本發(fā)明屬于智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有火災(zāi)檢測(cè)功能的家用服務(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，在室內(nèi)無(wú)人時(shí)無(wú)法進(jìn)行門(mén)鈴應(yīng)答控制，無(wú)法使用戶知曉無(wú)人期間的客人來(lái)訪情況或異常來(lái)訪情況，且無(wú)法對(duì)火災(zāi)進(jìn)行圖像檢測(cè)預(yù)警。

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)題而提供一種具有火災(zāi)檢測(cè)功能的家用服務(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：

一種具有火災(zāi)檢測(cè)功能的家用服務(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)器人本體以及與所述家用服務(wù)機(jī)器人本體通信連接的移動(dòng)終端；所述家用服務(wù)機(jī)器人本體包括電源模塊、可360度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行視頻采集的視頻采集模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線傳輸模塊、聲音識(shí)別模塊、語(yǔ)音合成模塊、用于控制門(mén)鈴應(yīng)答的遙控器、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、聲音識(shí)別模塊、語(yǔ)音合成模塊、遙控器分別與所述控制器相連接；所述聲音識(shí)別模塊連接聲音采集器；所述控制器包括有火災(zāi)檢測(cè)預(yù)警單元，用于通過(guò)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，按內(nèi)置的識(shí)別處理程序判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，如判斷有火災(zāi)發(fā)生，則通過(guò)所述無(wú)線傳輸模塊向用戶的移動(dòng)終端發(fā)出預(yù)警信息或在本地進(jìn)行輸出預(yù)警信號(hào)。

所述遙控器包括無(wú)線發(fā)射器，用于向門(mén)鈴發(fā)送無(wú)線應(yīng)答控制指令。

所述視頻采集模塊包括一個(gè)高清CMOS與一個(gè)標(biāo)清CCD，所述高清CMOS與標(biāo)清CCD分別配備有鏡頭。

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由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的360度旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述360度旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上安裝所述視頻采集模塊。

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。

所述火災(zāi)檢測(cè)預(yù)警單元通過(guò)以下步驟進(jìn)行火災(zāi)的檢測(cè)并預(yù)警：

S101：從采集的彩色圖像視頻序列中讀入一幀視頻，將圖像YUV顏色轉(zhuǎn)換到RGB顏色空間；

S102：利用RGB通道顏色信息通過(guò)馬氏距離檢測(cè)火焰像素點(diǎn)；

S103：檢測(cè)火焰特征并使用背景減除法，檢測(cè)符合火焰運(yùn)動(dòng)特征的前景，求取移動(dòng)像素點(diǎn)；

S104：將同時(shí)滿足顏色信息和運(yùn)動(dòng)信息的點(diǎn)標(biāo)記為疑似火焰像素點(diǎn)并進(jìn)行區(qū)域連接，對(duì)連接的疑似火焰區(qū)域進(jìn)行積分通道特征提取；

S105：將提取出的積分通道特征輸入訓(xùn)練好的兩層決策樹(shù)分類器進(jìn)行火焰的積分通道特征檢測(cè)；

S106：依據(jù)兩層決策樹(shù)分類器的檢測(cè)結(jié)果，判斷是否為火焰，如果不是則采集下一幀圖像進(jìn)入S101，如果是則輸出報(bào)警信息。

本發(fā)明通過(guò)家用服務(wù)機(jī)器人本體包括電源模塊、可360度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行視頻采集的視頻采集模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線傳輸模塊、聲音識(shí)別模塊、語(yǔ)音合成模塊、用于控制門(mén)鈴應(yīng)答的遙控器、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、聲音識(shí)別模塊、語(yǔ)音合成模塊、遙控器分別與所述控制器相連接；所述聲音識(shí)別模塊連接聲音采集器，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能應(yīng)答門(mén)鈴并記錄應(yīng)答情況信息，同時(shí)所述控制器包括有火災(zāi)檢測(cè)預(yù)警單元，用于通過(guò)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，按內(nèi)置的識(shí)別處理程序判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，如判斷有火災(zāi)發(fā)生，則通過(guò)所述無(wú)線傳輸模塊向用戶的移動(dòng)終端發(fā)出預(yù)警信息或在本地進(jìn)行輸出預(yù)警信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的檢測(cè)提前進(jìn)行預(yù)警，對(duì)于保護(hù)財(cái)產(chǎn)安全，具有重大的實(shí)踐生產(chǎn)意義。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的具有火災(zāi)檢測(cè)功能的家用服務(wù)機(jī)器人的原理結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的具有火災(zāi)檢測(cè)功能的家用服務(wù)機(jī)器人的火災(zāi)檢測(cè)預(yù)警的流程圖。

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，一種具有火災(zāi)檢測(cè)功能的家用服務(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)器人本體以及與所述家用服務(wù)機(jī)器人本體通信連接的移動(dòng)終端；所述家用服務(wù)機(jī)器人本體包括電源模塊、可360度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行視頻采集的視頻采集模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線傳輸模塊、聲音識(shí)別模塊、語(yǔ)音合成模塊、用于控制門(mén)鈴應(yīng)答的遙控器、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、聲音識(shí)別模塊、語(yǔ)音合成模塊、遙控器分別與所述控制器相連接；所述聲音識(shí)別模塊連接聲音采集器；所述控制器包括有火災(zāi)檢測(cè)預(yù)警單元，用于通過(guò)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，按內(nèi)置的識(shí)別處理程序判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，如判斷有火災(zāi)發(fā)生，則通過(guò)所述無(wú)線傳輸模塊向用戶的移動(dòng)終端發(fā)出預(yù)警信息或在本地進(jìn)行輸出預(yù)警信號(hào)。

具體實(shí)現(xiàn)上，本發(fā)明中，所述火災(zāi)檢測(cè)預(yù)警單元可以按以下方法進(jìn)行處理并輸出預(yù)警信號(hào)，參見(jiàn)圖2所示；

S101：從采集的彩色圖像視頻序列中讀入一幀視頻，將圖像YUV顏色轉(zhuǎn)換到RGB顏色空間；

S102：利用RGB通道顏色信息，通過(guò)馬氏距離檢測(cè)火焰像素點(diǎn)；

S103：檢測(cè)火焰特征并使用背景減除法，檢測(cè)符合火焰運(yùn)動(dòng)特征的前景，求取移動(dòng)像素點(diǎn)；

S104：提取出同時(shí)滿足火焰顏色特征和運(yùn)動(dòng)特征的目標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行積分通道特征提??；

即是將同時(shí)滿足顏色信息和運(yùn)動(dòng)信息的點(diǎn)標(biāo)記為疑似火焰像素點(diǎn)，并進(jìn)行區(qū)域連接，對(duì)連接的疑似火焰區(qū)域進(jìn)行積分通道特征提取；

所述積分通道特征是主要從特征描述的角度來(lái)探討解決問(wèn)題的可能性，通過(guò)對(duì)輸入圖像做各種線性和非線性的變換，如局部求和、直方圖、haar特征等通過(guò)積分圖來(lái)快速計(jì)算出來(lái)。且積分通道特征具有以下四個(gè)特征：

(1)從不同角度集成了各種特征信息。

(2)在檢測(cè)過(guò)程中，空間定位準(zhǔn)確性更高；

(3)具有較少的參數(shù)設(shè)置；

(4)跟級(jí)聯(lián)分類器相互結(jié)合之后，具有更快的檢測(cè)效果；

采用積分通道特征，就是在圖像的某個(gè)矩形區(qū)域，求取其內(nèi)部所有像素的像素值之和，并在此基礎(chǔ)上來(lái)逼近hog，haar之類的特征，從而加速特征的提取。積分通道特征是利用了6個(gè)量化的梯度方向，一個(gè)梯度幅值，3個(gè)LUV顏色通道，從而獲得較好的火焰檢測(cè)性能。

S105：采用已經(jīng)訓(xùn)練好的兩層決策樹(shù)分類器進(jìn)行火焰的積分通道特征檢測(cè)。

即是將提取出的積分通道特征輸入訓(xùn)練好的兩層決策樹(shù)分類器進(jìn)行火焰的積分通道特征檢測(cè)；

本發(fā)明中，該分類器采用一個(gè)兩層決策樹(shù)來(lái)進(jìn)行分類判別。每個(gè)樹(shù)具有三個(gè)樹(shù)樁分類器(stump clasifier)，三個(gè)樹(shù)樁分類器通過(guò)權(quán)重來(lái)線性組合，從而構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)分類器。決策樹(shù)以及權(quán)重則是通過(guò)離散AdaBoost算法學(xué)習(xí)得到的。

S106：依據(jù)兩層決策樹(shù)分類器的檢測(cè)結(jié)果，判斷是否為火焰，如果不是則獲取下一幀圖像進(jìn)入S101，否則進(jìn)入S107；

S107：輸出報(bào)警信息。

所述遙控器包括無(wú)線發(fā)射器，用于向門(mén)鈴發(fā)送無(wú)線應(yīng)答控制指令，由門(mén)鈴的無(wú)線接收器接收信號(hào)后按下應(yīng)答鍵，使室內(nèi)與室外按鈴人的通話通道開(kāi)啟，但不會(huì)開(kāi)門(mén)。

所述的門(mén)鈴可以采用現(xiàn)有遙控門(mén)鈴實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)鈴的遙控應(yīng)答。

具體實(shí)現(xiàn)上，本發(fā)明中，所述聲音采集器用于采集外部的聲音，送入所述聲音識(shí)別模塊進(jìn)行識(shí)別，在識(shí)別為預(yù)置的門(mén)鈴聲后，所述控制器在一段時(shí)間后無(wú)人應(yīng)答后可向遙控器發(fā)出指令，由遙控器發(fā)送信號(hào)，控制門(mén)鈴的應(yīng)答鍵按下，從而接通室內(nèi)與室外按鈴人的通話通道，此時(shí)，控制器可以控制語(yǔ)音合成模塊按預(yù)存的應(yīng)答語(yǔ)音進(jìn)行與室外按鈴人進(jìn)行語(yǔ)音交互。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中，所述聲音采集器可以采用現(xiàn)有拾音設(shè)備，所述聲音識(shí)別模塊可以采用現(xiàn)有聲音識(shí)別芯片，所述語(yǔ)音合成模塊采用現(xiàn)有語(yǔ)音合成設(shè)備。

本發(fā)明通過(guò)上述的技術(shù)，通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行智能應(yīng)答，可以給室外按鈴人一個(gè)室內(nèi)有人的感覺(jué)，對(duì)于防盜具有一定的意義與作用。另外，在機(jī)器人應(yīng)答的過(guò)程中，可以通過(guò)存儲(chǔ)模塊將應(yīng)答過(guò)程的語(yǔ)音信息進(jìn)行錄音壓縮后進(jìn)行存儲(chǔ)，以備主人回來(lái)時(shí)查詢按鈴人信息。

為了更為方便主人查詢，在應(yīng)答門(mén)鈴的過(guò)程中，家用服務(wù)機(jī)器人可進(jìn)一步利用其視頻采集模塊對(duì)可視門(mén)鈴中出現(xiàn)的圖像進(jìn)行采集并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)模塊，通過(guò)無(wú)線傳送模塊發(fā)送到主人的移動(dòng)終端上，供主人掌握。

其中，具體的，所述視頻采集模塊包括一個(gè)高清CMOS與一個(gè)標(biāo)清CCD，所述高清CMOS與標(biāo)清CCD分別配備有鏡頭。

其中，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由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的360度旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述360度旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上安裝所述視頻采集模塊。

進(jìn)一步的，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。

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360度旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述360度旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上安裝所述視頻采集模塊。

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)明通過(guò)家用服務(wù)機(jī)器人本體包括電源模塊、可360度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行視頻采集的視頻采集模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線傳輸模塊、聲音識(shí)別模塊、語(yǔ)音合成模塊、用于控制門(mén)鈴應(yīng)答的遙控器、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、聲音識(shí)別模塊、語(yǔ)音合成模塊、遙控器分別與所述控制器相連接；所述聲音識(shí)別模塊連接聲音采集器，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能應(yīng)答門(mén)鈴并記錄應(yīng)答情況信息，同時(shí)所述控制器包括有火災(zāi)檢測(cè)預(yù)警單元，用于通過(guò)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，按內(nèi)置的識(shí)別處理程序判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，如判斷有火災(zāi)發(fā)生，則通過(guò)所述無(wú)線傳輸模塊向用戶的移動(dòng)終端發(fā)出預(yù)警信息或在本地進(jìn)行輸出預(yù)警信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的檢測(cè)提前進(jìn)行預(yù)警，對(duì)于保護(hù)財(cái)產(chǎn)安全，具有重大的實(shí)踐生產(chǎn)意義。

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。