纠正坐姿智能系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种纠正坐姿智能系统及方法，该系统包括：摄像测距模块和微处理器，摄像测距模块拍摄目标用户的坐姿图像，测量摄像测距模块距离目标用户的距离数据，发送距离数据至微处理器，微处理器根据距离数据，计算坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离摄像测距模块的图像距离，根据坐姿图像通过人脸识别算法计算目标用户的预设部位在三维场景中第二方向和第三方向相对摄像测距模块的位置信息，根据图像距离和位置信息通过几何计算目标用户的预设部位距离桌面的当前距离，在当前距离小于预设距离阈值时，生成告警信号，通过准确计算用户预设部位距离桌面的距离，在用户坐姿错误导致预设部位离桌面过近时，提醒用户进行坐姿调整。

Intelligent system and method of correcting sitting posture

The invention discloses an intelligent system and method for correcting sitting posture. The system comprises an image pickup ranging module and a microprocessor. The image pickup ranging module captures the sitting posture image of the target user, measures the distance data of the image pickup ranging module from the target user, transmits the distance data to the microprocessor, and the microprocessor calculates the pixel points in the sitting posture image in a three-dimensional scene according to the distance data The distance from the first direction to the image of the camera ranging module, the position information of the preset part of the target user in the second direction and the third direction relative to the camera ranging module in the three-dimensional scene is calculated by face recognition algorithm according to the sitting image, the current distance from the preset part of the target user to the desktop is calculated by geometry according to the image distance and position information, and the current distance is less than When the distance threshold is preset, an alarm signal is generated. By accurately calculating the distance between the user's preset position and the desktop, when the user's sitting posture error causes the preset position to be too close to the desktop, the user is reminded to adjust the sitting posture.

【技术实现步骤摘要】
纠正坐姿智能系统及方法
本专利技术涉及人工智能
，尤其涉及一种纠正坐姿智能系统及方法。
技术介绍
随着近年来人们对身体健康的关注，坐姿检测及矫正问题得到了重视。尤其对于儿童来说，从小不良的坐姿会导致脊柱及颈椎的发育问题，进而引发近视、体态不良等相关问题。常见的人体坐姿检测方法从形态上主要有穿戴式、距离检测式和红外检测式等，但现有方案相对简单直接，比如穿戴式的坐姿检测及提醒装置，但穿戴式具有不便捷性及易丢失的缺点，而且现有方案的检测准确度不高，不能达到准确纠正坐姿的效果。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种纠正坐姿智能系统及方法，旨在解决现有技术中坐姿检测装置便携性差且检测准确度不高的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种纠正坐姿智能系统，所述纠正坐姿智能系统包括：摄像测距模块和微处理器；所述摄像测距模块，用于拍摄目标用户的坐姿图像，并测量所述摄像测距模块距离所述目标用户的距离数据，发送所述距离数据至所述微处理器；所述微处理器，用于根据所述距离数据，计算所述坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述摄像测距模块的图像距离；所述微处理器，还用于根据所述坐姿图像通过人脸识别算法计算所述目标用户的预设部位在所述三维场景中第二方向和第三方向相对所述摄像测距模块的位置信息；所述微处理器，还用于根据所述图像距离和所述位置信息通过几何计算所述目标用户的所述预设部位距离桌面的当前距离；所述微处理器，还用于判断所述当前距离是否小于预设距离阈值，在所述当前距离小于所述预设距离阈值时，生成告警信号。优选地，所述摄像测距模块包括双目摄像头；所述坐姿图像包括左坐姿图像和右坐姿图像；所述双目摄像头，用于通过两个摄像头拍摄目标用户的左坐姿图像和右坐姿图像，并测量所述双目摄像头距离所述目标用户的距离数据，通过通讯接口发送所述距离数据、所述左坐姿图像和所述右坐姿图像至所述微处理器；所述微处理器，还用于根据所述距离数据，通过双目视觉算法计算所述目标用户在所述左坐姿图像的各像素点和在所述右坐姿图像的各像素点之间的视差；所述微处理器，还用于根据所述双目摄像头的相机焦距、基线距离和所述视差，计算所述左坐姿图像和所述右坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述双目摄像头的图像距离。优选地，所述摄像测距模块包括红外投影模组、红外线IR相机模组和单目红绿蓝RGB摄像头；所述坐姿图像包括红外坐姿图像和彩色坐姿图像；所述红外投影模组，用于向目标用户投射可控制的光点、光条或光面结构；所述IR相机模组，用于拍摄所述目标用户的所述红外坐姿图像，并测量所述IR相机模组距离所述目标用户的距离数据，通过通讯接口发送所述距离数据和所述红外坐姿图像至所述微处理器；所述单目RGB摄像头，用于拍摄所述目标用户的所述彩色坐姿图像，并通过所述通讯接口发送所述彩色坐姿图像至所述微处理器；所述微处理器，还用于根据所述距离数据，通过三角定位原理计算所述红外坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述红外线IR相机模组的图像距离。优选地，所述摄像测距模块包括红外光发射器、飞行时间TOF传感器和单目红绿蓝RGB摄像头；所述坐姿图像包括彩色坐姿图像；所述红外光发射器，用于向目标用户发射红外光；所述TOF传感器，用于计算所述红外光发射和反射时间差或相位差，并根据所述时间差或相位差计算所述TOF传感器距离所述目标用户的距离数据，通过通讯接口发送所述距离数据和所述彩色坐姿图像至所述微处理器；所述单目RGB摄像头，用于拍摄所述目标用户的所述彩色坐姿图像，并通过所述通讯接口发送所述彩色坐姿图像至所述微处理器；所述微处理器，还用于根据所述距离数据，计算所述彩色坐姿图像中各像素在三维场景中第一方向上距离所述TOF传感器的图像距离。优选地，所述纠正坐姿智能系统还包括：告警模块；所述告警模块，用于根据所述告警信号通过声音或者灯光进行告警提示，以提醒所述目标用户纠正坐姿。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种纠正坐姿智能方法，其基于纠正坐姿智能系统包括：摄像测距模块和微处理器；所述纠正坐姿智能方法包括以下步骤：所述摄像测距模块拍摄目标用户的坐姿图像，并测量所述摄像测距模块距离所述目标用户的距离数据，发送所述距离数据至所述微处理器；所述微处理器根据所述距离数据，计算所述坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述摄像测距模块的图像距离；所述微处理器根据所述坐姿图像通过人脸识别算法计算所述目标用户的预设部位在所述三维场景中第二方向和第三方向相对所述摄像测距模块的位置信息；所述微处理器根据所述图像距离和所述位置信息通过几何计算所述目标用户的所述预设部位距离桌面的当前距离；所述微处理器判断所述当前距离是否小于预设距离阈值，在所述当前距离小于所述预设距离阈值时，生成告警信号。优选地，所述摄像测距模块包括双目摄像头；所述坐姿图像包括左坐姿图像和右坐姿图像；所述摄像测距模块拍摄目标用户的坐姿图像，并测量所述摄像测距模块距离所述目标用户的距离数据，发送所述距离数据至所述微处理器，具体包括：所述双目摄像头通过两个摄像头拍摄目标用户的左坐姿图像和右坐姿图像，并测量所述双目摄像头距离所述目标用户的距离数据，通过通讯接口发送所述距离数据、所述左坐姿图像和所述右坐姿图像至所述微处理器；相应地，所述微处理器根据所述距离数据，计算所述坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述摄像测距模块的图像距离，具体包括：所述微处理器根据所述距离数据，通过双目视觉算法计算所述目标用户在所述左坐姿图像的各像素点和在所述右坐姿图像的各像素点之间的视差；根据所述双目摄像头的相机焦距、基线距离和所述视差，计算所述左坐姿图像和所述右坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述双目摄像头的图像距离。优选地，所述摄像测距模块包括红外投影模组、红外线IR相机模组和单目红绿蓝RGB摄像头；所述坐姿图像包括红外坐姿图像和彩色坐姿图像；所述摄像测距模块拍摄目标用户的坐姿图像，并测量所述摄像测距模块距离所述目标用户的距离数据，发送所述距离数据至所述微处理器，具体包括：所述红外投影模组向目标用户投射可控制的光点、光条或光面结构；所述IR相机模组拍摄所述目标用户的所述红外坐姿图像，并测量所述IR相机模组距离所述目标用户的距离数据，通过通讯接口发送所述距离数据和所述红外坐姿图像至所述微处理器；所述单目RGB摄像头拍摄所述目标用户的所述彩色坐姿图像，并通过所述通讯接口发送所述彩色坐姿图像至所述微处理器；相应地，所述微处理器根据所述距离数据，计算所述坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述摄像测距模块的图像距离，具体包括：所述微处理器根据所述距离数据，通过三角定位原理计算所述红外坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述红外线IR相机模组的图像距离。优选地，所述摄像测距模块包括红外光发射器、飞行时间TOF传感器和单目红绿蓝RGB摄像头；所述坐姿图像包括彩色坐姿图像；所述摄像测距模块拍摄目标用户的坐姿图像，并测量所述摄像测距模块距离所述目标用户的距离数据，发送所述距离数据至所述微处理器，具体包括：所述红外光发射器向目标用户发射红外光；所述TOF传感器计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纠正坐姿智能系统，其特征在于，所述纠正坐姿智能系统包括：摄像测距模块和微处理器；所述摄像测距模块，用于拍摄目标用户的坐姿图像，并测量所述摄像测距模块距离所述目标用户的距离数据，发送所述距离数据至所述微处理器；所述微处理器，用于根据所述距离数据，计算所述坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述摄像测距模块的图像距离；所述微处理器，还用于根据所述坐姿图像通过人脸识别算法计算所述目标用户的预设部位在所述三维场景中第二方向和第三方向相对所述摄像测距模块的位置信息；所述微处理器，还用于根据所述图像距离和所述位置信息通过几何计算所述目标用户的所述预设部位距离桌面的当前距离；所述微处理器，还用于判断所述当前距离是否小于预设距离阈值，在所述当前距离小于所述预设距离阈值时，生成告警信号。

【技术特征摘要】
1.一种纠正坐姿智能系统，其特征在于，所述纠正坐姿智能系统包括：摄像测距模块和微处理器；所述摄像测距模块，用于拍摄目标用户的坐姿图像，并测量所述摄像测距模块距离所述目标用户的距离数据，发送所述距离数据至所述微处理器；所述微处理器，用于根据所述距离数据，计算所述坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述摄像测距模块的图像距离；所述微处理器，还用于根据所述坐姿图像通过人脸识别算法计算所述目标用户的预设部位在所述三维场景中第二方向和第三方向相对所述摄像测距模块的位置信息；所述微处理器，还用于根据所述图像距离和所述位置信息通过几何计算所述目标用户的所述预设部位距离桌面的当前距离；所述微处理器，还用于判断所述当前距离是否小于预设距离阈值，在所述当前距离小于所述预设距离阈值时，生成告警信号。2.如权利要求1所述的纠正坐姿智能系统，其特征在于，所述摄像测距模块包括双目摄像头；所述坐姿图像包括左坐姿图像和右坐姿图像；所述双目摄像头，用于通过两个摄像头拍摄目标用户的左坐姿图像和右坐姿图像，并测量所述双目摄像头距离所述目标用户的距离数据，通过通讯接口发送所述距离数据、所述左坐姿图像和所述右坐姿图像至所述微处理器；所述微处理器，还用于根据所述距离数据，通过双目视觉算法计算所述目标用户在所述左坐姿图像的各像素点和在所述右坐姿图像的各像素点之间的视差；所述微处理器，还用于根据所述双目摄像头的相机焦距、基线距离和所述视差，计算所述左坐姿图像和所述右坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述双目摄像头的图像距离。3.如权利要求1所述的纠正坐姿智能系统，其特征在于，所述摄像测距模块包括红外投影模组、红外线IR相机模组和单目红绿蓝RGB摄像头；所述坐姿图像包括红外坐姿图像和彩色坐姿图像；所述红外投影模组，用于向目标用户投射可控制的光点、光条或光面结构；所述IR相机模组，用于拍摄所述目标用户的所述红外坐姿图像，并测量所述IR相机模组距离所述目标用户的距离数据，通过通讯接口发送所述距离数据和所述红外坐姿图像至所述微处理器；所述单目RGB摄像头，用于拍摄所述目标用户的所述彩色坐姿图像，并通过所述通讯接口发送所述彩色坐姿图像至所述微处理器；所述微处理器，还用于根据所述距离数据，通过三角定位原理计算所述红外坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述红外线IR相机模组的图像距离。4.如权利要求1所述的纠正坐姿智能系统，其特征在于，所述摄像测距模块包括红外光发射器、飞行时间TOF传感器和单目红绿蓝RGB摄像头；所述坐姿图像包括彩色坐姿图像；所述红外光发射器，用于向目标用户发射红外光；所述TOF传感器，用于计算所述红外光发射和反射时间差或相位差，并根据所述时间差或相位差计算所述TOF传感器距离所述目标用户的距离数据，通过通讯接口发送所述距离数据和所述彩色坐姿图像至所述微处理器；所述单目RGB摄像头，用于拍摄所述目标用户的所述彩色坐姿图像，并通过所述通讯接口发送所述彩色坐姿图像至所述微处理器；所述微处理器，还用于根据所述距离数据，计算所述彩色坐姿图像中各像素在三维场景中第一方向上距离所述TOF传感器的图像距离。5.如权利要求1-4中任一项所述的纠正坐姿智能系统，其特征在于，所述纠正坐姿智能系统还包括：告警模块；所述告警模块，用于根据所述告警信号通过声音或者灯光进行告警提示，以提醒所述目标用户纠正坐姿。6.一种纠正坐姿智能方法，其特征在于，其基于纠正坐姿智能系统包括：摄像测距模块和微处理器；所述纠正坐姿智能方法包括以下步骤：所述摄像测距模块拍摄目标用户的坐姿图像，并测量所述摄像测距模块距离所述目标用户的距离数据，发送所述距离数据至所述微处理器；所述微处理器根据所述距离数据，计算所述坐姿图像中各像素点在三维场景中第一方向上距离所述摄像测距模块的图像距离；所述微处理器根据所述坐姿图像通过人脸识别算法计算所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙向明，肖乐，
申请(专利权)人：肖乐，孙向明，
类型：发明
国别省市：湖北,42