一种坐姿监测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种坐姿监测方法和装置，应用于可佩戴在用户手腕部位的可穿戴设备，该方法包括：预先获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息；检测确定用户处于作业状态时，利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户当前的面部图像，基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息；将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户当前的坐姿是否正确，当判定用户当前的坐姿错误时，输出告警信息。本发明专利技术能够实时进行坐姿监测和告警，应用范围广。

A sitting posture monitoring method and device

The invention provides a sitting posture monitoring method and a device for wearable devices that can be worn on the wrist of a user. The method comprises: acquiring the facial image feature information corresponding to the correct sitting posture of the user in the working state in advance; detecting and determining the user in the working state by using the photographic device configured on the wearable device. The head captures the user's current face image and determines the corresponding facial image feature information based on the facial image; compares the facial image feature information corresponding to the user's current facial image with the facial image feature information corresponding to the user's correct sitting posture in the working state to determine whether the user's current sitting posture is or not. It is correct to output alarm information when deciding the wrong sitting posture of the user. The invention can monitor and alarm sitting posture in real time, and has wide application range.

【技术实现步骤摘要】
一种坐姿监测方法和装置
本专利技术涉及可穿戴设备
，特别涉及一种坐姿监测方法和装置。
技术介绍
可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备多以具备部分计算功能、可连接手机及各类终端的便携式配件形式存在，主要包括智能手环/手表、智能眼镜、智能运动鞋等。坐姿干预是近视预防的重要举措，能够帮助学生培养良好的学习习惯。台灯是最常用的用于坐姿干预的设备，通过在台灯中配置用于坐姿监测的功能模块，从而在监测到用户的坐姿不端正时进行提醒。然而，使用台灯进行坐姿监测时，由于其位置固定，并不适合于除家之外的地方，例如学校、图书馆等的坐姿监测，无法实时监测用户坐姿，不能及时对错误坐姿进行告警，应用范围较窄。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种坐姿监测方法和装置，能够实时进行坐姿监测和告警，应用范围广。为了达到上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种坐姿监测方法，应用于可佩戴在用户手腕部位的可穿戴设备，该方法包括：预先获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息；检测确定用户处于作业状态时，利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户当前的面部图像，基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息；将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户当前的坐姿是否正确，当判定用户当前的坐姿错误时，输出告警信息。一种坐姿监测装置，应用于可佩戴在用户手腕部位的可穿戴设备，该装置包括：获取单元、检测单元、处理单元、告警单元；所述获取单元，用于预先确定用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息；用于检测单元检测确定用户处于作业状态时，利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户当前的面部图像，基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息；所述检测单元，用于检测用户是否处于作业状态；所述处理单元，用于将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户坐姿是否正确，当判定用户当前的坐姿错误时，指示告警单元输出告警信息。由上面的技术方案可知，本专利技术中，利用可佩戴在用户手腕部位的可穿戴设备，预先获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息，当用户处于作业状态时，获取用户当前的面部图像并确定其对应的的面部图像特征信息，从而将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比较来确定用户当前的坐姿是否正确，进而在用户当前的坐姿错误时进行告警。应用本专利技术，能够实时对用户进行坐姿监测和告警，应用范围较广。附图说明图1是本专利技术实时例坐姿监测方法流程图；图2是本专利技术实施例坐姿监测装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并据实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术中，利用可佩戴在用户手腕部位的可穿戴设备实现对用户坐姿的实时监测。参见图1，图1是本专利技术实时例坐姿监测方法流程图，该方法应用于可佩戴在用户手腕部位的可穿戴设备，如图1所示，具体包括以下步骤：步骤101、预先获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息。获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息的具体方法为：利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像，对该面部图像进行图像分析后得到对应的面部图像特征信息。基于简化可穿戴设备功能的考虑，本专利技术另一实施例中，还可以利用服务器实现对面部图像的分析。为此，获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息的具体方法还可以为：利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像，将面部图像信息发送至服务器，接收服务器对该面部图像进行图像分析后得到的面部图像特征信息。需要注意的是，本步骤只需在用户首次使用可穿戴设备时执行一次即可，当然也可以多次执行，只选择其中一次执行时(例如最近一次执行时)获取的面部图像特征信息作为用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息。步骤102、检测确定用户处于作业状态时，利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户当前的面部图像，基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息。在正常情况下，用户处于作业状态时，手臂姿势应该是不会有过多变化的，例如学生在做功课时，手臂应该是与桌面平行的，也即手臂处于水平放置状态(也可以说是与水平面平行)，这里的手臂是指手腕部位连接的小手臂，也称为前臂。因此，本实施例中，当用户的手臂处于水平放置状态时，认为用户处于作业状态。检测用户处于作业状态的具体方法为：利用可穿戴设备中配置的用于测量物体是否处于水平放置状态的功能器件，利用该功能器件检测用户手臂是否处于水平放置状态，若处于水平放置状态，则确定用户处于作业状态，否则，确定用户未处于作业状态。其中，用于测量物体是否处于水平状态的功能器件具体可以是6轴加速度传感器。本步骤中，基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息的方法具体可以为：对该面部图像进行图像分析后得到对应的面部图像特征信息。基于简化可穿戴设备功能的考虑，本专利技术另一实施例中，还可以利用服务器实现对面部图像的分析。为此，基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息的方法还可以为：将该面部图像信息发送至服务器，接收服务器对该面部图像进行图像分析后得到的面部图像特征信息。步骤103、将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户当前的坐姿是否正确，当判定用户当前的坐姿错误时，输出告警信息。在本专利技术的一个实施例中，所述面部图像特征信息包括：面部图像的轮廓信息。将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户坐姿是否正确的方法为：将用户当前的面部图像的轮廓信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像的轮廓信息进行比较，如果两者的面部图像的轮廓信息相符，则确定用户坐姿正确，否则，确定用户坐姿错误。其中，判断面部图像的轮廓信息是否相符的方法有多种，其中一种方法为：将两个面部图像的轮廓缩放到同样大小后，如果重合度超过一定阈值(例如(95％)，则确定相符，否则，确定不相符。在本专利技术的另一实施例中，所述面部图像特征信息包括：面部图像的轮廓信息、以及面部图像中至少两个面部特征部位的相对位置关系。其中的面部特征部位主要包括：眼睛、耳朵、鼻子、嘴巴等。将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户坐姿是否正确的方法为：将用户当前的面部图像的轮廓信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像的轮廓信息进行比较，如果面部图像的轮廓信息相符，则确定用户坐姿正确，否则，将用户当前的面部图像中至少两个面部特征部位的相对位置关系与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像中至少两个面部特征部位的相对位置关系进行比较，若两者的相对位置关系相符，则确定用户坐姿正确，若相对位置关系不符，则确定用户坐姿错误。其中，判断面部图像的至少两个面部特征部位的相对位置关系是否相符的方法有多种，其中一种方法为：在两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种坐姿监测方法，应用于可佩戴在用户手腕部位的可穿戴设备，其特征在于，该方法包括：预先获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息；检测确定用户处于作业状态时，利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户当前的面部图像，基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息；将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户当前的坐姿是否正确，当判定用户当前的坐姿错误时，输出告警信息。

【技术特征摘要】
1.一种坐姿监测方法，应用于可佩戴在用户手腕部位的可穿戴设备，其特征在于，该方法包括：预先获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息；检测确定用户处于作业状态时，利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户当前的面部图像，基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息；将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户当前的坐姿是否正确，当判定用户当前的坐姿错误时，输出告警信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息时，进一步获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的可穿戴设备与用户面部之间的第一距离；判定用户当前的坐姿错误之后，输出告警信息之前，进一步包括：获取当前可穿戴设备与用户面部之间第二距离，根据第二距离和第一距离确定告警信息类型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的可穿戴设备与用户面部之间的第一距离的方法为：启动可穿戴设备上配置的用于测量距离的功能器件，利用该功能器件测量用户在作业状态下的正确坐姿时可穿戴设备与用户面部之间的距离，将该距离作为第一距离；获取当前可穿戴设备与用户面部之间第二距离的方法为：启动可穿戴设备上配置的用于测量距离的功能器件，利用该功能器件测量当前可穿戴设备与用户面部之间的距离，将该距离作为第二距离。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述用于测量距离的功能器件为红外距离测量传感器。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述告警信息类型包括：用于指示用户纠正坐姿的第一类型告警信息、用于提示用户坐姿错误的第二类型告警信息；根据第一距离和第二距离确定告警信息类型的方法为：如果第二距离小于第一距离，且第二距离与第一距离的比值小于预设阈值，则确定告警信息类型为第一类型告警信息，否则确定告警信息类型为第二类型告警信息。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息的方法为：利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像，对该面部图像进行图像分析后得到对应的面部图像特征信息；基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息的方法为：对该面部图像进行图像分析后得到对应的面部图像特征信息。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先获取用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息的方法为：利用可穿戴设备上配置的摄像头拍摄得到用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像，将面部图像信息发送至服务器，接收服务器对该面部图像进行图像分析后得到的面部图像特征信息；基于该面部图像确定对应的面部图像特征信息的方法为：将该面部图像信息发送至服务器，接收服务器对该面部图像进行图像分析后得到的面部图像特征信息。8.根据权利要求1-7任一权项所述的方法，其特征在于，所述面部图像特征信息包括：面部图像的轮廓信息；将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户坐姿是否正确的方法为：将用户当前的面部图像的轮廓信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像的轮廓信息进行比较，如果面部图像的轮廓信息相符，则确定用户坐姿正确，否则，确定用户坐姿错误；或者，所述面部图像特征信息包括：面部图像的轮廓信息、以及面部图像中至少两个面部特征部位的相对位置关系；将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户坐姿是否正确的方法为：将用户当前的面部图像的轮廓信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像的轮廓信息进行比较，如果面部图像的轮廓信息相符，则确定用户坐姿正确，否则，将用户当前的面部图像中至少两个面部特征部位的相对位置关系与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像中至少两个面部特征部位的相对位置关系进行比较，若相对位置关系相符，则确定用户坐姿正确，若相对位置关系不符，则确定用户坐姿错误；或者，所述面部图像特征信息包括：面部图像的轮廓信息、以及面部图像中面部特征部位与面部轮廓之间的相对位置信息；将用户当前的面部图像对应的面部图像特征信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息进行对比以确定用户坐姿是否正确的方法为：将用户当前的面部图像的轮廓信息与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像的轮廓信息进行比较，如果面部图像的轮廓信息相符，则确定用户坐姿正确，否则，将用户当前的面部图像中面部特征部位与面部轮廓之间的相对位置关系与用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像中面部特征部位与面部轮廓之间的相对位置关系进行比较，若相对位置关系相符，则确定用户坐姿正确，若相对位置关系不符，则确定用户坐姿错误。9.根据权利要求1-7任一权项所述的方法，其特征在于，检测用户是否处于作业状态的方法为：利用可穿戴设备中配置的用于测量物体是否处于水平放置状态的功能器件，利用该功能器件检测用户手臂是否处于水平放置状态，若处于水平放置状态，则确定用户处于作业状态，否则，确定用户未处于作业状态。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述用于测量物体是否处于水平状态的功能器件为6轴加速度传感器。11.一种坐姿监测装置，应用于可佩戴在用户手腕部位的可穿戴设备，其特征在于，该装置包括：获取单元、检测单元、处理单元、告警单元；所述获取单元，用于预先确定用户在作业状态下的正确坐姿对应的面部图像特征信息；用于检测单...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鲜桂，王明进，
申请(专利权)人：上海市眼病防治中心，
类型：发明
国别省市：上海,31