频信号和人体轮廓最佳码本；应急处理装置，应急处理装置用于在异常情况下发送求助信号；处理器，处理器用于接收视频信号并存储至存储器；处理器用于人体轮廓识别，对摄像机实时采集的视频信号进行特征提取，与存储器中存储的通过人体轮廓样本训练获得的最佳码本进行对比：当对比结果大于等于预设阈值时，则评估为采集到完整的人体，对视频信号进行存储；当对比结果小于预设阈值时，则评估为未采集到完整的人体，处理器根据识别结果进行路线调整，并将运动路线传送给摄像机定位装置，以使摄像机采集到完整的人体；处理器用于接收加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号，对接收到的信号进行信号识别，判断人体是否跌倒或人体移动：当加速度信号不等于预设加速度阈值，角度数字信号不等于预设跌倒角度阈值，航向数字信号也不等于预设航向阈值时，则判断人体移动，处理器根据感知结果进行路线调整，并将运动路线传送给摄像机定位装置，实现摄像机对移动人体的跟随；当加速度数字信号大于预设跌倒加速度阈值，角度数字信号也大于预设跌倒角度阈值时，则判断人体跌倒，处理器控制应急处理装置发送求助信号。...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人的视频直播系统，其特征在于，包括穿戴于老年人身上的标签装置和安装在机器人身上的摄像装置，所述标签装置包括：加速度传感器，加速度传感器用于检测人体移动的加速度信号并发送；陀螺仪，陀螺仪用于检测人体倾斜的角度信号并发送；磁力计，磁力计用于检测人体航向信号并发送；信号处理器，信号处理器对加速度传感器采集的加速度信号、陀螺仪采集的角度信号及磁力计采集的航向信号进行信号处理并输出相应的加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号；发射器，发射器用于发射加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号；所述摄像装置包括：接收器，接收器用于接收发射器发送的加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号；摄像机，摄像机用于采集拍摄对象的视频信号；摄像机定位装置，摄像机定位装置用于控制摄像机跟随拍摄对象移动；存储器，存储器用于存放视频信号和人体轮廓最佳码本；应急处理装置，应急处理装置用于在异常情况下发送求助信号；处理器，处理器用于接收视频信号并存储至存储器；处理器用于人体轮廓识别，对摄像机实时采集的视频信号进行特征提取，与存储器中存储的通过人体轮廓样本训练获得的最佳码本进行对比：当对比结果大于等于预设阈值时，则评估为采集到完整的人体，对视频信号进行存储；当对比结果小于预设阈值时，则评估为未采集到完整的人体，处理器根据识别结果进行路线调整，并将运动路线传送给摄像机定位装置，以使摄像机采集到完整的人体；处理器用于接收加速度数字信号、角度数字信号和航向数字信号，对接收到的信号进行信号识别，判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓明，彭罗，
申请(专利权)人：重庆柚瓣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50