婴儿尿湿检测的装置和方法
【专利摘要】本发明提供一种婴儿尿湿检测的装置和方法，涉及婴儿护理领域，用于简化尿湿检测过程的复杂度，所述装置包括：图像采集模块，用于拍摄婴儿，采集婴儿图像；与所述图像采集模块连接的信号处理器，用于获取所述图像采集模块采集的婴儿图像，从所述婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据所述婴儿动作特征判断是否发生婴儿尿湿事件；与所述信号处理器连接的尿湿事件通知模块，用于在所述信号处理器判断发生婴儿尿湿事件时向外界进行通知。本发明应用于尿湿检测技术。
【专利说明】婴儿尿湿检测的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及婴儿护理领域，尤其涉及一种婴儿尿湿检测的装置和方法。
【背景技术】
[0002]婴儿、儿童等排尿排遗频繁，看护人有可能不是每时每刻守候在婴儿身边，即使守候在婴儿身边也有可能无法察觉到婴儿已经尿湿，因此，如何及时检测到婴儿尿湿并通知看护人具有重要意义。
[0003]现有的婴儿尿湿检测方法中，安装于尿布(尿不湿等)上的检测传感器可检测尿液或湿度，检测传感器可将检测到的尿液或湿度的信号发送给信号处理器，信号处理器可根据检测信号确定婴儿尿湿的事件，并根据尿湿事件控制报警器进行报警，从而实现婴儿尿湿的及时检测与通知。
[0004]在实现上述现有的婴儿尿湿检测方法的过程中，发明人发现其至少存在如下问题:由于婴儿尿湿频繁，尿布需频繁更换，因此安装于尿布上的检测传感器也需要频繁地拆卸与安装，工作非常繁重。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种婴儿尿湿检测的装置和方法，用于在实现对婴儿尿湿检测的基础上，降低更换尿布工作的复杂度。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]一方面，提供一种婴儿尿湿检测的装置，包括:
[0008]图像采集模块，用于拍摄婴儿，采集婴儿图像；
[0009]与所述图像采集模块连接的信号处理器，用于获取所述图像采集模块采集的婴儿图像，从所述婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据所述婴儿动作特征判断是否发生婴儿尿湿事件；
[0010]与所述信号处理器连接的尿湿事件通知模块，用于在所述信号处理器判断发生婴儿尿湿事件时向外界进行通知。
[0011]另一方面，提供一种婴儿尿湿检测的方法，包括:
[0012]步骤S1:拍摄婴儿，采集婴儿图像；
[0013]步骤S2:从所述婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据所述婴儿动作特征判断是否发生婴儿尿湿事件，如果是，进入步骤S3 ；
[0014]步骤S3:通知外界发生婴儿尿湿事件。
[0015]相对于现有技术中由于安装于尿布上的检测传感器需要频繁地拆卸与安装，导致工作非常繁重，根据本发明的技术方案所提供的婴儿尿湿检测的装置与方法，图像采集模块采集婴儿图像，信号处理器从婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据婴儿动作特征判断是否尿湿，从而实现了对婴儿尿湿的检测。由于婴儿尿湿检测的装置不再安装于尿布上，因此在更换尿布时不需要进行频繁地拆卸与安装的操作，降低了尿湿检测过程的复杂度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
[0017]图1为实施例一提供的婴儿尿湿检测装置的结构示意图；
[0018]图2为实施例一提供的婴儿尿湿检测装置的另一结构示意图；
[0019]图3为实施例一提供的婴儿尿湿检测装置的又一结构示意图；
[0020]图4为实施例一提供的婴儿尿湿检测装置的又一结构示意图；
[0021]图5为实施例二提供的婴儿尿湿检测方法的流程图；
[0022]图6为实施例二提供的婴儿尿湿检测方法的另一流程图；
[0023]图7为实施例二提供的婴儿尿湿检测方法的又一流程图。
【具体实施方式】
[0024]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作出创造性劳动的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。
[0025]实施例一
[0026]本实施例提供一种婴儿尿湿检测的装置，可用于检测婴儿是否发生尿湿事件，更具体地，可应用于婴儿尿湿事前的预测或婴儿尿湿事后的检测。如图1所示，本实施例提供一种婴儿尿湿检测的装置100，包括:
[0027]图像采集模块10，用于拍摄婴儿，采集婴儿图像。
[0028]与图像采集模块10连接的信号处理器20，用于获取图像采集模块10采集的婴儿图像，从婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据婴儿动作特征判断是否发生婴儿尿湿事件。
[0029]与信号处理器20连接的尿湿事件通知模块30，用于在信号处理器20判断发生婴儿尿湿事件时向外界进行通知。
[0030]在本实施例中，更具体地，婴儿一般被安置于看护室或家中等，更具体如婴儿床上。图像采集模块10例如可具体选用摄像机或高帧率照相机，安装于看护室或家中等地方的能够拍摄到婴儿的位置处，按需求设置像采集模块10的拍摄角度，例如设置为正对婴儿床拍摄。与图像采集模块10电连接的信号处理器20是具备控制处理功能的单元，可独立于图像采集模块10，也可与图像采集模块10 —体设置。尿湿事件通知模块30可发出光、声音、文字等通知信号。尿湿事件通知模块30可为各种类型的、与信号处理器有线或无线连接的传感设备、警示灯或监测显示器，优选的是便携式设备(如手机)，这样一来看护人不受位置的限制，能够容易实现将婴儿尿湿事件通知给看护人。
[0031]信号处理器20可按照现有的特征提取技术提取婴儿动作特征，特征提取技术为计算机视觉与图像处理中较为成熟且应用较为广泛的技术。具体地，信号处理器20提取的婴儿动作特征例如可以为:排尿前哭闹、乱动、身体僵直不动、双手紧握发颤两三秒钟、打个颤斗、扯裤子、用力等婴儿排尿时的共性动作特征，还可为其他个性化特征，例如某些婴儿排尿时会抽嘴、打哆嗦。
[0032]相对于现有技术中由于安装于尿布上的检测传感器需要频繁地拆卸与安装，导致工作非常繁重，根据本发明的技术方案所提供的婴儿尿湿检测的装置，图像采集模块采集婴儿图像，信号处理器从婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据婴儿动作特征判断是否尿湿，从而实现了对婴儿尿湿的检测。由于婴儿尿湿检测的装置不再安装于尿布上，因此在更换尿布时不需要进行频繁地拆卸与安装的操作，降低了尿湿检测过程的复杂度。
[0033]此外，本实施例提供的装置100由于并不需要安装于尿布上，因此能够避免安装于尿布上给婴儿造成的不适感，而且，安装于尿布上的检测传感器容易受尿酸等的腐蚀而检测精度降低，根据本实施例提供的装置100同样不会造成这样的问题。
[0034]为了实现信号处理器20根据婴儿图像自动检测尿湿事件，在实施例一更具体的实现方式中，如图2所示，信号处理器20包括:婴儿排尿动作特征存储单元21 ;与图像采集模块10连接的婴儿动作特征提取单元22，用于获取图像采集模块10采集的婴儿图像，从婴儿图像中提取婴儿动作特征；与婴儿排尿动作特征存储单元21和婴儿动作特征提取单元22相连的尿湿判断单元23，用于获取婴儿动作特征提取单元22所提取的婴儿动作特征，从婴儿排尿动作特征存储单元21中读取婴儿排尿动作特征，对比婴儿动作特征与婴儿排尿动作特征，当婴儿动作特征中的至少一种匹配于婴儿排尿动作特征时，判断发生婴儿尿湿事件。
[0035]在该实现方式中，婴儿排尿动作特征存储单元21中存储的婴儿排尿动作特征同样可基于特征提取技术获得，例如，通过提取婴儿尿湿时表现出来的动作特征并经过长期的训练而获得，通过这种方式得到的婴儿排尿动作特征可组成一个婴儿尿湿共性特征模型。具体地，当婴儿动作特征中的一种或多种匹配于婴儿尿湿共性特征模型中的婴儿排尿动作特征时，尿湿判断单元23可判断婴儿发生尿湿事件。例如，当婴儿动作特征提取单元22提取到婴儿扯裤子的动作特征且该动作特征存储于婴儿排尿动作特征存储单元21中，则尿湿判断单元23可判断婴儿发生尿湿事件。
[0036]由于婴儿在没有排尿时也会发生某些动作(例如肚子饿时也会哭闹)，这些动作经过婴儿动作特征提取单元22的特征提取后，有可能会被尿湿判断单元23判断为与婴儿排尿动作特征存储单元21中的婴儿排尿动作特征匹配，从而导致误判婴儿发生尿湿事件。一方面，为了避免误判给看护人带来的困扰，另一方面，又为了防止出现上述动作(即婴儿没有排尿时会发生的动作，这些动作在婴儿排尿时有可能发生)且婴儿真正发生尿湿事件时未能及时进行报警。如图3所示，在实施例一更具体的另一实现方式中，信号处理器20还包括:尿布更换动作特征存储单元24 ;与尿湿判断单元23和尿布更换动作特征存储单元24相连的尿布更换判断单元25，用于根据婴儿图像和尿布更换动作特征存储单元24中所存储的尿布更换动作特征判断是否在发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内发生尿布更换事件；与尿布更换判断单元25相连的尿湿检测准确度计算单元26，用于在尿布更换判断单元25判断在发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内发生尿布更换事件时，计发生尿湿事件判断正确一次，在尿布更换判断单元25判断在发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内没有发生尿布更换事件时，计发生尿湿事件判断错误一次，根据所统计的尿湿事件判断正确与错误的次数和判断尿湿事件是否发生所依据的婴儿动作特征，分别计算依据某一婴儿动作特征判断尿湿事件是否发生的准确度。
[0037]在尿湿检测准确度计算单元26计算得到依据某一婴儿动作特征判断尿湿事件是否发生的准确度的基础之上，为了使得看护人能够获知具体的情报以决定是否乃至合适进行尿布更换等尿湿处理，尿湿事件通知模块30还用于在向外界进行通知时，从信号处理器20中获取根据当前婴儿动作特征判断尿湿事件发生的准确度并具体示出。例如，当尿湿事件通知模块30为警示灯时，根据当前婴儿动作特征判断尿湿事件发生的准确度可通过警示灯颜色深浅的不同或颜色的不同来显示。
[0038]在实施例一更具体的另一实现方式中，考虑到作为大部分婴儿尿湿时共性动作特征的集合的婴儿尿湿共性特征模型具有一定的局限性，不能够根据每个婴儿的个性化动作特征进行尿湿检测，例如，排尿时抽嘴、打哆嗦等动作特征仅出现在某些婴儿身上。如图4所示，为了给每个婴儿建立个性化的尿湿检测机制，信号处理器20还包括:与尿湿判断单元23、尿布更换判断单元25和婴儿排尿动作特征存储单元21相连的婴儿排尿动作特征自学习单元27，用于在预定时间内，尿湿判断单元23判断没有发生婴儿尿湿事件且尿布更换判断单元25判断发生尿布更换事件时，将尿布更换判断单元25判断发生尿布更换事件前的预定时间内的婴儿动作特征存储至婴儿排尿动作特征存储单元21中。此时，存储至婴儿排尿动作特征存储单元21中属于婴儿尿湿个性化特征，可作为婴儿尿湿个性化特征模型。
[0039]需要说明的是，在进行上述自学习的过程中，加入到婴儿尿湿个性化特征模型中的婴儿动作特征不仅包括婴儿尿湿共性特征模型中不具有的完全个性化动作特征，还包括对婴儿尿湿共性特征模型中的某些动作特征进行个性化改良之后的部分个性化动作特征。像这样具备自学习能力的装置100，在对婴儿的长期检测过程中，提取婴儿排尿时的个性化动作特征，通过不断学习和训练，将能够逐步改善用于判断是否发生尿湿事件的模型，其尿湿检测的准确度也将越来越高，实现对不同婴儿的个性化监测。此外，还可将新增的个性化的婴儿动作特征上传至服务器，服务器可对其进行统计分析，当这些个性化的婴儿动作特征在不同婴儿中出现的次数达到设定值时，可将这些个性化的婴儿动作特征转化为共性的婴儿动作特征，从而完善用于判断婴儿是否发生尿湿事件的婴儿动作特征的数据库。
[0040]实施例二
[0041]与实施例一对应，本实施例提供一种婴儿尿湿检测的方法。如图5所示，所述方法包括:
[0042]步骤S1:拍摄婴儿，采集婴儿图像。
[0043]步骤S2:从婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据婴儿动作特征判断是否发生婴儿尿湿事件，如果是，进入步骤S3。
[0044]步骤S3:通知外界发生婴儿尿湿事件。
[0045]相对于现有技术中由于安装于尿布上的检测传感器需要频繁地拆卸与安装，导致工作非常繁重，根据本发明的技术方案所提供的婴儿尿湿检测的方法，图像采集模块采集婴儿图像，信号处理器从婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据婴儿动作特征判断是否尿湿，从而实现了对婴儿尿湿的检测。由于婴儿尿湿检测的装置不再安装于尿布上，因此在更换尿布时不需要进行频繁地拆卸与安装的操作，降低了尿湿检测过程的复杂度。
[0046]如图6所示，为了实现根据视频自动检测尿湿事件，在实施例二更具体的实现方式中，步骤S2具体包括:
[0047]步骤S21:从婴儿图像中提取婴儿动作特征。
[0048]步骤S22:读取婴儿排尿动作特征存储单元中存储的婴儿排尿动作特征，对比婴儿动作特征与婴儿排尿动作特征，当婴儿动作特征中的至少一种匹配于婴儿排尿动作特征时，判断发生婴儿尿湿事件，进入步骤S3。
[0049]在该实现方式中，婴儿排尿动作特征存储单元中存储的婴儿排尿动作特征可基于特征提取技术获得，例如，通过提取婴儿尿湿时表现出来的动作特征并经过长期的训练而获得，通过这种方式得到的婴儿排尿动作特征可组成一个婴儿尿湿共性特征模型。具体地，当婴儿动作特征中的一种或多种匹配于婴儿尿湿共性特征模型中的婴儿排尿动作特征时，可判断婴儿发生尿湿事件。
[0050]由于婴儿在没有排尿时也会发生动作，这些动作经过特征提取后可能会被判断为与婴儿排尿动作特征存储单元中读取婴儿排尿动作特征匹配，从而导致误判婴儿发生尿湿事件。一方面，为了避免误判给看护人带来的困扰，另一方面，又为了防止出现上述动作(即婴儿没有排尿时会发生的动作，这些动作在婴儿排尿时有可能发生)且婴儿真正发生尿湿事件时未能及时进行报警，如图7所示，在实施例二更具体的另一实现方式中，在步骤S22之后，步骤S2还包括:
[0051]S23:根据婴儿图像和尿布更换动作特征存储单元中所存储的尿布更换动作特征判断是否在发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内发生尿布更换事件，进入步骤S24。
[0052]S24:当发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内发生尿布更换事件时，计发生尿湿事件判断正确一次，当发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内没有发生尿布更换事件时，计发生尿湿事件判断错误一次，根据所统计的尿湿事件判断正确与错误的次数和判断尿湿事件是否发生所依据的婴儿动作特征，分别计算依据某一婴儿动作特征判断尿湿事件是否发生的准确度。
[0053]在根据S24计算得到依据某一婴儿动作特征判断尿湿事件是否发生的准确度的基础之上，为了使得看护人能够获知具体的情报以决定是否乃至合适进行尿布更换等尿湿处理，步骤S3具体包括:在通知外界发生婴儿尿湿事件时，具体示出根据当前婴儿动作特征判断尿湿事件发生的准确度。
[0054]在实施例一更具体的另一实现方式中，考虑到作为大部分婴儿尿湿时共性动作特征的集合的婴儿尿湿共性特征模型具有一定的局限性，不能够根据每个婴儿的个性化动作特征进行尿湿检测，为了给每个婴儿建立个性化的尿湿检测机制，所述方法还包括:当在预定时间内没有发生婴儿尿湿事件且发生尿布更换事件时，将发生尿布更换事件前的预定时间内的婴儿动作特征存储至婴儿排尿动作特征存储单元中。
[0055]通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0056]以上所述，仅为本发明的【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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种婴儿尿湿检测的装置，其特征在于，包括: 图像采集模块，用于拍摄婴儿，采集婴儿图像； 与所述图像采集模块连接的信号处理器，用于获取所述图像采集模块采集的婴儿图像，从所述婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据所述婴儿动作特征判断是否发生婴儿尿湿事件； 与所述信号处理器连接的尿湿事件通知模块，用于在所述信号处理器判断发生婴儿尿湿事件时向外界进行通知。
2.根据权利要求1所述的婴儿尿湿检测的装置，其特征在于，所述信号处理器包括: 婴儿排尿动作特征存储单元； 与所述图像采集模块连接的婴儿动作特征提取单元，用于获取所述图像采集模块采集的婴儿图像，从所述婴儿图像中提取婴儿动作特征； 与所述婴儿排尿动作特征存储单元和所述婴儿动作特征提取单元相连的尿湿判断单元，用于获取所述婴儿动作特征提取单元所提取的婴儿动作特征，从所述婴儿排尿动作特征存储单元中读取婴儿排尿动作特征，对比所述婴儿动作特征与所述婴儿排尿动作特征，当所述婴儿动作特征中的至少一种匹配于所述婴儿排尿动作特征时，判断发生婴儿尿湿事件。
3.根据权利要求2所述的婴儿尿湿检测的装置，其特征在于，所述信号处理器还包括: 尿布更换动作特征存储单元； 与所述尿湿判断单元和所述尿布更换动作特征存储单元相连的尿布更换判断单元，用于根据所述婴儿图像和所述尿布更换动作特征存储单元中所存储的尿布更换动作特征判断是否在发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内发生尿布更换事件； 与所述尿布更换判断单元相连的尿湿检测准确度计算单元，用于在所述尿布更换判断单元判断在发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内发生尿布更换事件时，计发生尿湿事件判断正确一次，在所述尿布更换判断单元判断在发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内没有发生尿布更换事件时，计发生尿湿事件判断错误一次，根据所统计的尿湿事件判断正确与错误的次数和判断尿湿事件是否发生所依据的婴儿动作特征，分别计算依据某一婴儿动作特征判断尿湿事件是否发生的准确度。
4.根据权利要求3所述的婴儿尿湿检测的装置，其特征在于，所述尿湿事件通知模块还用于在向外界进行通知时，从所述信号处理器中获取根据当前婴儿动作特征判断尿湿事件发生的准确度并具体示出。
5.根据权利要求3所述的婴儿尿湿检测的装置，其特征在于，所述信号处理器还包括:与所述尿湿判断单元、所述尿布更换判断单元和所述婴儿排尿动作特征存储单元相连的婴儿排尿动作特征自学习单元，用于在预定时间内，所述尿湿判断单元判断没有发生婴儿尿湿事件且所述尿布更换判断单元判断发生尿布更换事件时，将所述尿布更换判断单元判断发生尿布更换事件前的预定时间内的婴儿动作特征存储至所述婴儿排尿动作特征存储单元中。
6.根据权利要求1至5任一项所述的婴儿尿湿检测的装置，其特征在于，所述图像采集模块为:摄像机或高帧率照相机。
7.根据权利要求1至5任一项所述的婴儿尿湿检测的装置，其特征在于，所述尿湿事件通知模块为无线传感设备设备、警示灯或监测显示器。
8.一种婴儿尿湿检测的方法，其特征在于，包括: 步骤S1:拍摄婴儿，采集婴儿图像； 步骤S2:从所述婴儿图像中提取婴儿动作特征，根据所述婴儿动作特征判断是否发生婴儿尿湿事件，如果是，进入步骤S3 ； 步骤S3:通知外界发生婴儿尿湿事件。
9.根据权利要求8所述的婴儿尿湿检测的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括: 步骤S21:从所述婴儿图像中提取婴儿动作特征； 步骤S22:读取婴儿排尿动作特征存储单元中存储的婴儿排尿动作特征，对比所述婴儿动作特征与所述婴儿排尿动作特征，当所述婴儿动作特征中的至少一种匹配于所述婴儿排尿动作特征时，判断发生婴儿尿湿事件，进入步骤S3。
10.根据权利要求9所述的婴儿尿湿检测的方法，其特征在于，在所述步骤S22之后，所述步骤S2还包括: S23:根据所述婴儿图像和尿布更换动作特征存储单元中所存储的尿布更换动作特征判断是否在发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内发生尿布更换事件，进入步骤S24 ； S24:当发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内发生尿布更换事件时，计发生尿湿事件判断正确一次，当发生婴儿尿湿事件之后的预定时间内没有发生尿布更换事件时，计发生尿湿事件判断错误一次，根据所统计的尿湿事件判断正确与错误的次数和判断尿湿事件是否发生所依据的婴儿动作特征，分别计算依据某一婴儿动作特征判断尿湿事件是否发生的准确度。
11.根据权利要求10所述的婴儿尿湿检测的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括:在通知外界发生婴儿尿湿事件时，具体示出根据当前婴儿动作特征判断尿湿事件发生的准确度。
12.根据权利要求10所述的婴儿尿湿检测的方法，其特征在于，所述方法还包括:当在预定时间内没有发生婴儿尿湿事件且发生尿布更换事件时，将发生尿布更换事件前的预定时间内的婴儿动作特征存储至所述婴儿排尿动作特征存储单元中。
【文档编号】G08B21/20GK104361724SQ201410725820
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】张敬宇 申请人:京东方科技集团股份有限公司