基于智能学习桌的儿童情绪监控方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及儿童智能家具，特别是涉及一种基于智能学习桌的儿童情绪监控方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、在当前形势下，儿童家具的智能化及健康功能化是家具行业的发展趋势，借用智能产业、健康产业改变传统家具产业，将成为儿童家具未来产业方向。

2、儿童的成长过程，也是儿童心理成熟过程。儿童独自学习过程中，通常会因题目太难、不想学习等各种问题而导致产生焦虑、抵触等负面情绪，相关医学和心理学研究表明，儿童产生心理焦虑、抵触等负面情绪时，其面部表情、坐姿、身体心率、脉搏等会产生较大变化，长期的心理焦虑、抵触等负面情绪可能影响儿童心理健康。然而，当前社会，父母由于工作忙、家务事多等原因，很少有时间关心儿童心理健康问题。

3、由于儿童基本每天都会使用学习桌进行学习，因此，如何基于儿童学习桌对儿童情绪进行监控，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本技术提供一种基于智能学习桌的儿童情绪监控方法，能够基于儿童学习桌对儿童情绪进行实时监控，并将监控结果展示给儿童监护人，使得儿童监护人能够实时了解儿童情绪状态，并在儿童情绪异常时可以通过语音或视频对讲实时对儿童进行情绪开导。本技术还提供一种基于智能学习桌的儿童情绪监控装置、设备及存储介质，具有相同的技术效果。

2、本技术的第一个目的为提供一种基于智能学习桌的儿童情绪监控方法。

3、本技术的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：

4、一种基于智能学习桌的儿童情绪监控方法，所述智能学习桌设置有用于检测学习桌前的目标监控对象的坐姿图像和面部图像的图像检测模块、用于检测学习桌前的目标监控对象的脉搏信息的脉搏检测模块、扬声器和麦克风，所述图像检测模块和脉搏监测模块通过无线通信方式连接有智能监控终端，所述智能监控终端安装有情绪监控app，

5、所述方法包括如下步骤：

6、通过所述图像检测模块实时或按照预设的图像采样频率采集目标监控对象的坐姿图像和面部图像；

7、通过所述脉搏检测模块实时或按照预设的脉搏信息采样频率采集所述目标监控对象的脉搏信息；

8、基于采集的所述坐姿图像、面部图像和脉搏信息之一或任一组合对所述目标监控对象的情绪状态进行分析，得到情绪分析结果，其中，所述情绪分析结果用于表征所述目标监控对象当前是否存在负面情绪；

9、基于所述情绪分析结果通过所述智能监控终端的情绪监控app向所述目标监控对象的监护人展示所述目标监控对象的情绪状态信息。

10、优选地，所述基于采集的所述坐姿图像、面部图像和脉搏信息之一或任一组合对所述目标监控对象的情绪状态进行分析，得到情绪分析结果包括：

11、将所述坐姿图像和面部图像进行预处理，得到预处理后的坐姿图像和预处理后的面部图像；

12、将所述预处理后的坐姿图像与预先构建的坐姿图库中所述目标监控对象正常情绪下的坐姿图像进行特征比对，得到坐姿图像差值；

13、将所述预处理后的面部图像与预先构建的面部表情图库中所述目标监控对象正常情绪下的面部表情图像进行特征比对，得到面部表情图像差值；

14、判断所述坐姿图像差值是否超过预设的第一差异阈值，以及判断所述面部表情图像差值是否超过预设的第二差异阈值；

15、当所述坐姿图像差值超过预设的第一差异阈值，和/或所述面部表情图像差值超过预设的第二差异阈值时，生成第一情绪分析结果，其中，所述第一情绪分析结果用于表征所述目标监控对象当前存在负面情绪。

16、优选地，所述基于采集的所述坐姿图像、面部图像和脉搏信息之一或任一组合对所述目标监控对象的情绪状态进行分析，得到情绪分析结果包括：

17、基于预设时长内采集的所述脉搏信息生成脉搏变化曲线，并计算所述脉搏变化曲线的曲率，其中，所述预设时长以当前时刻为计时终止点；

18、判断所述脉搏变化曲线的曲率是否大于预设的曲率阈值；

19、当所述脉搏变化曲线的曲率大于预设的曲率阈值时，生成第二情绪分析结果，其中，所述第二情绪分析结果用于表征表征所述目标监控对象当前存在负面情绪。

20、优选地，所述基于采集的所述坐姿图像、面部图像和脉搏信息之一或任一组合对所述目标监控对象的情绪状态进行分析，得到情绪分析结果包括：

21、将所述坐姿图像和面部图像进行预处理，得到预处理后的坐姿图像和预处理后的面部图像；

22、将所述预处理后的坐姿图像与预先构建的坐姿图库中所述目标监控对象正常情绪下的坐姿图像进行特征比对，得到坐姿图像差值；

23、将所述预处理后的面部图像与预先构建的面部表情图库中所述目标监控对象正常情绪下的面部表情图像进行特征比对，得到面部表情图像差值；

24、基于预设时长内采集的所述脉搏信息生成脉搏变化曲线，并计算所述脉搏变化曲线的曲率，其中，所述预设时长以当前时刻为计时终止点；

25、基于所述坐姿图像差值、面部表情图像差值及脉搏变化曲线的曲率对所述目标监控对象的进行进行分析，得到情绪分析结果。

26、优选地，所述基于所述坐姿图像差值、面部表情图像差值及脉搏变化曲线的曲率对所述目标监控对象的进行进行分析，得到情绪分析结果包括：

27、判断所述坐姿图像差值是否超过预设的第一差异阈值，判断所述面部表情图像差值是否超过预设的第二差异阈值，以及判断所述脉搏变化曲线的曲率是否大于预设的曲率阈值；

28、当所述坐姿图像差值超过预设的第一差异阈值，且所述面部表情图像差值超过预设的第二差异阈值时，且所述脉搏变化曲线的曲率大于预设的曲率阈值时，生成第三情绪分析结果，其中，所述第三情绪分析结果用于表征表征所述目标监控对象当前存在负面情绪。

29、优选地，所述基于所述情绪分析结果通过所述智能监控终端的情绪监控app向所述目标监控对象的监护人展示所述目标监控对象的情绪状态信息包括：

30、当所述情绪分析结果表征所述目标监控对象当前存在负面情绪时，生成情绪告警信息；

31、基于所述情绪告警信息、坐姿图像、面部图像和脉搏信息生成所述目标监控对象的情绪状态信息；

32、通过所述智能监控终端的情绪监控app向所述目标监控对象的监护人展示所述目标监控对象的情绪状态信息。

33、优选地，所述方法还包括如下步骤：

34、当获取到所述情绪监控app输入的语音信息时，生成对讲触发信号，其中，所述对讲触发信号用于控制所述智能学习桌的扬声器和麦克风开启，并控制所述智能学习桌与所述智能监控终端之间建立语音或视频对讲通信链路。

35、本技术的第二个目的为提供一种基于智能学习桌的儿童情绪监控装置。

36、本技术的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：

37、一种基于智能学习桌的儿童情绪监控装置，所述智能学习桌设置有用于检测学习桌前的目标监控对象的坐姿图像和面部图像的图像检测模块、用于检测学习桌前的目标监控对象的脉搏信息的脉搏检测模块、扬声器和麦克风，所述图像检测模块和脉搏监测模块通过无线通信方式连接有智能监控终端，所述智能监控终端安装有情绪监控app，

38、所述装置包括：

39、图像采集控制模块，用于通过所述图像检测模块实时或按照预设的图像采样频率采集目标监控对象的坐姿图像和面部图像；

40、脉搏采集控制模块，用于通过所述脉搏检测模块实时或按照预设的脉搏信息采样频率采集所述目标监控对象的脉搏信息；

41、情绪状态分析模块，用于基于采集的所述坐姿图像、面部图像和脉搏信息之一或任一组合对所述目标监控对象的情绪状态进行分析，得到情绪分析结果，其中，所述情绪分析结果用于表征所述目标监控对象当前是否存在负面情绪；

42、情绪状态信息展示控制模块，用于基于所述情绪分析结果通过所述智能监控终端的情绪监控app向所述目标监控对象的监护人展示所述目标监控对象的情绪状态信息。

43、优选地，所述情绪状态分析模块执行基于采集的所述坐姿图像、面部图像和脉搏信息之一或任一组合对所述目标监控对象的情绪状态进行分析，得到情绪分析结果时具体用于：

44、将所述坐姿图像和面部图像进行预处理，得到预处理后的坐姿图像和预处理后的面部图像；

45、将所述预处理后的坐姿图像与预先构建的坐姿图库中所述目标监控对象正常情绪下的坐姿图像进行特征比对，得到坐姿图像差值；

46、将所述预处理后的面部图像与预先构建的面部表情图库中所述目标监控对象正常情绪下的面部表情图像进行特征比对，得到面部表情图像差值；

47、判断所述坐姿图像差值是否超过预设的第一差异阈值，以及判断所述面部表情图像差值是否超过预设的第二差异阈值；

48、当所述坐姿图像差值超过预设的第一差异阈值，和/或所述面部表情图像差值超过预设的第二差异阈值时，生成第一情绪分析结果，其中，所述第一情绪分析结果用于表征所述目标监控对象当前存在负面情绪。

49、优选地，所述情绪状态分析模块执行基于采集的所述坐姿图像、面部图像和脉搏信息之一或任一组合对所述目标监控对象的情绪状态进行分析，得到情绪分析结果时具体用于：

50、基于预设时长内采集的所述脉搏信息生成脉搏变化曲线，并计算所述脉搏变化曲线的曲率，其中，所述预设时长以当前时刻为计时终止点；

51、判断所述脉搏变化曲线的曲率是否大于预设的曲率阈值；

52、当所述脉搏变化曲线的曲率大于预设的曲率阈值时，生成第二情绪分析结果，其中，所述第二情绪分析结果用于表征表征所述目标监控对象当前存在负面情绪。

53、优选地，所述情绪状态分析模块执行基于采集的所述坐姿图像、面部图像和脉搏信息之一或任一组合对所述目标监控对象的情绪状态进行分析，得到情绪分析结果时具体用于：

54、将所述坐姿图像和面部图像进行预处理，得到预处理后的坐姿图像和预处理后的面部图像；

55、将所述预处理后的坐姿图像与预先构建的坐姿图库中所述目标监控对象正常情绪下的坐姿图像进行特征比对，得到坐姿图像差值；

56、将所述预处理后的面部图像与预先构建的面部表情图库中所述目标监控对象正常情绪下的面部表情图像进行特征比对，得到面部表情图像差值；

57、基于预设时长内采集的所述脉搏信息生成脉搏变化曲线，并计算所述脉搏变化曲线的曲率，其中，所述预设时长以当前时刻为计时终止点；

58、基于所述坐姿图像差值、面部表情图像差值及脉搏变化曲线的曲率对所述目标监控对象的进行进行分析，得到情绪分析结果。

59、优选地，所述基于所述坐姿图像差值、面部表情图像差值及脉搏变化曲线的曲率对所述目标监控对象的进行进行分析，得到情绪分析结果包括：

60、判断所述坐姿图像差值是否超过预设的第一差异阈值，判断所述面部表情图像差值是否超过预设的第二差异阈值，以及判断所述脉搏变化曲线的曲率是否大于预设的曲率阈值；

61、当所述坐姿图像差值超过预设的第一差异阈值，且所述面部表情图像差值超过预设的第二差异阈值时，且所述脉搏变化曲线的曲率大于预设的曲率阈值时，生成第三情绪分析结果，其中，所述第三情绪分析结果用于表征表征所述目标监控对象当前存在负面情绪。

62、优选地，所述情绪状态信息展示模块执行基于所述情绪分析结果通过所述智能监控终端的情绪监控app向所述目标监控对象的监护人展示所述目标监控对象的情绪状态信息时具体用于：

63、当所述情绪分析结果表征所述目标监控对象当前存在负面情绪时，生成情绪告警信息；

64、基于所述情绪告警信息、坐姿图像、面部图像和脉搏信息生成所述目标监控对象的情绪状态信息；

65、通过所述智能监控终端的情绪监控app向所述目标监控对象的监护人展示所述目标监控对象的情绪状态信息。

66、优选地，所述装置还包括：

67、对讲触发信号生成模块，用于当获取到所述情绪监控app输入的语音信息时，生成对讲触发信号，其中，所述对讲触发信号用于控制所述智能学习桌的扬声器和麦克风开启，并控制所述智能学习桌与所述智能监控终端之间建立语音或视频对讲通信链路。

68、本技术的第三个目的为提供一种计算机设备。

69、本技术的上述申请目的三是通过以下技术方案得以实现的：

70、一种计算机设备，包括：

71、存储器、处理器以及存储于所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述本技术的第一个目的中任意一项所述的基于智能学习桌的儿童情绪监控方法的步骤。

72、本技术的第四个目的为提供一种计算机可读存储介质。

73、本技术的上述申请目的四是通过以下技术方案得以实现的：

74、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述本技术的第一个目的中任意一项所述的基于智能学习桌的儿童情绪监控方法的步骤。

75、综上所述，本技术公开了一种基于智能学习桌的儿童情绪监控方法、装置、设备及存储介质，通过在智能学习桌上设置图像检测模块来检测学习桌前的目标监控对象的坐姿图像和面部图像，设置脉搏检测模块来检测学习桌前的目标监控对象的脉搏信息，以及设置扬声器和麦克风，并使图像检测模块和脉搏监测模块通过无线通信方式与安装有安装有情绪监控app的智能监控终端通信连接，当需要对学习桌前的目标监控对象的情绪状态进行监控时，首先通过所述图像检测模块实时或按照预设的图像采样频率采集目标监控对象的坐姿图像和面部图像；通过所述脉搏检测模块实时或按照预设的脉搏信息采样频率采集所述目标监控对象的脉搏信息；然后基于采集的所述坐姿图像、面部图像和脉搏信息之一或任一组合对所述目标监控对象的情绪状态进行分析，得到情绪分析结果；最后基于所述情绪分析结果通过所述智能监控终端的情绪监控app向所述目标监控对象的监护人展示所述目标监控对象的情绪状态信息。本技术能够基于儿童学习桌对儿童情绪进行实时监控，并将监控结果展示给儿童监护人，使得儿童监护人能够实时了解儿童情绪状态，并在儿童情绪异常时可以通过语音或视频对讲实时对儿童进行情绪开导，有效辅助家长对儿童身心健康的关系，具有良好的市场前景和社会效益。