[发明专利]一种儿童行为分析及干预系统

说明书

本发明涉及行为分析领域，具体而言是一种儿童行为分析及干预系统，包括标记模块、分类模块、识别模块、判断模块、干预模块、数据库模块；标记模块负责将儿童行为视频图像标记上时间戳，视频图像具有行为标注；分类模块根据行为标注将视频图像进行分类，得到不同行为图像；识别模块将行为图像作为训练数据对神经网络模型进行训练，得到能够识别外在行为的行为模型，在接收到待识别的行为图像后，将待识别的行为图像输入至行为模型，得到外在行为；查询行为数据库，判断所述外在行为是否为异常行为，若是异常行为则生成预警信息发送给老师、家长和/或护士；所述干预模块负责根据分析结果对儿童周边环境调整，并进行人为干预。

技术领域

本发明涉及行为分析领域，具体而言是一种儿童行为分析及干预系统。

背景技术

儿童自理能力较差，很多异常行为意味着儿童处于一种异常状态，而这种异常状态如果没有及时适当的处置，会带来生命、财产损失或者影响儿童成长、学习。举例来说，如果儿童沉迷游戏并网上充值不仅影响学习，还消耗家长财务。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种儿童行为分析及干预系统，实现儿童行为实时监控与干预。本发明采用的技术方案如下：

一种儿童行为分析及干预系统，包括标记模块、分类模块、识别模块、判断模块、干预模块、可视化模块、数据库模块；

所述标记模块负责将儿童行为视频图像标记上时间戳，视频图像具有行为标注；

所述分类模块根据行为标注将视频图像进行分类，得到不同行为图像；

所述识别模块将标准行为图像作为训练数据对神经网络模型进行训练，得到能够识别外在行为的行为模型，在接收到待识别的行为图像后，将待识别的行为图像输入至行为模型，得到外在行为；

所述判断模块对比查询数据库模块的数据，判断所述外在行为是否为异常行为，若是异常行为则生成预警信息发送给老师、家长和/或护士；

所述干预模块负责根据分析结果进行人为干预对儿童周边环境调整；所述可视化模块展示监控视频、分析结果、预警对象、干预结果；所述数据库模块存储视频图像数据、对比行为数据、行为模型数据、分析结果数据、预警信息数据。

可选的，所述视频图像数据为移动设备、实时监控拍摄获取的儿童行为视频图像，将所有视频图像的分辨率进行归一化处理；

所述对比行为数据为事先准备的大量标准行为图像数据并作为训练数据。

可选的，所述标记模块提取所述儿童行为图像的头部特征和/或身体特征，包括脖子、眼睛、嘴巴、手腕、脚裸、胸部的节点位置、生理曲度、起伏幅度、转动角度，并进行标记。

可选的，所述分类模块判断所述视频图像是否具有行为标注；如果不具有行为标注，则剔除所述视频图像，并提示系统管理人员进行设备维护、更新；

可选的，所述识别模块可以重新接收到新的标准行为图像作为新的训练数据并生成新的行为模型，再对所述视频图像的行为重新训练。

可选的，所述判断模块步骤如下：

S1：计算外在行为和行为模型所存储的行为之间的特征距离，所述特征距离为行为所处图像的特征之间的距离；

S2：根据所获得的特征距离，从特征距离与图像相似度之间的预设对应关系函数中，确定待对比行为之间的图像相似度，作为待对比图像的对比结果；

S3：所述预设对应关系是图像相似度随着特征距离变大而呈现递减变化趋势；在特征距离等于0时，图像相似度等于1；特征距离趋于无限大时，图像相似度趋于0；在外在行为所处图像与正常行为所处图像的图像特征距离大到图像相似度≤0.3时则判断为异常行为。