智能人机交互系统
阅读说明：本技术 智能人机交互系统 (Intelligent human-computer interaction system ) 是由 彭辉 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及智能交互设备技术领域,为了解决现有技术中,由于测温机器人能够同时测量的人数有限,将会有部分用户体温无法测量的问题,提供了一种智能人机交互系统,包括机器本体,机器本体包括红外检测模块得到用户的体温值；存储模块存储有温度阈值；比较模块比较温度阈值和体温值；警示模块,用于发出警示信息；采集模块采集环境视频信息；识别模块,用于识别是否有用户；处理模块,用于得到用户的行走速度；定位模块,对机器本体进行定位得到本体初始位置和对相应用户进行定位得到用户位置；导航模块,用于进行导航得到导航路线；控制模块,用于根据导航路线控制机器本体行走,并在完成对相应用户的体温测量后控制机器本体返回本体初始位置。(The invention relates to the technical field of intelligent interaction equipment, and provides an intelligent human-computer interaction system which comprises a machine body, wherein the machine body comprises an infrared detection module to obtain a body temperature value of a user; the storage module stores a temperature threshold; the comparison module compares the temperature threshold value with the body temperature value; the warning module is used for sending warning information; the acquisition module acquires environment video information; the identification module is used for identifying whether a user exists or not; the processing module is used for obtaining the walking speed of the user; the positioning module is used for positioning the machine body to obtain an initial position of the body and positioning a corresponding user to obtain a user position; the navigation module is used for navigating to obtain a navigation route; and the control module is used for controlling the machine body to walk according to the navigation route and controlling the machine body to return to the initial position of the body after the body temperature measurement of the corresponding user is finished.)
技术领域
本发明涉及智能交互设备技术领域，具体为一种智能人机交互系统。
背景技术
随着科技的不断进步，智能交互技术得到了飞速的发展。各种交互技术正在步入人们的生活，多样、便捷、个性化的交互方式成为改善人们对电子系统应用体验的重要环节。随着非接触式测温机器人的出现，实现了无人化快速检测体温的测量，将大量人力从24小时体温检测的繁琐重复性工作中解放了出来。
在测温机器人的自动测温取代人工手动测温后，进出的人群无需再排队进行测温，当检测到用户体温不正常时，测温机器人会发出警告，以提醒工作人员对相应用户采取相关措施，保证公共安全。但是，由于办公楼的出入口有限，因此有的时候就会出现多人同时出入办公楼的情况。而由于测温机器人能够同时测量的人数有限，因此在大量用户同时经过测温机器人的时候，部分用户的体温也就将不能得到测量。而若是要求用户一一排队经过，极大程度上会降低用户的通行效率，尤其是在人流量大的时候，要求行人排队通行，极大程度上会造成拥堵，从而影响用户的正常通行。
发明内容
本发明意在提供一种智能人机交互系统，以解决现有技术中，由于测温机器人能够同时测量的人数有限，在大量用户同时经过时，将会有部分用户体温无法测量的问题。
本发明提供基础方案是：智能人机交互系统，包括机器本体，机器本体包括红外检测模块，用于对测量范围内的用户的体温进行测量并得到体温值；
存储模块，存储有温度阈值；
比较模块，用于比较温度阈值和体温值；
警示模块，用于在体温值大于温度阈值时发出警示信息；
采集模块，用于采集环境视频信息；
识别模块，用于识别环境视频信息内是否有用户；
处理模块，用于在识别出环境视频信息中有用户时，对环境视频信息进行处理并得到用户的行走速度；
存储模块还预设有行走阈值，比较模块比较行走阈值与行走速度；
定位模块，对机器本体进行定位得到本体初始位置，在比较出行走速度大于行走阈值时，定位模块对相应用户进行定位得到用户位置；
导航模块，用于根据用户位置和本体位置进行导航得到导航路线；
控制模块，用于根据导航路线控制机器本体行走，并在完成对相应用户的体温测量后控制机器本体返回本体初始位置。
说明：本方案中的机器本体安放在办公楼大门处。
基础方案的原理及有益效果是：本方案中，利用红外检测模块、比较模块和警示模块的配合实现了在用户体温异常时进行提醒，从而能够减低体温异常的用户进入办公楼的概率；采集模块采集环境视频信息，能够采集到即将到达机器本体的用户图像，此时识别模块识别到有用户时，处理模块对环境视频信息进行处理后得到行走速度，由比较模块比较行走速度和行走阈值，在用户的行走速度大于行走阈值时，则表明用户走得较快，考虑到红外检测模块在处理得到体温值的过程需要一定的响应时间，如用户行走过快，可能会出现红外检测模块相应不及时而无法完成对用户的体温测量，因此在比较出用户的行走速度过快时，还设置定位模块对机器本体和用户的位置进行定位，然后导航模块根据机器本体的初始位置和用户的用户位置进行导航，控制模块根据导航得到的导航路线控制机器本体行走，机器本体沿导航路线行走将会走到用户前，并对用户进行体温测量，而在这个过程中，不管用户是选择停下接收体温测量或还是选择绕过机器本体进行行走，都会使得用户的速度有所降低，用户的行走速度降低后，用户经过机器本体的时间也就得到延长，机器本体也就有了充足的时间完成对用户的体温测量，而在完成体温测量后，控制模块还控制机器本体回到初始位置，从而对后续用户进行体温测量操作。
与现有技术相比，本方案中，在发现有行走速度过快的用户，由机器本体主动上前去为用户进行体温测量，一方面机器本体的上前能够降低用户的行走速度，为红外检测模块提供更多的时间进行体温测量，另一方面，通过对用户行走速度的比较，将出入办公楼的用户分为了行走速度快和行走速度慢这两类，并控制机器本体主动上前为行走速度快的用户进行体温测量，即，对于行走速度快的人说，体温测量是提前进行的，而行走速度慢的人则是在走到机器本体初始位置时才进行的体温测量，从而分批对用户进行体温测量，也就减少了同时对多人进行体温测量的情况。
优选方案一：作为基础方案的优选，机器本体还包括时间模块，用于获取当前时刻；存储模块存储有时间阈值；在比较出行走速度大于行走阈值时，比较模块还比较时间阈值和当前时刻，在比较出当前时刻早于时间阈值时，警示模块发送慢行提示。说明，本方案中的时间阈值指的是早于上班时间的某一时刻。有益效果：考虑到通常快速行走的用户基本都是处于赶时间的目的，而且对于办公楼来说，则通常是为了赶时间上班，尤其是临近上班的时候，不仅人多还都走得快，这种情况下则很容易发生安全事故，如雨天地滑，快速行走则容易发生摔倒，因此本方案中，还设置时间模块获取当前时刻，并在比较出行走速度大于行走阈值时，即用户处于快速行走状态，识别模块还比较时间阈值和当前时刻，设定时间阈值为上班时间，若比较出当前时刻早于时间阈值，则表示距离上班时间还有充足的时间，并不用着急赶路，为了安全起见，此时警示模块发送慢行提示，以提醒用户慢行，从而减小了安全事故的发生。
优选方案二：作为优选方案一的优选，存储模块还存储有用户信息，用户信息包括用户身份、所在楼层和上班时间，处理模块根据所在楼层、上班时间和行走阈值得到时间阈值，存储模块将得到的时间阈值存储在相应的用户信息内。有益效果：在设定时间阈值时，考虑到对于不同用户来说，由于公司不同，上班时间也就会不同，而且公司所在楼层不同，则从一楼到达公司耗用时间也就不同，若对于所有用户都采用同一时间阈值，则对于部分用户来说，将会出现误提示情况，因此本方案中，还利用存储模块存储用户信息，用户信息包括用户所在楼层和上班时间后，处理模块根据所在楼层和上班时间处理进而得到适用于用户的时间阈值，从而保证了警示模块的准确提示。
优选方案三：作为优选方案二的优选，在比较出行走速度大于行走阈值且当前时刻早于时间阈值时，定位模块对相应用户进行定位。有益效果：考虑到机器本体主动上前测量用户的体温，不管用户是选择绕向或停止等待完成体温检测后都会降低行走效率，因此在用户时间将要来不及的情况下，机器本体的上前则将会导致用户迟到，因此本方案中，在检测到用户行走速度快时，还要当前时刻早于时间阈值时，则用户此时还有较为充裕的时间，此时定位模块还才用户进行定位，才控制机器本体主动上前测温，从而减小了对着急赶时间的用户造成的影响。
优选方案四：作为优选方案二或优选方案三任一方案的优选，存储模块还存储用户的历史体温，在比较出行走速度大于行走阈值且当前时刻晚于时间阈值时，识别模块对对应用户的历史体温进行识别，在识别出的历史体温正常时，定位模块不对相应用户进行定位。有益效果：本方案中，在比较出用户行走速度较快且时间紧急时，虽然用户此时赶时间，但是为了避免将体温异常的用户进入楼宇，因此识别模块还对用户的历史体温进行识别，若识别出用户的历史体温正常时，则判定用户当前体温不正常的可能性较小，因此此时定位模块才不会对相应用户进行定位，即此时机器本体才会允许用户快速通行，从而能够在保证用户正常通行的情况下减小体温不正常的用户进入楼宇。
优选方案五：作为优选方案四的优选，用户信息还包括所在公司；机器本体还包括通信模块，在识别出的历史体温正常时，通信模块向用户所在公司发送体温核查信息。有益效果：考虑到历史体温正常也只能表示用户当前体温大概率是正常的，因此本方案中还设置有通信模块，在识别出用户历史体温正常时，还利用通信模块向用户所在公司发送体温核查信息，以通知用户所在公司对用户进行体温核查，从而进一步确保用户体温正常。
附图说明
图1为本发明智能人机交互系统实施例一的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例一
基本如附图1所示：智能人机交互系统，包括机器本体，机器本体包括红外检测模块，用于对测量范围内的用户的体温进行测量并得到体温值，其测量原理主要是利用红外线辐射原理，红外热辐射聚焦到红外传感器(检测器)，人体辐射的红外波长9～10μm，传感器将检测到辐射功率转换为电信号，该电信号在被补偿环境温度之后，通过A/D转换为直观数字显示温度单位，从而实现非接触式人体体温测量。
存储模块，存储有温度阈值、行走阈值和用户信息，用户信息包括用户身份、所在楼层和上班时间；
比较模块，用于比较温度阈值和体温值；
警示模块，用于在体温值大于温度阈值时发出警示信息；
采集模块，用于采集环境视频信息；采集模块采用摄像头，设定摄像头的采集距离为X米，即当有用户进入机器本体X米以内的摄像范围时，采集模块采集到的环境视频信息内就会采集到用户的人脸图像。
识别模块，用于识别环境视频信息内是否有用户；本方案中，对用户的识别采用人脸识别，具体的，用户信息中的用户身份为用户的人脸标准图像，识别模块在识别环境视频信息内是否有用户时，先从环境视频信息内识别出人脸图像，并从存储的用户信息中匹配出相应的人脸标准图像，从而识别到相应的用户。
处理模块，用于在识别出环境视频信息中有用户时，对环境视频信息进行处理并得到用户的行走速度，具体的，处理模块首先采用背景差分算法从环境视频信息中提取人体目标，然后对包含人体目标的二值图像进行数学形态学的开/闭运算后计算人体目标最小外接矩形的重点，最后通过计算最小外接矩形中点的移动距离，从而得到用户的行走速度。
处理模块根据所在楼层、上班时间和行走阈值得到时间阈值，存储模块将得到的时间阈值存储在相应的用户信息内。设定用户所在楼层为五楼，由于楼宇楼层高度是一定的，因此用户达到所在楼层需要行走的距离一定，然后根据行走的距离和行走阈值也就能够得到需要的行走时间，再根据用户的上班时间和需要的行走时间计算得到的时间阈值即为用户合适的时间阈值，如用户的上班时间为早上九点，得到需要的行走时间为七分钟，则时间阈值为早上八点五十三。
时间模块，用于获取当前时刻；比较模块比较行走阈值与行走速度；在比较出行走速度大于行走阈值时，比较模块还比较时间阈值和当前时刻，在比较出当前时刻早于时间阈值时，警示模块发送慢行提示；如时间阈值为早上八点五十三，当前时刻为八点五十，早于时间阈值，则警示模块发送慢行提示。
定位模块，对机器本体进行定位得到本体初始位置，在比较出行走速度大于行走阈值且当前时刻早于时间阈值时，定位模块对相应用户进行定位得到用户位置；
导航模块，用于根据用户位置和本体位置进行导航得到导航路线；
控制模块，用于根据导航路线控制机器本体行走，并在完成对相应用户的体温测量后控制机器本体返回本体初始位置。
具体实施过程如下：在初始状态下，机器本体被安装在楼宇的出入口处，存储模块内存储有楼宇内用户的用户信息，包括用户身份、所在楼层和上班时间，如用户A的用户信息为“姓名：XX，所属公司XXX公司，所在楼层：五楼，上班时间：九点”，用户信息还包括用户的人脸标准图像。
使用时，机器本体上的红外检测模块对测量范围内的用户的体温进行测量并得到体温值，当比较出得到的体温值是大于预设的温度阈值时，判定此时用户的体温异常，警示模块发送警示信息，以提醒管理人员对该用户的体温进行复核。
机器本体上的采集模块采集环境视频信息，然后识别模块识别环境视频信息内是否存在有人脸图像，在识别到有人脸图像时，还从存储的用户信息中匹配出相应的人脸标准图像，以得到用户想用的用户信息，包括用户身份、所在楼层和上班时间。
在识别出环境视频信息有用户时，处理模块还对环境视频信息进行处理得到相应用户的行走速度。比较模块将得到的行走速度与预设的速度阈值进行比较，在比较出行走速度大于速度阈值时，判定当前用户行走速度过快，同时时间模块获取当前时刻，比较模块还将获取到的当前时刻与当前用户相应的时间阈值进行比较，设定当前时刻为八点五十，用户的时间阈值为八点五十三，则当前时刻早于时间阈值，也就说明，在当前时刻，用户用正常速度行走也赶得上上班，用户可以不用着急赶路，而且行走过快也容易出现摔倒等安全事故，此时警示模块发送慢行提示，以提示当前用户小心慢行，保证自身安全。
而考虑到当用户行走过快时，机器本体上的红外检测模块来不及响应，可能就无法完成对当前用户的体温测量操作，因此本实施例中，在比较出当前用户的行走速度大于行走阈值且当前时刻早于时间阈值时，定位模块还对相应用户进行定位得到用户位置后，根据机器本体的本次初始位置和用户位置进行导航得到导航路线后，控制模块控制机器本体行走到当前用户处，此时用户则需要绕过机器本体继续前行，或停下等待机器本体走开后再继续前进。而不管采用哪种方式，用户在机器本体附近待的时间都会有所延长，使得红外检测模块能够有足够时间完成对相应用户的体温测量操作。
实施例二
与实施例一相比，本实施例中，存储模块还存储用户的历史体温，在比较出行走速度大于行走阈值且当前时刻晚于时间阈值时，识别模块对对应用户的历史体温进行识别，处理模块对识别出的历史体温正常时，定位模块不对相应用户进行定位，在识别出历史体温异常时，警示模块发送警示信息。
用户信息还包括所在公司；机器本体还包括通信模块，在识别出的历史体温正常时，通信模块向用户所在公司发送体温核查信息。
考虑到在比较出用户的出行走速度大于行走阈值且当前时刻晚于时间阈值时，则表示用户上班即将迟到，若此时机器本体再上前阻挡用户，则将极大程度上影响用户的正常工作，因此本实施例中，在比较出出行走速度大于行走阈值且当前时刻晚于时间阈值时，采用对用户的历史体温进行识别的方式，若识别到用户的历史体温正常时，定位模块不对相应用户进行定位，机器本体也就不会上前，用户可以直接通行；而在比较出用户的历史体温异常时，警示模块发送警示信息，提醒管理人员对用户的体温进行核查。
同时通信模块还会发送体温核查信息给用户的所在公司发送体温核查信息，通知所在公司对用户的体温进行核查。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种吸附塔前活性炭高温检测方法及其检测系统