一种基于边缘计算的儿童离床报警系统技术方案

本发明专利技术的实施例公开一种基于边缘计算的儿童离床报警系统，涉及边缘计算技术领域。所述系统，包括：摄像头，安装于正对儿童休息室门的墙面的顶端，用于实时采集包括儿童休息室内全部床的全景图像；其中，所述儿童休息室内的每个床的高度相同；边缘计算模块，与所述摄像头连接，用于根据所述摄像头采集到的全景图像，通过边缘计算智能检测床上是否有儿童；警示模块，与所述边缘计算模块连接，用于在所述边缘计算模块检测出所述床上没有儿童时，向工作人员发送第一警示信息。本发明专利技术能够智能检测儿童离床行为，并在儿童离床时及时的进行报警，有效地提高了管理效率，保证了儿童的安全，节约了人力资源。节约了人力资源。节约了人力资源。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的儿童离床报警系统


[0001]本专利技术属于边缘计算
，尤其涉及一种基于边缘计算的儿童离床报警系统。

技术介绍

[0002]目前，儿童在床上休息过程中，存在着有些儿童滚下床，或者由于睡不着下床并出门玩耍或爬窗等行为，若儿童休息室内没有人实时监管，会存在很大的安全隐患。为了防止儿童异常下床，例如在学校，需要安排专人在屋内进行实时监督，或者在休息室内设置摄像头，并通过中控室统一监控，但是，若在屋内安排人手则浪费人工，若通过中控室集中监控，存在着不能及时发现儿童离床的问题，儿童的安全将不能得到有效保障，同时也比较耗费人力。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于边缘计算的儿童离床报警系统，用于解决现有技术中需要人工监控儿童离床导致浪费人力且监控可能不及时的问题。本专利技术使用边缘计算对儿童休息室内的全景图像进行智能分析，能够自动监控儿童离床行为，并及时的进行报警，有效地提高了管理效率，保证了儿童的安全，节约了人力资源。
[0004]本专利技术实施例提供一种基于边缘计算的儿童离床报警系统，包括：
[0005]摄像头，安装于正对儿童休息室门的墙面的顶端，用于实时采集包括儿童休息室内全部床的全景图像；其中，所述儿童休息室内的每个床的高度相同；
[0006]边缘计算模块，与所述摄像头连接，用于根据所述摄像头采集到的全景图像，通过边缘计算智能检测床上是否有儿童；
[0007]警示模块，用于在所述边缘计算模块检测出所述床上没有儿童时，向工作人员发送第一警示信息。
[0008]在一可选实施例中，所述的基于边缘计算的儿童离床报警系统，还包括：
[0009]定位模块，用于在所述边缘计算模块检测出至少一个床上没有儿童时，将没有儿童的床确定为问题床，并根据所述摄像头采集到的全景图像，基于图像识别技术识别确定问题床的位置信息；
[0010]所述警示模块，具体用于将定位模块确定的问题床的位置信息作为第一警示信息发送给工作人员。
[0011]在一可选实施例中，所述定位模块，包括：控制单元，测距传感器、转盘、第一角度计算单元；所述测距传感器通过转盘安装于所述摄像头上；
[0012]所述控制单元，用于在所述边缘计算模块检测出至少一个床上没有儿童时，控制所述转盘旋转以使所述测距传感器转向对准所述问题床；
[0013]所述测距传感器，用于在对准问题床时，测量摄像头与问题床之间的距离；
[0014]第一角度确定单元，用于根据所述摄像头采集到的全景图像，基于图像识别技术
识别问题床在图像中的位置，从而确定摄像头与问题床连线方向相对于基准方向的偏移角度；其中，所述基准方向为摄像头指向儿童休息室门槛中心位置的方向；
[0015]距离确定单元，用于根据摄像头与问题床连线方向相对于基准方向的偏移角度、摄像头与问题床之间的距离以及预先确定的摄像头与儿童休息室门槛中心位置之间的距离、摄像头的安装位置高度以及床的高度，确定摄像头与问题床之间的距离在水平面内的投影距离、摄像头与儿童休息室门槛中心位置之间的距离在水平面内的投影距离、儿童休息室门槛中心位置与问题床之间的距离在水平面内的投影距离；
[0016]第二角度确定单元，用于根据摄像头与问题床之间的距离在水平面内的投影距离、摄像头与儿童休息室门槛中心位置之间的距离在水平面内的投影距离、儿童休息室门槛中心位置与问题床之间的距离在水平面内的投影距离，确定问题床对应的进门观察角度；
[0017]所述警示模块，具体用于将问题床对应的进门观察角度作为问题床的位置信息发送给工作人员。
[0018]在一可选实施例中，所述第一角度确定单元，具体用于根据第一公式确定摄像头与问题床连线方向相对于基准方向的偏移角度；
[0019]其中，所述第一公式为:
[0020][0021]所述第一公式中，θ表示摄像头与问题床连线方向相对于基准方向的偏移角度，偏移角度为正数或0
°
时表示偏移方向相对于基准方向顺时针旋转θ角度，偏移角度为负数时表示偏移方向相对于基准方向逆时针旋转
‑
θ角度；(X0,Y0)表示所述摄像头拍摄到的全景图像的中心位置点在预设二维直角坐标系中的坐标；(X
c
,Y
c
)表示所述摄像头拍摄到的全景图像识别出的问题床的中心位置点在在预设二维直角坐标系中的坐标；f表示所述摄像头的拍摄焦距；所述二维直角坐标系以所述全景图像的左下角顶点为原点，以所述全景图像的下边缘向右方向为X轴，以所述全景图像的左边缘向上方向为Y轴；
[0022]距离确定单元，具体用于根据第二公式计算摄像头与问题床之间的距离在水平面内的投影距离、摄像头与儿童休息室门槛中心位置之间的距离在水平面内的投影距离、儿童休息室门槛中心位置与问题床之间的距离在水平面内的投影距离；
[0023]其中，所述第二公式为：
[0024][0025]所述第二公式中，S
b,c
表示儿童休息室门槛中心位置与问题床之间的距离；S
a,b
表示摄像头与儿童休息室门槛中心位置之间的距离；S
a,c
表示摄像头与问题床之间的距离；H
a
表示所述摄像头的安装位置高度；H
c
表示所述床的高度；L
a,b
表示S
a,b
在水平面内的投影距离；L
a,c
表示S
a,c
在水平面内的投影距离；L
b,c
表示S
b,c
在水平面内的投影距离；
[0026]所述第二角度确定单元，具体用于根据第三公式计算问题床对应的进门观察角度；
[0027]其中，所述第三公式为：
[0028][0029]所述第三公式中，α表示问题床对应的进门观察角度。
[0030]在一可选实施例中，所述边缘计算模块，还用于通过边缘计算识别当前全景图像中指定区域内是否有儿童，并根据对连续多帧全景图像的识别结果，确定识别出的儿童的行动轨迹；其中，所述指定区域为与儿童休息室门之间的距离小于第一预设阈值的第一区域以及与儿童休息室窗户之间的距离小于第二预设阈值的第二区域；
[0031]所述警示模块，还用于在所述边缘计算模块识别出的儿童的行动轨迹为走向门口或窗口时，向工作人员发送第二警示信息。
[0032]在一可选实施例中，所述的基于边缘计算的儿童离床报警系统，还包括：
[0033]移动报警终端，由儿童休息室对应的工作人员随身佩戴，所述移动报警终端包括小型显示屏和警示灯；
[0034]所述移动报警终端用于在收到第一警示信息时将其显示于所述小型显示屏上，并控制所述警示灯显示第一指定颜色；所述移动报警终端用于在收到第二警示信息时控制所述警示灯显示第二指定颜色。
[0035]在一可选实施例中，所述第二警示信息包括所述摄像头最近一次采集的全景图像；
[0036]所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的儿童离床报警系统，其特征在于，包括：摄像头，安装于正对儿童休息室门的墙面的顶端，用于实时采集包括儿童休息室内全部床的全景图像；其中，所述儿童休息室内的每个床的高度相同；边缘计算模块，与所述摄像头连接，用于根据所述摄像头采集到的全景图像，通过边缘计算智能检测床上是否有儿童；警示模块，用于在所述边缘计算模块检测出所述床上没有儿童时，向工作人员发送第一警示信息。2.如权利要求1所述的基于边缘计算的儿童离床报警系统，其特征在于，所述系统还包括：定位模块，用于在所述边缘计算模块检测出至少一个床上没有儿童时，将没有儿童的床确定为问题床，并根据所述摄像头采集到的全景图像，基于图像识别技术识别确定问题床的位置信息；所述警示模块，具体用于将定位模块确定的问题床的位置信息作为第一警示信息发送给工作人员。3.如权利要求2所述的基于边缘计算的儿童离床报警系统，其特征在于，所述定位模块，包括：控制单元，测距传感器、转盘、第一角度计算单元；所述测距传感器通过转盘安装于所述摄像头上；所述控制单元，用于在所述边缘计算模块检测出至少一个床上没有儿童时，控制所述转盘旋转以使所述测距传感器转向对准所述问题床；所述测距传感器，用于在对准问题床时，测量摄像头与问题床之间的距离；第一角度确定单元，用于根据所述摄像头采集到的全景图像，基于图像识别技术识别问题床在图像中的位置，从而确定摄像头与问题床连线方向相对于基准方向的偏移角度；其中，所述基准方向为摄像头指向儿童休息室门槛中心位置的方向；距离确定单元，用于根据摄像头与问题床连线方向相对于基准方向的偏移角度、摄像头与问题床之间的距离以及预先确定的摄像头与儿童休息室门槛中心位置之间的距离、摄像头的安装位置高度以及床的高度，确定摄像头与问题床之间的距离在水平面内的投影距离、摄像头与儿童休息室门槛中心位置之间的距离在水平面内的投影距离、儿童休息室门槛中心位置与问题床之间的距离在水平面内的投影距离；第二角度确定单元，用于根据摄像头与问题床之间的距离在水平面内的投影距离、摄像头与儿童休息室门槛中心位置之间的距离在水平面内的投影距离、儿童休息室门槛中心位置与问题床之间的距离在水平面内的投影距离，确定问题床对应的进门观察角度；所述警示模块，具体用于将问题床对应的进门观察角度作为问题床的位置信息发送给工作人员。4.如权利要求3所述的基于边缘计算的儿童离床报警系统，其特征在于，所述第一角度确定单元，具体用于根据第一公式确定摄像头与问题床连线方向相对于基准方向的偏移角度；其中，所述第一公式为:
所述第一公式中，θ表示摄像头与问题床连线方向相对于基准方向的偏移角度，偏移角度为正数或0
°
时表示偏移方向相对于基准方向顺时针旋转θ角度，偏移角度为负数时表示偏移方向相对于基准方向逆时针旋转
‑
θ角度；(X0,Y0)表示所述摄像头拍摄到的全景图像的中心位置点在预设二维直角坐标系中的坐标；(X
c
,Y
c
)表示所述摄像头...

【专利技术属性】
技术研发人员：余丹，兰雨晴，曾大龙，王丹星，
申请(专利权)人：慧之安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：