本發(fā)明實施例涉及睡眠監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種睡眠監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們思想觀念的提高，越來越多的年輕父母會選擇安排一間獨立的嬰兒房，讓孩子盡早適應單獨睡覺的環(huán)境，以便從小就培養(yǎng)孩子的獨立性，減少其對父母的依賴，增強孩子以后進入社會的適應能力。但孩子的自控能力差，睡覺時經(jīng)常會出現(xiàn)半夜瞪開被子的情況，但由于發(fā)生時間的不確定性使得父母也很難及時發(fā)現(xiàn)，再加上其自身抵抗能力比較差，晝夜溫差較大，睡眠時過熱過冷都會導致孩子出現(xiàn)著涼生病的情況，影響孩子的身體健康。

目前市面上防止孩子踢被子的產(chǎn)品和解決方案主要是通過安裝攝像頭的方式以監(jiān)測孩子的睡眠狀態(tài)，但傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)攝像頭只能捕捉到圖像和聲音，而且需要實時通過pc機或移動設(shè)備觀看，沒有大數(shù)據(jù)分析或細分化方向分析，無法滿足父母人群消費者更多元化、個性化的需求，比如小孩的體表溫度和睡眠質(zhì)量監(jiān)測，以及對晚上睡覺是否踢被子進行分析和報警。因此，研究一種可以及時發(fā)現(xiàn)小孩踢被子產(chǎn)品或解決方案尤為緊迫，也具有較高的實際實用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種睡眠監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法，以解決小孩睡眠時踢被子不易察覺的技術(shù)問題。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種睡眠監(jiān)測系統(tǒng)，包括處理器、圖像采集裝置、溫度采集裝置和無線網(wǎng)絡(luò)模塊，其中：

所述圖像采集裝置，用于采集睡眠區(qū)域反射光，并將反射光的光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號；

所述溫度采集裝置，用于監(jiān)測所述睡眠區(qū)域的溫度并轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號進行分析，得到溫度分析結(jié)果；

所述處理器與所述圖像采集裝置、所述溫度采集裝置和所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接，用于接收來自所述圖像采集裝置的數(shù)字圖像信號和來自所述溫度采集裝置的溫度分析結(jié)果，并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊傳輸?shù)接脩艚K端上。

進一步地，所述監(jiān)測系統(tǒng)中，所述圖像采集裝置包括鏡頭和圖像傳感器；

所述鏡頭與所述圖像傳感器連接，用于采集睡眠區(qū)域反射光，并將反射光的光信號聚焦于所述圖像傳感器上；

所述圖像傳感器，用于將所述光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號。

進一步地，所述監(jiān)測系統(tǒng)中，所述溫度采集裝置包括紅外陣列傳感器和微處理器；

所述紅外陣列傳感器，用于監(jiān)測所述睡眠區(qū)域的溫度并轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號；

所述微處理器與所述紅外陣列傳感器連接，用于接收來自所述紅外陣列傳感器的所述數(shù)字溫度信號，并進行分析，得到溫度分析結(jié)果。

進一步地，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括電機；

所述電機與所述處理器和所述鏡頭分別連接，用于根據(jù)所述處理器接收到的來自用戶終端的控制指令控制所述鏡頭轉(zhuǎn)動；

相應的，所述處理器還用于根據(jù)接收到的來自用戶終端的控制指令，控制所述圖像采集裝置和所述溫度采集裝置啟動和關(guān)閉。

進一步地，所述監(jiān)測系統(tǒng)中，所述紅外陣列傳感器包括：紅外陣列探測器、增益放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器和存儲器；

所述紅外陣列探測器，用于監(jiān)測所述睡眠區(qū)域的溫度并轉(zhuǎn)換成第一電信號；

所述增益放大器與所述紅外陣列探測器連接，用于對所述第一電信號進行放大；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述增益放大器連接，用于將經(jīng)放大的第一電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號；

所述控制器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，用于將所述數(shù)字溫度信號傳輸?shù)剿鑫⑻幚砥鳎?/p>

所述控制器還用于根據(jù)所述微處理器接收到的來自用戶終端的控制指令控制所述紅外陣列傳感器的工作。

所述存儲器與所述控制器連接，用于存儲所述數(shù)字溫度信號。

進一步地，所述監(jiān)測系統(tǒng)中，所述紅外陣列傳感器還包括熱敏電阻溫度傳感器；

所述熱敏電阻溫度傳感器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，用于根據(jù)監(jiān)測到的所述紅外陣列傳感器的溫度生成第二電信號，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述第二電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號及傳輸?shù)剿隹刂破鳎?/p>

相應的，所述微處理器還用于根據(jù)來自所述控制器的所述數(shù)字信號判斷所述紅外陣列傳感器是否達到預警溫度，若是，則通過所述控制器控制所述紅外陣列傳感器停止工作。

進一步地，所述監(jiān)測系統(tǒng)中，所述圖像傳感器為cmos圖像傳感器。

進一步地，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括電源；

所述電源與所述處理器、圖像采集裝置、溫度采集裝置和無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接，用于為整個系統(tǒng)提供電能。

第二方面，本發(fā)明實施例還提供一種睡眠監(jiān)測方法，采用本發(fā)明任意實施例所提供的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)執(zhí)行，所述方法包括：

所述圖像采集裝置采集所述睡眠區(qū)域反射光，并將反射光的光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號；

所述溫度采集裝置監(jiān)測所述睡眠區(qū)域的溫度并轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號進行分析，得到溫度分析結(jié)果；

所述處理器接收來自所述圖像采集裝置的數(shù)字圖像信號和來自所述溫度采集裝置的溫度分析結(jié)果，并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊傳輸?shù)接脩艚K端上。

本發(fā)明實施例提供的一種睡眠監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法，通過利用圖像采集裝置和溫度采集裝置分別對睡眠區(qū)域的數(shù)據(jù)進行采集和處理，并傳輸?shù)接脩艚K端上以實現(xiàn)實時監(jiān)控，可以監(jiān)測小孩的體表溫度和睡眠質(zhì)量，以及對小孩晚上睡覺時踢被子或翻動等動作進行分析統(tǒng)計和報警，解決了小孩睡覺時瞪開被子而父母很難及時發(fā)現(xiàn)的問題，避免了孩子著涼生病情況的發(fā)生，保證了孩子的身體健康。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的一種睡眠監(jiān)測方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

實施例一

圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種睡眠監(jiān)測系統(tǒng)，通過利用圖像采集裝置和溫度采集裝置分別對睡眠區(qū)域的數(shù)據(jù)進行采集和處理，并傳輸?shù)接脩艚K端上以實現(xiàn)實時監(jiān)控，解決了小孩睡覺時瞪開被子而父母很難及時發(fā)現(xiàn)的問題。

所述睡眠監(jiān)測系統(tǒng)，包括處理器11、圖像采集裝置12、溫度采集裝置13和無線網(wǎng)絡(luò)模塊14，其中：

所述圖像采集裝置12，用于采集睡眠區(qū)域反射光，并將反射光的光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號；

所述溫度采集裝置13，用于監(jiān)測所述睡眠區(qū)域的溫度并轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號進行分析，得到溫度分析結(jié)果；

所述處理器11與所述圖像采集裝置12、所述溫度采集裝置13和所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊14連接，用于接收來自所述圖像采集裝置12的數(shù)字圖像信號和來自所述溫度采集裝置13的溫度分析結(jié)果，并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊14傳輸?shù)接脩艚K端上。

上述方案中，所述圖像采集裝置，示例性的，為可伸縮結(jié)構(gòu)裝置，圖像采集裝置的狀態(tài)為伸出狀態(tài)或縮入狀態(tài)，實現(xiàn)近景到全景的視野切換，伸出狀態(tài)表明圖像采集裝置正在使用近景模式對監(jiān)測區(qū)域進行圖像數(shù)據(jù)采集，而縮入狀態(tài)則表明圖像采集裝置已切換到全景模式在對監(jiān)測區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行采集。優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中的圖像采集裝置還可以包括指示燈，用于指示圖像采集裝置的狀態(tài)，例如指示燈開啟表示伸出狀態(tài)，指示燈關(guān)閉表示縮入狀態(tài)。此外，還可以通過指示燈顏色對所述圖像采集裝置的狀態(tài)加以區(qū)分。

需要說明的是，隨著物體表面溫度的升高，其輻射光譜的強度也會相應增強。這使得我們可以通過遠程測量人體或目標物體發(fā)射出的能量來確定其溫度。本發(fā)明實施例中的所述溫度采集裝置通過利用紅外傳感技術(shù)可以實現(xiàn)例如熱成像、人體探測以及夜視等應用功能。具體的，其對于紅外能量的量化，使得用戶能夠確定目標的溫度以及熱行為，實現(xiàn)被動、非侵入式的物體表面溫度測量，并能夠繪制其溫度分布圖譜，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換和分析，從而得到監(jiān)測區(qū)域中人體或目標物體的有效數(shù)據(jù)。

示例性的，所述處理器可以是升邁科技的gm8138s芯片，是提供多種傳感器接口的網(wǎng)絡(luò)攝像機soc芯片，具有高效能cpu，并支持2m/3m像素畫質(zhì)，其搭載了linux系統(tǒng)，實現(xiàn)對所述圖像采集裝置和所述溫度采集裝置的數(shù)據(jù)處理和與用戶終端之間的數(shù)據(jù)交互傳輸。示例性的，所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊為wifi模塊，用于將整個系統(tǒng)連接到網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)選的，所述圖像采集裝置包括鏡頭和圖像傳感器；

所述鏡頭與所述圖像傳感器連接，用于采集睡眠區(qū)域反射光，并將反射光的光信號聚焦于所述圖像傳感器上；

所述圖像傳感器，用于將所述光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號。

需要說明的是，所述鏡頭可以由一個鏡片組成，但由于光學原因，單個鏡片的成像不可避免的存在色差、球差、彗差、像散等等一系列像差問題，尤其在邊緣部分，成像很差。所以示例性的，實際鏡頭都是多個(最多能有20多個)鏡片的組合，可以再一定程度上校正像差。另外，變焦鏡頭的變焦和聚焦也是改變鏡頭的間距來實現(xiàn)的。

優(yōu)選的，所述圖像傳感器為cmos(complementarymetal-oxidesemiconductor，互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器，是一種固體成像傳感器，采用一般半導體電路最常用的cmos工藝，通常由像敏單元陣列、行驅(qū)動器、列驅(qū)動器、時序控制邏輯、ad轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)總線輸出接口、控制接口等幾部分組成，這幾部分通常都被集成在同一塊硅片上。其工作過程一般可分為復位、光電轉(zhuǎn)換、積分、讀出幾部分，每個像素單元都會進行光到電荷再到電壓的轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選的，所述溫度采集裝置包括紅外陣列傳感器和微處理器；

所述紅外陣列傳感器，用于監(jiān)測所述睡眠區(qū)域的溫度并轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號；

所述微處理器與所述紅外陣列傳感器連接，用于接收來自所述紅外陣列傳感器的所述數(shù)字溫度信號，并進行分析，得到溫度分析結(jié)果。

需要說明的是，所述紅外陣列傳感器可以實現(xiàn)二維區(qū)域溫度分布監(jiān)測，提供8*8個像素點輸出，角度60度，在不同物體表面有不同溫度，人的體表溫度相對于環(huán)境溫度有一定溫差，利用溫差關(guān)系，可以分析人是靜止還是移動，并可分析出移動方向。當人蓋上被子時，因被子有一定的隔阻，監(jiān)測到被子區(qū)域溫度相對于踢開被子溫度有較大的溫差時，將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)輸出到所述微處理器。示例性的，所述微處理器為stm32f103c8t6型號集成電路，在接收紅外陣列傳感器傳輸過來8*8像素區(qū)域數(shù)據(jù)后，對其進行常規(guī)算法分析，得到所監(jiān)測人的狀態(tài)結(jié)果，再通過串口把狀態(tài)傳輸?shù)剿鎏幚砥鳌?/p>

優(yōu)選的，所述紅外陣列傳感器包括：紅外陣列探測器、增益放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器和存儲器；

所述紅外陣列探測器，用于監(jiān)測所述睡眠區(qū)域的溫度并轉(zhuǎn)換成第一電信號；所述增益放大器與所述紅外陣列探測器連接，用于對所述第一電信號進行放大；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述增益放大器連接，用于將經(jīng)放大的第一電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號；所述控制器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，用于將所述數(shù)字溫度信號傳輸?shù)剿鑫⑻幚砥?；所述控制器還用于根據(jù)所述微處理器接收到的來自用戶終端的控制指令控制所述紅外陣列傳感器的工作。所述存儲器與所述控制器連接，用于存儲所述數(shù)字溫度信號。

需要說明的是，所述紅外陣列傳感器中至少包括一個紅外陣列探測器，當實踐中需要采用兩個或多個紅外陣列探測器對多個區(qū)域進行監(jiān)測時，相應的，所述紅外陣列傳感器還包括選擇器，置于所述兩個或多個紅外陣列探測器與所述增益放大器之間，用于實現(xiàn)對所述兩個或多個紅外陣列探測器的輸出選擇。

所述微處理器通過i2c總線與所述紅外陣列傳感器中的控制器連接。

優(yōu)選的，所述紅外陣列傳感器還包括熱敏電阻溫度傳感器；

所述熱敏電阻溫度傳感器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，用于根據(jù)監(jiān)測到的所述紅外陣列傳感器的溫度生成第二電信號，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述第二電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號及傳輸?shù)剿隹刂破鳎?/p>

相應的，所述微處理器還用于根據(jù)來自所述控制器的所述數(shù)字信號判斷所述紅外陣列傳感器是否達到預警溫度，若是，則通過所述控制器控制所述紅外陣列傳感器停止工作。

需要說明的是，熱敏電阻溫度傳感器是根據(jù)周圍環(huán)境溫度變化而改變自身電阻的溫度傳感裝置。由于熱敏電阻的電阻很容易測得，所以通常用作溫度傳感器使用，實現(xiàn)對所述紅外陣列傳感器工作溫度的安全把控。熱敏電阻的電阻和溫度之間的關(guān)系是高度非線性的。示例性的，當熱敏電阻感受溫度變化后，自身的電阻值發(fā)生變化，通過一個橋式電路或者更簡單的分壓電路，可以把電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓信號，再通過把這個電壓信號經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后被傳輸?shù)轿⑻幚砥魃?，就可以測量溫度并進行溫度控制。

綜上所述，本發(fā)明實施例一提供的一種睡眠監(jiān)測系統(tǒng)，通過利用圖像采集裝置和溫度采集裝置分別對睡眠區(qū)域的數(shù)據(jù)進行采集和處理，并傳輸?shù)接脩艚K端上以實現(xiàn)實時監(jiān)控，可以監(jiān)測小孩的體表溫度和睡眠質(zhì)量，以及對小孩晚上睡覺時踢被子或翻動等動作進行分析統(tǒng)計和報警，解決了小孩睡覺時瞪開被子而父母很難及時發(fā)現(xiàn)的問題，避免了孩子著涼生病情況的發(fā)生，保證了孩子的身體健康。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括電機；

所述電機與所述處理器和所述鏡頭分別連接，用于根據(jù)所述處理器接收到的來自用戶終端的控制指令控制所述鏡頭轉(zhuǎn)動；

相應的，所述處理器還用于根據(jù)接收到的來自用戶終端的控制指令，控制所述圖像采集裝置和所述溫度采集裝置啟動和關(guān)閉。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括電源；

所述電源與所述處理器、圖像采集裝置、溫度采集裝置和無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接，用于為整個系統(tǒng)提供電能。

需要說明的是，所述電源可以是供電穩(wěn)定220v家用交流電或直流電池組，根據(jù)實際需求自行選擇。

實施例二

請參閱圖2，為本發(fā)明實施例二提供的一種睡眠監(jiān)測方法的流程示意圖。該方法由本發(fā)明實施例所提供的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)執(zhí)行，步驟如下：

s210、所述圖像采集裝置采集所述睡眠區(qū)域反射光，并將反射光的光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號。

需要說明的是，所述圖像采集裝置用于捕捉并記錄設(shè)定區(qū)域(即文中所述睡眠區(qū)域)的圖像和聲音。所述圖像采集裝置內(nèi)的鏡頭周圍部署有紅外燈，當光線不足時會自動打開，以實現(xiàn)對所述睡眠區(qū)域的夜間監(jiān)控。

s220、所述溫度采集裝置監(jiān)測所述睡眠區(qū)域的溫度并轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號進行分析，得到溫度分析結(jié)果。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中溫度指的是熱輻射量，通過統(tǒng)計人或目標物體的熱輻射量可以反映其溫度的高低。一般的，自然界的任何物體都是紅外光輻射源，時時刻刻都在不停地向外輻射紅外光，而人的體溫是37攝氏度左右，在這個溫度上的物體輻射波長在紅外區(qū)，所以也在向外界放出紅外光。當人蓋上被子時，因被子有一定的隔阻，監(jiān)測到被子區(qū)域溫度相對于踢開被子后露出的人體部位溫度有較大的溫差，因此本實施例中的所述圖像采集裝置通過采集設(shè)定區(qū)域的紅外光量判定人是否踢開了被子。

s230、所述處理器接收來自所述圖像采集裝置的數(shù)字圖像信號和來自所述溫度采集裝置的溫度分析結(jié)果，并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊傳輸?shù)接脩艚K端上。

需要說明的是，所述數(shù)字圖像信號和所述溫度分析結(jié)果是同時采集的，兩者的時間性一致，通過結(jié)合捕捉到的圖像畫面和分析后的溫度結(jié)果可以準確判斷所述睡眠區(qū)域中的小孩是否出現(xiàn)踢被子或大幅度翻動等動作。

優(yōu)選的，當所述溫度分析結(jié)果判定所述睡眠區(qū)域的溫度存在明顯溫差時，則會判定小孩睡覺時踢開了被子，并將這些信息實時推送到用戶終端，以警報或震動的形式提醒用戶。

本發(fā)明實施例提供的一種睡眠監(jiān)測方法，可以實現(xiàn)對小孩的體表溫度和睡眠質(zhì)量的監(jiān)測，以及對小孩晚上睡覺是否踢被子進行分析和報警，保證了孩子的身體健康。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。