一种基于人体动作特征识别的智能家居控制系统的制作方法

1.本发明属于智能家居系统领域，尤其涉及一种基于人体动作特征识别的智能家居控制系统。


背景技术：

2.智能家居是以住宅为平台，兼备智能建筑、网络通信、信息家电、灯具自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。现有智能家居系统中通常通过识别人体动作姿势，以实现智能家居设备的控制。如中国专利cn201620304274.4中公开了一种体感智能家居控制系统，包括采集控制模块、体感识别模块、网关云端模块，采集控制模块包括avr单片机，avr单片机与光照传感器、湿度传感器和粉尘传感器连接，且与继电器和步进电机连接；体感识别模块包括上位机，在上位机上设有用于识别人体动作姿势的动作捕捉模块，在avr单片机和上位机上设有用来相互通讯的无线混合串口；网关云端模块通过网关与上位机通讯连接。
3.现有智能家居控制系统中通常仅仅通过采集模块(如体感摄像头)采集人体动作，但是在室内具有多个人员时，不能准确快速的识别到做出特定的动作、发出控制指令的人。此外，室内人员较多时，容易出现人体动作的误识别，导致系统执行错误的控制指令。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：提供一种基于人体动作特征识别的智能家居控制系统，可以准确识别人体动作，接收控制指令，避免出现人体动作的误识别。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于人体动作特征识别的智能家居控制系统，包括：
6.智能手环，其包括生命参数采集单元和状态识别单元，生命参数采集单元用于采集智能手环佩戴者的生命参数，生命参数包括佩戴者的体温数据，状态识别单元用于根据采集的生命参数，生成人体状态信息；
7.红外温度采集模块，其用于采集室内人体手腕处的体温；
8.图像采集模块，其用于采集室内人员的人体动作；
9.控制模块，其包括人体识别单元和动作识别单元，人体识别单元用于根据智能手环采集的佩戴者体温数据和红外温度模块采集的室内人体手腕处的体温，识别智能手环佩戴者，并控制图像采集模块采集智能手环佩戴者的人体动作，动作识别单元用于识别人体动作，生成家居设备控制指令；
10.智能家居设备，用于接收并执行家居设备控制指令。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.智能手环和红外温度采集模块通过蓝牙通信，红外温度采集模块包括红外测温单元、距离检测单元和超声波测距单元，红外测温单元用于采集室内人体手腕处的体温，距离检测单元用于根据智能手环和红外温度采集模块之间的信号强度值计算两者之间的距离，
超声波测距单元用于检测与被测体温人员之间的距离。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.生命参数包括体温、心率和血氧浓度。
15.作为上述技术方案的进一步描述：
16.生命参数采集单元包括接触式温度传感器、血氧检测子单元和心率数据采集器，接触式温度传感器用于采集智能手环佩戴者的体温数据，血氧检测子单元用于采集智能手环佩戴者的血氧浓度数据，心率数据采集器用于采集智能手环佩戴者的心率数据。
17.作为上述技术方案的进一步描述：
18.智能手环还包括加速度传感器，加速度传感器用于对加速度变化数据进行采集。
19.作为上述技术方案的进一步描述：
20.控制模块还包括节能控制单元，节能控制单元用于根据人体状态信息，启动或关闭图像采集模块、红外温度采集模块。
21.作为上述技术方案的进一步描述：
22.智能家居设备包括空调、灯具、加湿器和电动窗帘。
23.综上，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
24.1、本发明中，使用者在通过人体动作控制智能家居控制系统时，需要佩戴智能手环，以发出可以被智能家居控制系统识别的控制指令。智能家居控制系统具体在进行人体动作识别时，通过智能手环获取使用者的体温，确认智能手环被佩戴，控制红外温度采集模块和图像采集模块工作，采集人体动作，如果室内存在多个人员，通过红外温度采集模块识别所有人的体温，控制模块控制图像采集模块采集智能手环佩戴者的人体动作，从而识别并生成家居设备控制指令，控制智能家居设备执行。因此，智能家居控制系统可以准确识别人体动作，接收控制指令，避免出现人体动作的误识别。
25.2、本发明中，为了防止出现多个人员的体温相同的情况，不能准确的通过体温分辨智能手环佩戴者，红外温度采集模块中距离检测单元根据智能手环和红外温度采集模块之间的信号强度值计算两者之间的距离，超声波测距单元检测与被测体温人员之间的距离，控制模块中人体识别单元获取得到多个被测体温人员红外温度采集模块之间的距离a、智能手环和红外温度采集模块之间的距离b，判断距离a中数值最接近距离b数值的为智能手环佩戴者，辅助确认智能手环佩戴者。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为一种基于人体动作特征识别的智能家居控制系统的系统架构图。
具体实施方式
28.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于人体动作特征识别的智能家居控制系统，包括：
31.智能手环，其包括生命参数采集单元和状态识别单元，生命参数采集单元用于采集智能手环佩戴者的生命参数，生命参数包括佩戴者的体温数据，状态识别单元用于根据采集的生命参数，生成人体状态信息，人体状态信息可以反馈智能手环佩戴者的生命参数以及手环是否被佩戴，当智能手环没有被佩戴，采集的生命参数异常时，控制模块中人体识别单元接收人体状态信息，判断智能手环没有被佩戴，控制红外温度采集模块和图像采集模块不工作，避免出现人体动作的误识别，智能手环采集的温度数据在34-42度之间，判断智能手环被佩戴，如果采集的温度数据不在34-42度之间，判断智能手环没有被佩戴；
32.红外温度采集模块，其用于采集室内人体手腕处的体温；
33.图像采集模块，其用于采集室内人员的人体动作；
34.控制模块，其包括人体识别单元和动作识别单元，人体识别单元用于根据智能手环采集的佩戴者体温数据和红外温度模块采集的室内人体手腕处的体温，识别智能手环佩戴者，并控制图像采集模块采集智能手环佩戴者的人体动作，图像采集模块中具体通过摄像头进行人体动作图像/视频的采集，摄像头安装在可以调整摄像头位置的执行机构上，执行机构可以根据控制模块的指令调整摄像头的拍摄方向，对准人体，动作识别单元用于识别人体动作，生成家居设备控制指令，动作识别单元在识别人体动作时，在预置数据库中进行搜索匹配，识别人体动作图像/视频在预置数据库内对应的标准人体动作图像/视频，根据最接近的标准姿人体动作图像/视频生成家居设备控制指令；
35.智能家居设备，用于接收并执行家居设备控制指令。
36.智能手环和红外温度采集模块通过蓝牙通信，红外温度采集模块包括红外测温单元、距离检测单元和超声波测距单元，红外测温单元用于采集室内人体手腕处的体温，距离检测单元用于根据智能手环和红外温度采集模块之间的信号强度值计算两者之间的距离，超声波测距单元用于检测与被测体温人员之间的距离。
37.红外温度采集模块中距离检测单元根据智能手环和红外温度采集模块之间的信号强度值计算两者之间的距离，超声波测距单元检测与被测体温人员之间的距离，控制模块中人体识别单元获取得到多个被测体温人员红外温度采集模块之间的距离a、智能手环和红外温度采集模块之间的距离b，判断距离a中数值最接近距离b数值的，为智能手环佩戴者，辅助确认智能手环佩戴者。
38.生命参数包括体温、心率和血氧浓度。
39.生命参数采集单元包括接触式温度传感器、血氧检测子单元和心率数据采集器，接触式温度传感器用于采集智能手环佩戴者的体温数据，血氧检测子单元用于采集智能手环佩戴者的血氧浓度数据，心率数据采集器用于采集智能手环佩戴者的心率数据。血氧检
测子单元具体通过双led光电传感器实现血氧测量，分别采用不同的led光电传感器作为光源发射器和光源接收器，基于血液中的hb02和hbo对不同的光谱具有不同程度的吸收而导致的光电二极管产生微小的电压变化计算出血氧浓度。
40.智能手环还包括加速度传感器，加速度传感器用于对加速度变化数据进行采集。状态识别单元可以通过生命参数采集单元采集的加速度变化数据和心率数据，判断人体是否处于睡眠状态。
41.控制模块还包括节能控制单元，节能控制单元用于根据人体状态信息，启动或关闭图像采集模块、红外温度采集模块。当状态识别单元根据加速度变化数据和心率数据，判断智能手环佩戴者处于睡眠状态后，控制模块控制图像采集模块、红外温度采集模块停止工作，节约能源。当状态识别单元根据加速度变化数据和心率数据，判断智能手环佩戴者脱离睡眠状态后，再控制图像采集模块、红外温度采集模块工作，便于及时识别人体动作。
42.智能家居设备包括空调、灯具、加湿器和电动窗帘。智能家居设备根据家居设备控制指令进行相应的动作，如空调的开启\关闭、灯具的开启\关闭、电动窗帘的拉开或合上等。
43.工作原理：使用者在通过人体动作控制智能家居控制系统时，需要佩戴智能手环，以发出可以被智能家居控制系统识别的控制指令。智能家居控制系统具体在进行人体动作识别时，通过智能手环获取使用者的体温，确认智能手环被佩戴，控制红外温度采集模块和图像采集模块工作，采集人体动作，如果室内存在多个人员，通过红外温度采集模块识别所有人的体温，控制模块控制图像采集模块采集智能手环佩戴者(即体温为“使用者体温”的人体)的人体动作，从而识别并生成家居设备控制指令，控制智能家居设备执行。因此，智能家居控制系统可以准确识别人体动作，接收控制指令，避免出现人体动作的误识别。为了防止出现多个人员的体温相同的情况，不能准确的通过体温分辨智能手环佩戴者，红外温度采集模块中距离检测单元根据智能手环和红外温度采集模块之间的信号强度值计算两者之间的距离，超声波测距单元检测与被测体温人员之间的距离，控制模块中人体识别单元获取得到多个被测体温人员红外温度采集模块之间的距离a、智能手环和红外温度采集模块之间的距离b，判断距离a中数值最接近距离b数值的为智能手环佩戴者，辅助确认智能手环佩戴者。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。