一种基于宠物脸识别的自动喂食装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于宠物脸识别的自动喂食装置，包括：喂食器、服务器和用户端；其中，喂食器设置有传感器、摄像头和投喂控制器；用户端用于设定宠物脸图像数据库和宠物进食模式；传感器用于检测是否有宠物接近，当有宠物接近时，通过摄像头对当前宠物的脸部进行拍摄并上传至服务器；服务器基于图像识别算法，根据宠物脸图像数据库，对宠物脸图像进行识别，并根据识别结果，结合用户设定的宠物进食模式判断当前宠物的投喂方式，并根据判断结果向投喂控制器发送投喂指令，由投喂控制器根据投喂指令控制相应阀门机构的开合状态。本发明专利技术可自动完成不同宠物投喂不同的种类及份量的食物。

An automatic feeding device based on pet face recognition

【技术实现步骤摘要】
一种基于宠物脸识别的自动喂食装置
本专利技术涉及智能家居
，特别涉及一种基于宠物脸识别的自动喂食装置。
技术介绍
随着社会经济的发展和智能化产品的应用，人们追求精神满足，喜爱与猫狗等宠物为伴，宠物需求数量日益增多，宠物产品市场规模较大。同时，人们的科学养宠意识也逐渐提高，寻求健康合理的养宠生活，避免因时间精力不够引起的宠物喂食不规律等问题。这种养育意识的变化传达到生产端，就会给科学智能的喂食产品带来行业新机遇。在大的技术背景上来讲，宠物的自动喂养问题在国内外早有研究，目前的相关研究在智能化和自动化方面已经取得了很大的进展，但是存在设备体积大、结构复杂、价格昂贵，普通的宠物饲养者无法承担等问题。在小的技术背景上来讲，目前现有的宠物自动喂食装置在向着智能化方面一点点靠近，如项志、赵娟等人在2019年提出的一种基于T89S52单片机控制的智能宠物喂食器，其系统由单片机主控系统、扬声器、步进电机模拟投食模块、闹钟模块、万年历、光控开关几部分组成。其可实现的功能为：提前放置食物在投食器的储物箱中，当设置好的投食时间到达时，自动发出报警信号引起宠物注意，然后自动投放食物给宠物。还有一种智能宠物喂食器是通过Wi-Fi模块将手机和喂食器通过网络进行数据交换，通过手机发送指令，以控制单片机发送指令，控制电机旋转，实现投喂。然而，目前大多数宠物喂食器都比较简单，结构单一，只能按照设定的时间定时投喂或者通过手机等智能设备远程操控实现投喂，难以满足宠物主人对宠物身体健康、精神健康等方面的需求。
技术实现思路
>本专利技术提供了一种基于宠物脸识别的自动喂食装置，以解决目前现有的宠物喂食器只能按照设定的时间定时投喂或者通过手机等智能设备远程操控实现投喂，难以满足宠物主人对宠物身体健康、精神健康等方面的需求的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于宠物脸识别的自动喂食装置，所述基于宠物脸识别的自动喂食装置包括：喂食器、服务器和用户端；其中，所述喂食器包括底座，所述底座上设置有壳体，所述壳体上设置有储食箱，所述储食箱上设置有盖体；所述储食箱内设置有多个储食桶；所述壳体的一侧底端开设有开口，所述壳体的一侧对应所述开口的位置设置有食槽；每一储食桶的底端分别设置有一管道，且每一管道上分别设置有一阀门机构；所述管道的入口端与对应的储食桶连通，出口端从所述开口伸出，并延伸至所述食槽；所述喂食器上设置有传感器和摄像头，所述喂食器内设置有投喂控制器，所述传感器、摄像头以及阀门机构均与所述投喂控制器电连接，所述投喂控制器与所述服务器和用户端分别通信连接，所述服务器与所述用户端通信连接；所述用户端用于设定宠物脸图像数据库和宠物进食模式；所述传感器用于检测是否有宠物接近所述食槽，当所述传感器检测到有宠物接近所述食槽时，所述投喂控制器控制所述摄像头对当前接近所述食槽的宠物的脸部进行拍摄，并将拍摄到的宠物脸图像上传至所述服务器；所述服务器用于基于预设的图像识别算法，根据所述用户端设定的宠物脸图像数据库，对所述投喂控制器上传的宠物脸图像进行识别，并根据识别结果，结合所述用户端设定的宠物进食模式，判断当前宠物的投喂方式，并根据判断结果向所述投喂控制器发送投喂指令，由所述投喂控制器根据所述投喂指令，控制相应阀门机构的开合状态。其中，所述传感器设置在所述壳体外侧壁上，所述摄像头设置在所述储食箱外侧壁上，并与所述传感器位于所述喂食器的同一侧；所述投喂控制器设置在所述壳体内。其中，所述传感器为红外传感器；所述壳体上还设有与所述投喂控制器电连接的显示屏。其中，所述投喂控制器控制所述摄像头对当前接近所述食槽的宠物的脸部进行拍摄，包括：所述投喂控制器控制所述摄像头对当前接近所述食槽的宠物的脸部进行连续拍摄，以采集当前宠物的十张脸部图像；其中，拍摄间隔为0.8秒。其中，所述服务器基于预设的图像识别算法，根据所述用户端设定的宠物脸图像数据库，对所述投喂控制器上传的宠物脸图像进行识别，包括：对所述投喂控制器上传的宠物脸图像进行图像预处理，将预处理后的宠物脸图像送至基于卷积神经网络的识别算法中进行宠物脸识别，若有三张或三张以上的宠物脸图像可对应所述宠物脸图像数据库中的同一只宠物，则识别完成。其中，图像预处理包括：图像去噪、模糊复原和宠物脸部的检测及校正。其中，所述图像去噪采用高斯滤波实现，所述模糊复原采用维纳滤波实现，所述宠物脸的检测及校正为借助Dlib库进行宠物脸检测以及裁剪校正。其中，储食桶的数量为三个；进食模式包括进食间隔时长和单次进食量。其中，所述服务器根据识别结果，结合所述用户端设定的宠物进食模式，判断当前宠物的投喂方式，并根据判断结果向所述投喂控制器发送投喂指令，由所述投喂控制器根据所述投喂指令，控制相应阀门机构的开合状态，包括：若所述服务器确定当前宠物在所述进食间隔时长内已经进过食，则通过所述投喂控制器控制相应阀门机构保持关闭；若所述服务器确定当前宠物在所述进食间隔时长内未进过食，则根据当前宠物对应的单次进食量，计算对应的阀门机构的打开时间，通过所述投喂控制器控制相应阀门机构打开，完成定量喂食，并将本次喂食记录到所述服务器中。其中，阀门机构包括阀门和步进电机，所述步进电机与投喂控制器电连接，所述阀门与所述步进电机传动连接，以通过所述步进电机控制所述阀门的开合。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：1、实现了自动投放特定进食量，本专利技术通过传感器及摄像头的捕捉，以及与上次投喂时间距离的计算，可智能化的准确判断宠物此时是否为“饿了”。以及根据主人对宠物的了解，只需在用户端设置好每次投放食物的量，系统即可自动投放出该宠物一次进食特定的量，有效减少了无人看管时宠物们粮食不够吃或者因粮食储备太多而暴饮暴食现象的发生。2、实现了宠物均衡化饮食，通过对市场上现有的宠物自动投食装置的研究发现，几乎都是只有一个储食桶，若顾客还有对宠物自动喂水的需求，还要另外购买自动饮水机，性价比不高。而本专利技术的喂食器内有多个储食桶和对应的多个阀门机构，可以分别存放不同种类的食物，即实现一个装置给家里或宠物店内不同类别的宠物投喂不同的食物。同时，多个储食桶也可以方便地为宠物特制“食谱”，每次投喂时，不同类别的食物投放不同的比例，有效避免了食物单一的现象，为宠物们的均衡化饮食提供保障。3、实现了特制投喂，本专利技术将宠物的自动喂食装置与脸部识别算法相结合，通过红外摄像头拍摄的宠物脸图片，经卷积神经网络脸部识别算法与数据库中的已有的宠物脸进行对比。即实现了当检测到某一只宠物靠近该装置后，系统可立刻识别出是具体哪一只宠物，再根据后台管理系统提前设置好的投放食物的种类及份量，实现“特制投喂”，完成不同宠物的不同喂食功能。4、喂食时间记录，本专利技术的自动喂食装置会将每次喂食的时间记录到后台，保证相邻两次喂食的时间差是大于设定时长的，这样不仅有效避免了宠物因频繁被检测到脸部造成投喂过多、食物浪费，也降低了宠物们因不能控制自己暴饮暴食现象本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于宠物脸识别的自动喂食装置，其特征在于，所述基于宠物脸识别的自动喂食装置包括：喂食器、服务器和用户端；其中，/n所述喂食器包括底座，所述底座上设置有壳体，所述壳体上设置有储食箱，所述储食箱上设置有盖体；所述储食箱内设置有多个储食桶；所述壳体的一侧底端开设有开口，所述壳体的一侧对应所述开口的位置设置有食槽；每一储食桶的底端分别设置有一管道，且每一管道上分别设置有一阀门机构；所述管道的入口端与对应的储食桶连通，出口端从所述开口伸出，并延伸至所述食槽；/n所述喂食器上设置有传感器和摄像头，所述喂食器内设置有投喂控制器，所述传感器、摄像头以及阀门机构均与所述投喂控制器电连接，所述投喂控制器与所述服务器和用户端分别通信连接，所述服务器与所述用户端通信连接；/n所述用户端用于设定宠物脸图像数据库和宠物进食模式；所述传感器用于检测是否有宠物接近所述食槽，当所述传感器检测到有宠物接近所述食槽时，所述投喂控制器控制所述摄像头对当前接近所述食槽的宠物的脸部进行拍摄，并将拍摄到的宠物脸图像上传至所述服务器；所述服务器用于基于预设的图像识别算法，根据所述用户端设定的宠物脸图像数据库，对所述投喂控制器上传的宠物脸图像进行识别，并根据识别结果，结合所述用户端设定的宠物进食模式，判断当前宠物的投喂方式，并根据判断结果向所述投喂控制器发送投喂指令，由所述投喂控制器根据所述投喂指令，控制相应阀门机构的开合状态。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于宠物脸识别的自动喂食装置，其特征在于，所述基于宠物脸识别的自动喂食装置包括：喂食器、服务器和用户端；其中，
所述喂食器包括底座，所述底座上设置有壳体，所述壳体上设置有储食箱，所述储食箱上设置有盖体；所述储食箱内设置有多个储食桶；所述壳体的一侧底端开设有开口，所述壳体的一侧对应所述开口的位置设置有食槽；每一储食桶的底端分别设置有一管道，且每一管道上分别设置有一阀门机构；所述管道的入口端与对应的储食桶连通，出口端从所述开口伸出，并延伸至所述食槽；
所述喂食器上设置有传感器和摄像头，所述喂食器内设置有投喂控制器，所述传感器、摄像头以及阀门机构均与所述投喂控制器电连接，所述投喂控制器与所述服务器和用户端分别通信连接，所述服务器与所述用户端通信连接；
所述用户端用于设定宠物脸图像数据库和宠物进食模式；所述传感器用于检测是否有宠物接近所述食槽，当所述传感器检测到有宠物接近所述食槽时，所述投喂控制器控制所述摄像头对当前接近所述食槽的宠物的脸部进行拍摄，并将拍摄到的宠物脸图像上传至所述服务器；所述服务器用于基于预设的图像识别算法，根据所述用户端设定的宠物脸图像数据库，对所述投喂控制器上传的宠物脸图像进行识别，并根据识别结果，结合所述用户端设定的宠物进食模式，判断当前宠物的投喂方式，并根据判断结果向所述投喂控制器发送投喂指令，由所述投喂控制器根据所述投喂指令，控制相应阀门机构的开合状态。


2.如权利要求1所述的基于宠物脸识别的自动喂食装置，其特征在于，所述传感器设置在所述壳体外侧壁上，所述摄像头设置在所述储食箱外侧壁上，并与所述传感器位于所述喂食器的同一侧；所述投喂控制器设置在所述壳体内。


3.如权利要求1所述的基于宠物脸识别的自动喂食装置，其特征在于，所述传感器为红外传感器；所述壳体上还设有与所述投喂控制器电连接的显示屏。


4.如权利要求1所述的基于宠物脸识别的自动喂食装置，其特征在于，所述投喂控制器控制所述摄像头对当前接近所述食槽的宠物的脸部进行拍摄，包括：
所述投喂控制器控制所述摄像头对当前接近所述食槽的宠物的脸部...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国庆，毛雪，徐坤亮，杨睿婷，张梦琳，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11