本發(fā)明屬于智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可利用圖像進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)的家用服務(wù)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前，隨著科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人們生活節(jié)奏加快，呆在家里的時(shí)間越來(lái)越少，因此產(chǎn)生了對(duì)家用服務(wù)機(jī)器人的需求，但目前的家用服務(wù)機(jī)器人功能單一，僅具有簡(jiǎn)單的視頻監(jiān)控功能，無(wú)法通過(guò)步態(tài)識(shí)別行人以判斷行人身份，無(wú)法與主人有效進(jìn)行主動(dòng)交互。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問(wèn)題而提供一種可利用圖像進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)的家用服務(wù)機(jī)器人。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種可利用圖像進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)的家用服務(wù)機(jī)器人，包括具有輪式行走機(jī)構(gòu)的家用服務(wù)機(jī)器人本體；所述家用服務(wù)機(jī)器人本體包括電源模塊、視頻監(jiān)控模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線傳輸模塊、控制器：所述電源模塊、視頻采集模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線傳輸模塊分別與所述控制器相連接；所述視頻監(jiān)控模塊包括兩個(gè)圖像傳感器，所述控制器包括基于圖像的步態(tài)檢測(cè)單元，用于從圖像傳感器采集的連續(xù)的圖像中依次提取出單幀圖像的行人目標(biāo)輪廓，根據(jù)該行人目標(biāo)輪廓確定該行人的步態(tài)特征，根據(jù)連續(xù)的步態(tài)特征建立該行人目標(biāo)的步態(tài)變化模型，與預(yù)訓(xùn)練好的行人步態(tài)模型庫(kù)中的步態(tài)變化模型進(jìn)行對(duì)比，識(shí)別該行人目標(biāo)的身份，并在識(shí)別為主人時(shí)輸出問(wèn)候語(yǔ)音。

所述提取出單幀圖像的行人目標(biāo)輪廓的步驟為：

首先對(duì)單幀圖像進(jìn)行灰度變換形成二值化圖像，利用前景檢測(cè)方法檢測(cè)出前景圖像，然后對(duì)前景圖像通過(guò)邊緣檢測(cè)法提取人體目標(biāo)輪廓。

所述在利用前景檢測(cè)方法檢測(cè)出前景圖像后，對(duì)所述前景圖像做多次腐蝕后連通成為一個(gè)區(qū)域，再通過(guò)邊緣檢測(cè)法獲得所述前景圖像的輪廓，從而獲得人體目標(biāo)輪廓。

所述基于圖像的步態(tài)檢測(cè)單元包括有：

行人目標(biāo)輪廓提取模塊，用于從圖像傳感器采集的連續(xù)的圖像中依次提取出單幀圖像的行人目標(biāo)輪廓；

步態(tài)變化模型建立模塊，用于根據(jù)該行人目標(biāo)輪廓確定該行人的步態(tài)特征，根據(jù)連續(xù)的步態(tài)特征建立該行人目標(biāo)的步態(tài)變化模型；

對(duì)比模塊，用于將建立的該行人目標(biāo)的步態(tài)變化模型與預(yù)訓(xùn)練好的行人步態(tài)模型庫(kù)中的步態(tài)變化模型進(jìn)行對(duì)比，識(shí)別該行人目標(biāo)的身份；

語(yǔ)音輸出模塊，用于在識(shí)別為主人時(shí)輸出問(wèn)候語(yǔ)音。

本發(fā)明家用服務(wù)機(jī)器人通過(guò)視頻監(jiān)控模塊采集圖像后，通過(guò)基于圖像的步態(tài)檢測(cè)單元，從圖像傳感器采集的連續(xù)的圖像中依次提取出單幀圖像的行人目標(biāo)輪廓，根據(jù)該行人目標(biāo)輪廓確定該行人的步態(tài)特征，根據(jù)連續(xù)的步態(tài)特征建立該行人目標(biāo)的步態(tài)變化模型，與預(yù)訓(xùn)練好的行人步態(tài)模型庫(kù)中的步態(tài)變化模型進(jìn)行對(duì)比，識(shí)別該行人目標(biāo)的身份，并在識(shí)別為主人時(shí)輸出問(wèn)候語(yǔ)音，從而提高了機(jī)器人的智能化程度，提高了交互性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的可利用圖像進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)的家用服務(wù)機(jī)器人的原理結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于圖像的步態(tài)檢測(cè)單元的檢測(cè)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于所列的實(shí)施例。

參見(jiàn)圖1所示，一種可利用圖像進(jìn)行步態(tài)檢測(cè)的家用服務(wù)機(jī)器人，包括具有輪式行走機(jī)構(gòu)的家用服務(wù)機(jī)器人本體；所述家用服務(wù)機(jī)器人本體包括電源模塊、視頻監(jiān)控模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線傳輸模塊、控制器：所述電源模塊、視頻采集模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線傳輸模塊分別與所述控制器相連接；所述視頻監(jiān)控模塊包括兩個(gè)圖像傳感器，所述控制器包括基于圖像的步態(tài)檢測(cè)單元，用于從圖像傳感器采集的連續(xù)的圖像中依次提取出單幀圖像的行人目標(biāo)輪廓，根據(jù)該行人目標(biāo)輪廓確定該行人的步態(tài)特征，根據(jù)連續(xù)的步態(tài)特征建立該行人目標(biāo)的步態(tài)變化模型，與預(yù)訓(xùn)練好的行人步態(tài)模型庫(kù)中的步態(tài)變化模型進(jìn)行對(duì)比，識(shí)別該行人目標(biāo)的身份，并在識(shí)別為主人時(shí)輸出問(wèn)候語(yǔ)音。

具體的，本發(fā)明中，所述提取出單幀圖像的行人目標(biāo)輪廓的步驟為：

首先對(duì)單幀圖像進(jìn)行灰度變換形成二值化圖像，利用前景檢測(cè)方法檢測(cè)出前景圖像，然后對(duì)前景圖像通過(guò)邊緣檢測(cè)法提取人體目標(biāo)輪廓。

具體的，本發(fā)明中，所述在利用前景檢測(cè)方法檢測(cè)出前景圖像后，對(duì)所述前景圖像做多次腐蝕后連通成為一個(gè)區(qū)域，再通過(guò)邊緣檢測(cè)法獲得所述前景圖像的輪廓，從而獲得人體目標(biāo)輪廓。

本發(fā)明中，所述基于圖像的步態(tài)檢測(cè)單元包括有：

行人目標(biāo)輪廓提取模塊，用于從圖像傳感器采集的連續(xù)的圖像中依次提取出單幀圖像的行人目標(biāo)輪廓；

步態(tài)變化模型建立模塊，用于根據(jù)該行人目標(biāo)輪廓確定該行人的步態(tài)特征，根據(jù)連續(xù)的步態(tài)特征建立該行人目標(biāo)的步態(tài)變化模型；

對(duì)比模塊，用于將建立的該行人目標(biāo)的步態(tài)變化模型與預(yù)訓(xùn)練好的行人步態(tài)模型庫(kù)中的步態(tài)變化模型進(jìn)行對(duì)比，識(shí)別該行人目標(biāo)的身份；

語(yǔ)音輸出模塊，用于在識(shí)別為主人時(shí)輸出問(wèn)候語(yǔ)音。

具體實(shí)現(xiàn)上，本發(fā)明中，所述圖像傳感器包括高清CMOS或標(biāo)清CCD，所述高清CMOS與標(biāo)清CCD分別配備有鏡頭。

具體實(shí)現(xiàn)上，本發(fā)明中，所述輪式行走機(jī)構(gòu)的上端設(shè)有殼體，所述殼體的上端安裝云臺(tái)裝置，所述云臺(tái)裝置上安裝所述視頻監(jiān)控模塊。

所述云臺(tái)裝置可以采用現(xiàn)有視頻監(jiān)控器的監(jiān)控云臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)俯仰以及旋轉(zhuǎn)，從而使得視頻監(jiān)控模塊可以多角度進(jìn)行圖像采集實(shí)現(xiàn)全方位室內(nèi)監(jiān)控。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述控制器還連接有補(bǔ)光燈、溫濕度傳感器以及顯示屏。所述補(bǔ)光燈用于在圖像采集模塊采集圖像的光線不足時(shí)，由控制器自動(dòng)控制打開(kāi)并調(diào)節(jié)相應(yīng)的亮度，照射在監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行圖像的采集。

所述溫濕度傳感器可以用于檢測(cè)室內(nèi)的溫濕度情況，并將檢測(cè)的溫濕度情況信息在顯示屏上進(jìn)行顯示。

本發(fā)明中，所述存儲(chǔ)模塊為SD卡，所述無(wú)線傳輸模塊為GPRS或GSM無(wú)線模塊，分別通過(guò)相應(yīng)的卡槽安裝在機(jī)器人本體上。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述控制器連接電源電量檢測(cè)模塊與音頻輸出報(bào)警模塊。

所述電源電量監(jiān)測(cè)模塊采用電壓檢測(cè)傳感器，所述電壓檢測(cè)傳感器并與所述控制器相連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源模塊的電壓情況并傳送電壓信息給所述控制器，并在監(jiān)測(cè)到電源電量低于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，由所述音頻輸出報(bào)警模塊輸出電量低的報(bào)警提示，或在顯示屏上進(jìn)行提示信息的顯示。

本發(fā)明家用服務(wù)機(jī)器人通過(guò)視頻監(jiān)控模塊采集圖像后，通過(guò)基于圖像的步態(tài)檢測(cè)單元，從圖像傳感器采集的連續(xù)的圖像中依次提取出單幀圖像的行人目標(biāo)輪廓，根據(jù)該行人目標(biāo)輪廓確定該行人的步態(tài)特征，根據(jù)連續(xù)的步態(tài)特征建立該行人目標(biāo)的步態(tài)變化模型，與預(yù)訓(xùn)練好的行人步態(tài)模型庫(kù)中的步態(tài)變化模型進(jìn)行對(duì)比，識(shí)別該行人目標(biāo)的身份，并在識(shí)別為主人時(shí)輸出問(wèn)候語(yǔ)音，從而提高了機(jī)器人的智能化程度，提高了交互性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。