一种基于热红外成像的婴幼儿睡姿智能识别方法及装置

摘要

一种基于热红外成像的婴幼儿睡姿智能识别方法及装置，该装置包含热红外图像采集模块、视频接口、热红外图像识别处理模块和预警模块，婴幼儿睡眠热红外图像采集模块通过热成像仪实时采集婴幼儿睡眠过程中热红外图像，热红外图像通过视频接口传输给热红外图像识别处理模块，热红外图像识别处理模块检测鼻孔或口腔的位置以及婴幼儿的头部区域位置，并根据检测到的鼻孔或口腔相对头部区域的位置判别婴幼儿的头部睡姿。当判别结果为婴儿被衣物覆盖脸部或婴儿趴睡等危险或存在安全隐患的睡姿时，则触发预警模块输出预警信息通知监护人。无需借助红外线发射器发射红外光，对婴幼儿睡眠进行非接触、无辐射监护，不会对婴幼儿或其睡眠造成任何影响或伤害。

主权项

一种基于热红外成像的婴幼儿睡姿智能识别方法，其特征在于，婴幼儿睡眠热红外图像采集模块通过热成像仪实时采集婴幼儿睡眠过程中热红外图像，热红外图像通过视频接口传输给热红外图像识别处理模块，热红外图像识别处理模块检测鼻孔或口腔的位置以及婴幼儿的头部区域位置，并根据检测到的鼻孔或口腔相对头部区域的位置判别婴幼儿的头部睡姿；当判别结果为婴儿被衣物覆盖脸部或婴儿趴睡等危险或存在安全隐患的睡姿时，则触发预警模块发出报警、通知监护人；该方法包含以下步骤：S1：婴幼儿睡眠热红外图像采集；S2：检测鼻孔或口腔的位置；S3：检测婴幼儿头部的位置；S4：根据检测到的鼻孔或口腔相对头部的位置判别婴幼儿的头部睡姿；S5：在睡姿存在安全隐患的情况下预警通知监护人；步骤S2的具体步骤为，首先，对热红外视频信号区域整体扫描，检测连续多帧间温度高低交错有规律起伏变化区域，确定鼻孔或口腔的可能位置；然后，通过对热红外视频信号进行窄带通滤波处理确认鼻孔或口腔的位置，窄带通滤波处理采用中心频率为4.26um的窄带通滤波器；步骤S3的具体步骤为，首先，对热红外图像进行图像增强、高通滤波，根据人体、特别是头部比环境温度高的特征，初步进行头部区域边界分割、确定头部区域位置；然后，根据鼻孔或口腔的位置包含于头部区域之内，结合鼻孔或口腔的位置，正式确定头部区域位置；步骤S4中，根据检测到的鼻孔或口腔相对头部区域的位置判别婴幼儿的头部睡姿，睡姿包括但不限于仰卧、俯卧、左侧卧、右侧卧或折中卧向的睡姿。