[发明专利]基于机顶盒测距防止近距离观看电视的监控系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字家庭技术领域，具体涉及一种基于机顶盒测距防止近距离观看电视的监控系统与方法。

背景技术

随着电视机的普及，看电视已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分。然而电视机显像管辐射出的射线，可大量消耗视网膜中的视紫质。如果在光线不好的房间连续看电视时间过长，将很容易导致视力疲劳，使观看电视者视力明显下降。为了减少电视机辐射出的射线对人的眼睛造成的伤害，电视机和人的距离应该是屏幕对角线的4～6倍。

绝大部分小孩子都喜欢看电视，但常常会不自觉地向电视机靠近，并且由于缺乏自制力，会长时间近距离观看电视。长时间近距离即小于屏幕对角线4倍看电视很容易造成近视，为了保护孩子的视力，家长不得不常常监督自己的孩子，不让他们长时间近距离看电视。

机顶盒是一种依托电视终端提供综合信息业务的家电设备。使用户能在现有电视机上观看数字电视节目，并可通过网络进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动。可以通过添加模块的方法对机顶盒的功能进行扩展。本发明在机顶盒中嵌入红外感应器与小型摄像头，以应用红外感应技术、人脸识别技术和图像测距技术。

正常情况下，人体的体温恒定并且高于环境温度，会辐射红外线。被动式红外感应器就是以人体作为红外感应源，当有人进入感应范围时，人体辐射出来的红外线会被感应器检测到，红外感应器将接通电路开关，启用负载。

人脸识别技术是基于人的脸部特征进行工作的。对输入的图像，采用相关的算法，判断其是否存在人脸。如果存在人脸，则进一步分析人脸位置和面部器官的信息，根据这些信息，可以鉴别人脸的身份。相比较其他生物识别技术而言，人脸识别技术是非接触的，用户不需要和设备直接接触。而且是非强制性的，被识别的人脸图像信息可以主动获取。本发明仅用人脸识别判断图像中是否有人脸的存在，以确定触动红外感应器的的确是人体而不是其他红外源。

图像的尺寸用像素单位表示，但它与距离的实际尺寸单位毫米之间有线性关系，两者之间的测量比为一个常数，由摄像机物镜等相关物理器件决定。因此应用数字图像处理技术和相关算法分析图像，即可实现测距的目的。图像测距技术是通过分析图像，测量出图像中的对象与摄像头之间距离的技术。本发明应用的是一种单图像测距技术——矩不变的离焦测距，仅需要单张图像即可，不需要多个摄像头或者多张图片。这种测距技术通过测量图像边缘的模糊半径来实现测距的目的，会有微小的误差，但在本发明中可以忽略。

为了防止观看者长时间近距离观看电视，电视机会在开启之后，每隔一定的时间，就在屏幕上显示提示信息；或者在电视机开启一定的时间后，强制关闭电视机，以提醒观看者注意不要长时间近距离观看电视。而电视台则是在每个固定的时间点，发布提示信息提醒观众。

现有的技术只是电视机或者电视台单方面机械性静态地执行策略，无法根据观看者的实际情况做出响应,缺乏灵活性和智能性。虽然电视机可以监测观看者看电视的时间长短，却无法监测观看者看电视时距离电视的远近。而且电视机在播放节目时，无法确定观看者是否一定就在电视机前观看。因此必须采用一些技术手段，监测观看者是否在电视机前，以及观看者与电视机之间的距离，再结合观看者持续看电视的时间，对此做出响应，执行相应的策略。

发明内容

针对现有防止近距离观看电视的技术只能机械性静态地执行策略，解决动态监测观看者与电视机之间的距离，灵活智能地执行策略，本发明实施例通过在机顶盒中嵌入红外感应器和小型摄像头，应用红外感应技术、人脸识别技术和图像测距技术，提供一种动态监测系统，来防止观看者近距离观看电视。

为了实现发明目的，本发明实施例公开了一种基于机顶盒测距防止近距离观看电视的监控系统，包括：

机顶盒，整个监控系统的基础，提供物理设备和计算力；

红外感应器，采用被动红外，以人体作为红外感应源，用于监测感应范围内是否有观看者，触发摄像头的启动；

小型摄像头，用于采集图像，并将图像传送给图像处理中心；

图像处理中心，应用人脸识别技术和图像测距技术，分析处理摄像头传来的图像；

决策中心，根据图像处理中心的分析处理结果和自身计时器的计时数据，实施相应策略。

所述红外感应器与小型摄像头均嵌入机顶盒中，不需要在机顶盒或者电视机之外，增加独立的外置设备。

红外感应器是随着机顶盒的启动而启动的，而且一直处于监控状态，而摄像头、图像处理中心和决策中心则是有条件地启动和关闭的。