儿童电话手表及基于面部识别分析儿童遇险的方法与流程

本发明属于儿童电话手表技术领域，涉及到一种儿童电话手表及基于面部识别分析儿童遇险的方法。

背景技术：

儿童作为社会的一个组成部分且相对的弱势群体，当今社会在儿童监护与保护方面缺乏方法和手段，近期发生的携程亲子园、红黄蓝虐童事件为典型案例。

随着儿童电话手表的普及应用儿童与家长的沟通方面已经有了极大的便利，同时有一些儿童电话手表已经具备定位的功能，防止被监护人失踪也起到一定的作用。但现有的儿童电话手表不具有面部识别功能，不能在可疑人员接近儿童时进行预判、报警或取证。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种儿童电话手表及基于面部识别分析儿童遇险的方法，能够在可疑人员接近儿童且致使儿童哭泣、喊叫时，及时向监护人发送可疑人员的的面部图像、儿童的位置信息和现场音频，便于监护人处理险情和取证。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：儿童电话手表，包括表壳及设置在表壳左右两侧的表带，表壳的正面设有显示屏、红外摄像头、麦克风、扬声器和无线发射器，表壳的内部安装有微处理器、存储器、gprs模块、sim卡、gps模块、语音识别芯片、录音芯片和电池，微处理器分别与显示屏、红外摄像头、麦克风、扬声器、gps模块、语音识别芯片、录音芯片、gprs模块、存储器和无线发射器通讯连接，sim卡与gprs模块通讯连接，微处理器连接有图像识别模块，监护人手机上设置有与无线发射器通讯连接的无线接收器。

位于左侧的表带的端部固定连接有表扣，位于右侧的表带上开设有若干与表扣匹配的锁孔。

位于左侧的表带的下表面上安装有红外传感器，红外传感器与微处理器通讯连接。

使用所述的儿童电话手表的基于面部识别分析儿童遇险的方法，包括以下步骤：

（1）、监护人预先通过图像识别模块采集和设置熟人面部图像数据库，并预先通过gps模块设置电子围栏；

（2）、儿童通过表带佩戴已设置熟人面部图像数据库和电子围栏的儿童电话手表；

（3）、儿童电话手表通过红外摄像头采集靠近儿童的面部图像，并将采集到的面部图像反馈给图像识别模块进行识别；儿童电话手表通过麦克风收集外界声音，并将采集到的外界声音反馈给语音识别芯片进行分析；儿童电话手表内置的gps模块实时监测儿童的位置，并将位置信息反馈给微处理器处理；

（4）、儿童电话手表通过安装在表带下表面上的红外传感器感知儿童是否佩戴儿童电话手表；当儿童电话手表脱离儿童时，红外传感器向微处理器发出信号，微处理器通过gps模块获知儿童电话手表脱离时儿童所在的位置，并通过无线发射器向监护人手机发送报警信息和儿童的位置信息，防止儿童调皮或他人强制脱掉儿童的电话手表；

（5）、图像识别模块通过红外摄像头获取的面部图像与熟人面部图像数据库中的图像进行比对后完成识别过程，当通过红外摄像头获取的面部图像与熟人面部图像数据库中的图像不符合时，判断靠近儿童的人员为可疑人员，并且，在语音识别芯片感知到儿童哭泣或喊叫时，通过微处理器控制麦克风和录音芯片拾取现场音频，微处理器通过无线发射器向监护人手机发送可疑人员的面部图像、儿童的位置信息和拾取到的音频，监护人获取位置信息后可前往现场处理情况，同时，监护人对音频和可疑人员的面部图像进行存储，以便后期举证；

（6）、当戴着儿童电话手表的儿童离开电子围栏范围时，微处理器通过分析gps模块反馈的儿童位置信息判断出儿童不在电子围栏所设定的安全活动区域内，微处理器通过无线发射器向监护人手机发送报警信息和儿童的位置信息；

（7）、存储器内设置有监控模板，监控模板包括图像信息及与图像信息对应的时间信息、声音信息及与声音信息对应的时间信息和gps位置信息及与gps位置信息对应的时间信息，微处理器将图像识别模块识别的图像信息、语音识别芯片识别的声音信息和gps模块监测的儿童位置信息定期形成监控报告同步发送给监护人，证明儿童电话手表始终处在工作状态。

步骤（1）中通过gps模块设置电子围栏的具体步骤为：在儿童的上课时间内，监护人在二维电子地图上选取儿童出现频率最高的一个位置点为圆心基准点，设定一个半径为r的圆形区域，r为500~1500m，该圆形区域即电子围栏的范围，将电子围栏的范围作为儿童的安全活动区域。

采用上述技术方案，本发明具有以下优点：

通过使用本发明，当儿童电话手表脱离儿童时，红外传感器向微处理器发出信号，微处理器通过gps模块获知儿童电话手表脱离时儿童所在的位置，并通过无线发射器向监护人手机发送报警信息和儿童的位置信息，可防止儿童调皮或他人强制脱掉儿童的电话手表；

当通过红外摄像头获取的面部图像得知靠近儿童的人员为可疑人员，且语音识别芯片感知到儿童哭泣、喊叫时，监护人可获得可疑人员的面部图像、儿童的位置信息和现场音频，能够及时前往现场处理情况，还能对音频和可疑人员的面部图像进行存储，以便后期举证，同时，能够防止善意的陌生人靠近儿童时发生误报；红外摄像头在夜间也能够捕捉图像；

当戴着儿童电话手表的儿童离开电子围栏所设定的安全活动区域时，监护人可得知儿童离开安全活动区域的位置信息；

监护人可通过自行查看监控报告，得知是否有可疑人员频繁接近儿童，或者儿童频繁出现在一个可疑位置，以便监护人提前做好预防工作。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的运行结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，以图1的左侧为本发明的左向，本发明的儿童电话手表包括表壳1及设置在表壳1左右两侧的表带2，表壳1的正面设有显示屏3、红外摄像头4、麦克风5、扬声器6和无线发射器7，表壳1的内部安装有微处理器8、存储器9、gprs模块10、sim卡11、gps模块12、语音识别芯片13、录音芯片14和电池，微处理器8分别与显示屏3、红外摄像头4、麦克风5、扬声器6、gps模块12、语音识别芯片13、录音芯片14、gprs模块10、存储器9和无线发射器7通讯连接，sim卡11与gprs模块10通讯连接，微处理器8连接有图像识别模块19，监护人手机上设置有与无线发射器7通讯连接的无线接收器15。

位于左侧的表带2的端部固定连接有表扣16，位于右侧的表带2上开设有若干与表扣16匹配的锁孔17。

位于左侧的表带2的下表面上安装有红外传感器18，红外传感器18与微处理器8通讯连接。

使用所述的儿童电话手表的基于面部识别分析儿童遇险的方法，包括以下步骤：

（1）、监护人预先通过图像识别模块19采集和设置熟人面部图像数据库，并预先通过gps模块12设置电子围栏；

（2）、儿童通过表带2佩戴已设置熟人面部图像数据库和电子围栏的儿童电话手表；

（3）、儿童电话手表通过红外摄像头4采集靠近儿童的面部图像，并将采集到的面部图像反馈给图像识别模块19进行识别；儿童电话手表通过麦克风5收集外界声音，并将采集到的外界声音反馈给语音识别芯片13进行分析；儿童电话手表内置的gps模块12实时监测儿童的位置，并将位置信息反馈给微处理器8处理；

（4）、儿童电话手表通过安装在表带2下表面上的红外传感器18感知儿童是否佩戴儿童电话手表；当儿童电话手表脱离儿童时，红外传感器18向微处理器8发出信号，微处理器8通过gps模块12获知儿童电话手表脱离时儿童所在的位置，并通过无线发射器7向监护人手机发送报警信息和儿童的位置信息，防止儿童调皮或他人强制脱掉儿童的电话手表；

（5）、图像识别模块19通过红外摄像头4获取的面部图像与熟人面部图像数据库中的图像进行比对后完成识别过程，当通过红外摄像头4获取的面部图像与熟人面部图像数据库中的图像不符合时，判断靠近儿童的人员为可疑人员，并且，在语音识别芯片13感知到儿童哭泣或喊叫时，通过微处理器8控制麦克风5和录音芯片14拾取现场音频，微处理器8通过无线发射器7向监护人手机发送可疑人员的面部图像、儿童的位置信息和拾取到的音频，监护人获取位置信息后可前往现场处理情况，同时，监护人对音频和可疑人员的面部图像进行存储，以便后期举证；只有可疑人员靠近儿童的情况和语音识别芯片13感知到儿童哭泣、喊叫的情况并存时，才需要拾取现场音频和向监护人手机发送报警信息，防止善意的陌生人靠近儿童时发生误报；

（6）、当戴着儿童电话手表的儿童离开电子围栏范围时，微处理器8通过分析gps模块12反馈的儿童位置信息判断出儿童不在电子围栏所设定的安全活动区域内，微处理器8通过无线发射器7向监护人手机发送报警信息和儿童的位置信息；

（7）、存储器9内设置有监控模板，监控模板包括图像信息及与图像信息对应的时间信息、声音信息及与声音信息对应的时间信息和gps位置信息及与gps位置信息对应的时间信息，微处理器8将图像识别模块19识别的图像信息、语音识别芯片13识别的声音信息和gps模块12监测的儿童位置信息定期形成监控报告同步发送给监护人，证明儿童电话手表始终处在工作状态。监护人可通过自行查看监控报告，得知是否有可疑人员频繁接近儿童，或者儿童频繁出现在一个可疑位置，以便监护人提前做好预防工作。

步骤（1）中通过gps模块12设置电子围栏的具体步骤为：在儿童的上课时间内，监护人在二维电子地图上选取儿童出现频率最高的一个位置点为圆心基准点，设定一个半径为r的圆形区域，r为500~1500m，该圆形区域即电子围栏的范围，将电子围栏的范围作为儿童的安全活动区域。在儿童逃课，离开校园并离开设定的安全活动区域时，微处理器8通过无线发射器7向监护人手机发送报警信息和儿童的位置信息，及时通知到监护人。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。