[发明专利]一种基于扫地机器人的家庭安保监测系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于扫地机器人的家庭安保监测系统及方法，包括：安装有摄像头的扫地机器人、图像处理模块、家具识别模块、家具位置检测模块、家具形态检测模块、保警示信号输出模块；还包括利用以上系统，根据家具模型识别、家具位置变化、家具形态变化输出安保警示信号的方法。本发明的家庭安保监测系统，根据RGB图像、利用训练出的神经网络模型，进行家具识别；本发明的家庭安保监测方法，利用基于神经网络的家具识别算法，根据家具位置检测、家具形态检测结果分配，判断出家庭安保异常，并输出安保警示信号，开发了扫地机器人的外围应用，增强了扫地机器人使用的乐趣性。

技术领域

本发明涉及基于图像处理的异常行为监测领域，具体涉及一种基于扫地机器人的家庭安保监测系统及方法。

背景技术

当室内无人时容易发生入室盗窃等刑事案件，给住户造成较大的经济损失，甚至有可能会因为住户临时返回家中、住户与案犯意外相遇而给住户人身安全造成损失。

扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人，现有扫地机器人仅仅具有打扫清洁的功能，其功能单一，智能化程度低，使用乐趣少，而扫地机器人使用环境又多为家庭环境，故一种基于扫地机器人的家庭安保系统丞代开发。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于扫地机器人的家庭安保监测系统及方法。本发明的家庭安保监测系统，根据RGB图像、利用训练出的神经网络模型，进行家具识别；本发明的家庭安保监测方法，利用基于神经网络的家具识别算法，根据家具位置检测、家具形态检测结果分配，判断出家庭安保异常，并输出安保警示信号，开发了扫地机器人的外围应用，增强了扫地机器人使用的乐趣性。

为实现所述技术目的，本发明的技术方案是：一种基于扫地机器人的家庭安保监测系统，包括：安装有摄像头的扫地机器人、图像处理模块、形心计算模块、用户异常行为判断模块、异常行为报警模块；

所述图像处理模块用于根据所述摄像头的视频输入，按帧进行RGB数据处理；

所述家庭安保监测系统还包括：关节点估计模块或轮廓提取模块的一种；其中所述关节点估计模块用于对RGB数据处理后的视频逐帧进行人物关节点估计，其中轮廓提取模块用于对RGB数据处理后的视频逐帧利用边缘算法进行人物轮廓提取；

所述形心计算模块根据关节点估计模块估计出的关节点，或根据轮廓提取模块提取出的人物轮廓进行形心计算；

所述用户异常行为判断模块用于在形心下降时间低于m秒时，输出报警信号至异常行为报警模块，且m≤0.5。

进一步，所述关节点估计模块包括LSTM主网络模块、时域注意力子网络模块、空域注意力子网络模块；

所述主网络模块(Main LSTM Network)用于对目标骨架特征进行提取、时域相关性利用和最终关节点的判断与输出，所述时域注意力子网络模块(Temporal Attention)用于给不同帧分配合适的重要性，所述空域注意力子网络模块(Spatial Attention)用于给不同关节点分配合适的重要性。

进一步，本系统还包括家具识别模块，家具识别模块采用神经网络模型，其包括：输入层、标准卷积层、可分离卷积包、平均降纬层、完全连接层、家具识别输出层；

所述输入层对所述图像处理模块进行RGB数据处理后的视频按帧读取；所述家具识别输出层用于输出视频中的家具模型以及识别结果的置信度。

作为本发明家庭安保监测系统的一种优选的实施方案，基于上述内容，还包括骨架行动速度检测模块、骨架个数检测模块、家具位置检测模块、家具形态检测模块；