一种基于多目机器视觉的智能警示穿戴设备的制作方法

本发明涉及安防领域，具体涉及一种可实现对障碍物进行智能定位及定速，并发出警示信号的穿戴设备。

背景技术：

具有安全功能的智能警示穿戴设备根据功能属性不同，可以分为警示别人和警示自己两大类。目前，用于警示别人的智能穿戴设备，主要是通过控制自身进行发光、发声来警示附近的人，通常在光线不足的夜间比较实用，这种智能警示穿戴设备是通过自身发光或者发声来达到警示别人的目的；用于警示自己的智能穿戴设备较少，此类智能警示穿戴设备主要通过检测到危险然后自主报警达到警示自己的目的。

现有的智能警示穿戴设备普遍具有智能化程度低、警示功能不完善以及警示效率低下等缺点。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种可实现对障碍物进行智能定位及定速，并发出警示信号的智能警示穿戴设备，具有高效、实时、多方位且高度智能化的特点。

本发明是以如下技术方案实现的，一种基于多目机器视觉的智能穿戴设备，包括多目视觉模块、处理器和警示模块，所述多目视觉模块和警示模块均与所述处理器通讯连接；

所述多目视觉模块用于感知多个方向在预设距离内的移动障碍物，并将所述移动障碍物的实时位置传输至所述处理器；

所述处理器用于根据所述实时位置计算到达时间，所述到达时间为所述移动障碍物到达所述佩戴有所述穿戴设备的用户的时间，并根据所述到达时间产生报警信号，并将所述报警信号传输至所述警示模块；

所述警示模块根据所述报警信号向佩戴有所述穿戴设备的用户发出警示信号。

进一步地，所述处理器包括数据处理模块，所述数据处理模块包括到达时间计算单元、优先级排序单元和报警控制单元；

所述到达时间计算单元用于根据所述实时位置计算到达时间，并将所述到达时间和所述到达时间对应的移动障碍物所在的方位均传输至所述优先级排序单元和报警信号产生单元；

所述优先级排序单元用于根据所述到达时间对所述到达时间对应移动障碍物所在的方位进行优先级排序，并将排序的结果传输至报警信号产生单元，到达时间越短，则所述到达时间对应移动障碍物所在的方位的优先级越高；

所述报警控制单元用于按照优先级依次判断到达时间对应移动障碍物所在的方位是否需要报警，若需要，则产生报警信号。

所述处理器还包括循环控制模块，所述循环控制模块用于控制所述数据处理模块在对当前数据处理完毕后，循环进行对下一轮的数据处理。

所述报警控制单元包括报警信号发生器，所述报警信号发生器用于按照优先级依次比较到达时间与预设的安全阈值，若所述到达时间小于所述预设的安全阈值，则产生报警信号。

所述报警控制单元还包括报警信号解除器，用于按照优先级依次判断到达时间对应移动障碍物所在的方位是否需要报警，若不需要，则判断所述到达时间对应移动障碍物所在的方位是否正在进行报警，若是，则产生报警解除信号。

所述警示模块包括一个或多个警示单元。

所述报警控制单元还包括报警信号控制器，所述报警信号控制器用于将报警信号或报警解除信号传输至接收所述报警信号或报警解除信号的警示单元。

所述警示单元包括振动器，所述振动器接收报警信号产生振动，接收报警解除信号停止振动。

所述多目视觉模块包括一个或多个视觉单元，一个所述视觉单元包括多目摄像头，所述多目摄像头用于定位以及定速所述视觉单元所在方位的移动障碍物。

具体地，所述穿戴设备为警示帽，所述多目视觉模块包括布设于所述智能穿戴设备的前方、后方、左方、右方和上方的5个视觉单元；所述警示模块包括布设于所述智能穿戴设备的前方、后方、左方、右方和上方的5个警示单元。

此外，所述穿戴设备还可以为眼镜、腰带，项圈，警用背心或运动护具。

本发明提出了一种基于多目视觉的智能警示穿戴设备，具有如下有益效果：

(1)实现了智能穿戴设备的全自动化的安全示警，使用前根据实际情况人为设定好安全阈值即可；

(2)实现了对于多目视觉模块输出的数据的循环处理，能够对智能穿戴设备周围环境进行连续的安全监测；

(3)视觉单元布设于智能穿戴设备的前后左右上共五个方位，全面覆盖所有区域，能够实现全方位警示功能；

(4)每个视觉单元具布置有多目摄像头，能迅速搜集到关键信息。

附图说明

图1是实施例1中提供的智能警示帽总体逻辑框图；

图2是实施例1中提供的处理器逻辑框图；

图3是实施例1中提供的数据处理模块逻辑框图；

图4是实施例1中提供的报警控制单元逻辑框图；

图5、图6是实施例1中提供的智能警示帽的结构示意图；

图7是实施例1中提供的智能警示帽工作流程图；

图8是实施例2中提供的智能警示穿戴设备的结构示意图；

图9、图10是实施例3中提供的智能警示穿戴设备的结构示意图；

图11是实施例4中提供的智能警示穿戴设备的结构示意图。

其中：1-视觉单元。

具体实施方法

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1：

图5、图6中示出了作为警示穿戴设备实施例的一种智能警示帽，其基于多目机器视觉。图1是本实施例的总体逻辑框图，如图1所示，包括多目视觉模块101、处理器102和警示模块103，所述多目视觉模块101和警示模块103均与所述处理器102通讯连接，所述多目视觉模块101与处理器102均与电源模块104连接，其中

多目视觉模块101，用于感知多个方向在预设距离内的移动障碍物，并将所述移动障碍物的实时位置传输至所述处理器；

处理器102，用于根据所述实时位置计算到达时间，所述到达时间为所述移动障碍物到达所述佩戴有所述警示帽的用户的时间，并根据所述到达时间产生报警信号，并将所述报警信号传输至所述警示模103；

警示模块103根据所述报警信号向佩戴有所述警示帽的用户发出警示信号。

具体地，所述处理器102如图2所示，包括数据处理模块1021和循环控制模块1022，所述循环控制模块1022用于控制所述数据处理模块1021在对当前数据处理完毕后，循环进行对下一轮的数据处理。

所述数据处理模块1021如图3所示，包括到达时间计算单元、优先级排序单元和报警控制单元，其中

到达时间计算单元，用于根据所述实时位置计算到达时间，并将所述到达时间和所述到达时间对应的移动障碍物所在的方位均传输至所述优先级排序单元和报警信号产生单元；

优先级排序单元，用于根据所述到达时间对所述到达时间对应移动障碍物所在的方位进行优先级排序，并将排序的结果传输至报警信号产生单元，到达时间越短，则所述到达时间对应移动障碍物所在的方位的优先级越高；

报警控制单元，用于按照优先级依次判断到达时间对应移动障碍物所在的方位是否需要报警，若需要，则产生报警信号。

进一步地，所述报警控制单元如图4所示，包括：

报警信号发生器，用于按照优先级依次比较到达时间与预设的安全阈值，若所述到达时间小于所述预设的安全阈值，则产生报警信号。

报警信号解除器，用于按照优先级依次判断到达时间对应移动障碍物所在的方位是否需要报警，若不需要，则判断所述到达时间对应移动障碍物所在的方位是否正在进行报警，若是，则产生报警解除信号。

报警信号控制器，用于将报警信号或报警解除信号传输至接收所述报警信号或报警解除信号的警示单元。

本实施例中，所述多目视觉模块如图5所示，图5、图6分别为所述警示帽的俯视图以及正等测视图，包括布设于所述警示帽设备的前方、后方、左方、右方和上方的5个视觉单元，一个所述视觉单元包括多目摄像头，所述多目摄像头用于定位以及定速所述视觉单元所在方位的移动障碍物；所述警示模块包括布设于所述警示帽的前方、后方、左方、右方和上方的5个警示单元，所述警示单元包括振动器，所述振动器接收报警信号产生振动，接收报警解除信号停止振动。具体的，上述视觉单元和警示单元为对应设置，也可根据实际情况去除一个或多个视觉单元，相应的，与被去除的视觉单元对应的警示单元也被去除。

具体地，如图7所示，本实施例实现全自动安全功能的流程为：

S101.捕捉移动障碍物，并实时记录移动障碍物连续变化的位置。

S102.计算出所述移动障碍物靠近警示帽佩戴者所需的到达时间。

若某个方位不存在移动障碍物时，则设置当前时刻所述方位对应的到达时间为空。

S103.将每个方位的到达时间进行排序且划分优先级，到达时间最短的分配最高优先级。

若到达时间为空则分配最低优先级。

S104.按照优先级依次将各个方位的到达时间与预设的安全阈值进行比对分析，若到达时间小于安全阈值则视为此方位有危险，则所述方位的警示单元产生振动，否则，所述方位的警示单元不震动。

若到达时间为空，则视为无危险，警示单元不震动。

S105.对当前数据处理完毕后，循环进行对下一轮的数据处理。

本实施例中通过对多目视觉模块101的设置改变感知移动障碍物的预设距离，安全阈值也可由用户自行设定。

用户通过穿戴本实施例提供的警示帽，在过马路或者在建筑工地行走时，警示帽能不断搜索各个方位在预设距离内的移动物体，并将每个方位中危险系数最高的物体进行定位及定速分析，同时算出接近用户所需要的时间，并根据预设算法和安全阈值进行分析，最终给出示警，用户在得知危险信号后通过调整自身位置和姿态便可避免与障碍物相撞达到避险目的。

本实施例提供了一种基于多目机器视觉的智能警示帽，能够实现全方位警示功能，用户只需设置安全阈值，即可全自动化的为用户进行安全示警，能够广泛适用于行人过马路、建筑工人作业、丛林探险、步兵作战等多种领域，具备广阔的使用前景。

实施例2：

一种基于多目机器视觉的智能警示穿戴设备，不同于实施例1，所述穿戴设备可以为腰带、项圈或腕带，如图8所示，多目视觉模块包括布设于所述腰带、项圈或腕带的前方、后方、左方和右方共4个视觉单元，一个所述视觉单元包括多目摄像头，所述多目摄像头用于定位以及定速所述视觉单元所在方位的移动障碍物；所述警示模块包括布设于所述智能穿戴设备的前方、后方、左方和右方4个警示单元，所述警示单元包括振动器，所述振动器接收报警信号产生振动，接收报警解除信号停止振动。

实施例3：

一种基于多目机器视觉的智能警示穿戴设备，不同于实施例1，所述穿戴设备可以为警用背心或运动护具，图9、图10分别为所述智能警示穿戴设备的俯视图以及正等测视图。多目视觉模块包括布设于所述警用背心或运动护具的前方的1个视觉单元和后方的1个视觉单元，一个所述视觉单元包括多目摄像头，所述多目摄像头用于定位以及定速所述视觉单元所在方位的移动障碍物。

实施例4：

一种基于多目机器视觉的智能警示穿戴设备，不同于实施例1，所述穿戴设备可以为眼镜，如图11所示，多目视觉模块包括布设于所述眼镜的前方的1个视觉单元、左方的1个视觉单元和右方的1个视觉单元，一个所述视觉单元包括多目摄像头，所述多目摄像头用于定位以及定速所述视觉单元所在方位的移动障碍物。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。