一种智能台灯、一种坐姿检测方法及一种电子设备技术

本发明专利技术公开了一种智能台灯，包括台灯本体、摄像头、控制模块、提醒模块，其中：控制模块用于接收摄像头采集的视频图像，按预设规则生成用户人体轮廓图，判断头部及肩膀所在位置，计算头部与肩膀所在位置的差值，若差值满足预设阈值，则判断出现了近视坐姿并控制提醒模块输出提醒信息。本发明专利技术的智能台灯通过控制模块计算人体头部和肩膀的相对位置来判断用户坐姿是否准确，克服了现有技术直接采集用户眼睛或嘴巴等具体特征时，因个体差异对摄像头高度要求不一致而导致的坐姿检测错误情况，具有坐姿检测准确性高、实用性强、安全可靠等优点，能很好的帮助用户预防近视。本发明专利技术还公开了一种坐姿检测方法及一种电子设备。

An intelligent lamp, a method of sitting posture detection and an electronic device

The invention discloses an intelligent desk lamp, which includes a desk lamp body, a camera, a control module and a reminder module, wherein: the control module is used to receive the video image collected by the camera, generate the user's body contour map according to the preset rules, judge the position of the head and shoulder, calculate the difference between the head and shoulder positions, and judge that myopia occurs if the difference meets the preset threshold value. Sit and control the reminder module to output the reminder information. The intelligent desk lamp of the invention judges whether the user's sitting posture is accurate by calculating the relative position of the head and shoulder of the human body through the control module, overcomes the wrong situation of sitting posture detection caused by the inconsistency of the camera height requirements due to the individual differences when the prior art directly collects the specific features of the user's eyes or mouth, and has the advantages of high sitting posture detection accuracy, strong practicability, safety and reliability, etc Point, can help users prevent myopia very well. The invention also discloses a sitting posture detection method and an electronic device.

【技术实现步骤摘要】
一种智能台灯、一种坐姿检测方法及一种电子设备
本专利技术涉及智能电器
，主要涉及一种智能台灯、一种坐姿检测方法一种电子设备。
技术介绍
有新闻报道称，中国青少年近视率高居世界第一：中国高中生和大学生的近视率均已超过七成，并逐年增加，小学生近视率也接近40％。相比之下，美国中小学生近视率仅为10％。在诱发近视三大因素(遗传、环境和营养)中，科学家们认为，环境因素对近视的发生起的作用更大，其中，坐姿不正确(包括书写距离不合适)是影响用户视力的关键因素，需要采用合适的技术手段提醒用户改正，从而保护用户视力。台灯是学生必备的学习用具，由于当前学业竞争压力极大，挑灯夜战也成为了中国学生的家常便饭，这也使得台灯在学生的日常生活中的重要性越来越高。目前的台灯差异性主要体现在灯光的强弱上，采用不同的光源，比如白炽灯、LED灯、荧光灯的灯光不同。近年来市场上出现了许多的“智能防近视灯”，主要采用多种传感器或双目摄像头进行人脸标定，以判断学生的书写距离。比如对用户眼睛进行观测，若用户的眼睛不能被摄像头捕捉到，则判断用户的写字高度低于正常高度值，若这种情况持续时间超出预定值，则会判断用户写字过近，对眼睛有害。本方法虽然简单，但是由于用户具有个体差异性，准确设置传感器或摄像头高度以够捕捉眼睛等局部特征本身就是一个难点，若传感器或摄像头高度设置不合适则判断坐姿的结果也不准确。另外，传感器辐射强，对用户的身体伤害较大。
技术实现思路
有鉴于此，实有必要提出一种智能台灯，能准确地实现用户坐姿检测功能，且结构简单、安全可靠、性价比高。一种智能台灯，包括台灯本体、摄像头、控制模块、提醒模块，其中：摄像头，固定于台灯本体，用于采集预设区域的用户视频图像，并将采集到的视频图像发送给控制模块，所述预设区域包括用户头部、颈部、肩膀；控制模块，用于接收摄像头采集的视频图像，按预设规则生成用户人体轮廓图，判断头部及肩膀所在位置，计算头部与肩膀所在位置的差值，若差值满足预设阈值，则判断出现了近视坐姿并控制提醒模块输出提醒信息。进一步的，按预设规则生成用户人体轮廓图的方法包括：利用背景差分法或帧间差分法获取人体轮廓。进一步的，控制模块计算头部与肩膀所在位置的差值的方法包括：对用户人体轮廓图进行梯度计算，将人体轮廓图中梯度变化第二大的位置作为头部位置，梯度变化最大的位置做为肩膀位置，计算头部位置与肩膀位置的差值。进一步的，控制模块计算头部与肩膀所在位置的差值的方法包括：由下向上计算人体轮廓图中相邻位置的宽度，若当前宽度比上一位置宽度缩小了预设倍数，则判断上一位置为肩膀位置；若当前宽度比上一位置宽度增大了预设倍数，则判断当前位置为头部位置，计算头部位置与肩膀位置的差值。进一步的，所述控制模块还用于根据接收的视频图像识别人眼，并计算预设时间段内视频图像中的眨眼次数，若眨眼次数超过预设阈值，则判断出现了疲劳状态，并控制提醒模块输出提醒信息。进一步的，所述控制模块还用于根据接收的视频图像识别嘴巴，并计算预设时间段内视频图像中的打哈欠次数，若打哈欠次数超过预设阈值，则判断出现了疲劳状态，并控制提醒模块输出提醒信息。进一步的，所述智能台灯还包括用户特征输入模块，用于获取当前用户特征，所述控制模块设置有与用户特征对应的预设阈值，所述控制模块根据用户特征输入模块获取的用户特征调用相应的预设阈值。进一步的，控制模块识别人眼或嘴巴的方法包括：控制模块接收摄像头采集的视频图像后利用预设的OpenCV的库函数进行图像识别。进一步的，所述提醒模块为报警灯或声光告警装置或语音告警装置。进一步的，所述台灯还包括通信模块，控制模块通过通信模块将用户存在近视坐姿或疲劳状态的信息发送给外部终端设备。进一步的，所述摄像头为单目摄像头。本专利技术还公开了一种坐姿检测方法，能提高坐姿检测结果的准确性，且具有一定通用性，能适用更广泛的场景以帮助用户预防近视。本专利技术包括以下内容：一种坐姿检测方法，包括以下步骤：根据采集的预设区域的用户视频图像按预设规则生成用户人体轮廓图，所述预设区域包括用户头部、颈部、肩膀；判断头部及肩膀所在位置，计算头部与肩膀所在位置的差值，若差值满足预设阈值，则判断出现了近视坐姿。第三方面，本专利技术还公开了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中：处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，包括根据采集的预设区域的用户视频图像按预设规则生成用户人体轮廓图，所述预设区域包括用户头部、颈部、肩膀；判断头部及肩膀所在位置，计算头部与肩膀所在位置的差值，若差值满足预设阈值，则判断出现了近视坐姿。本专利技术与现有技术相比的有益效果在于：本专利技术的智能台灯利用摄像头采集预设区域内视频图像，通过控制模块计算人体头部和肩膀的相对位置来判断用户坐姿是否准确，克服了现有技术直接采集用户眼睛或嘴巴等具体特征时，因个体差异对摄像头高度要求不一致而导致的坐姿检测错误情况。并且摄像头也无辐射，不会损坏用户身体。本专利技术的智能台灯具有坐姿检测准确性高、实用性强、安全可靠等优点，能很好的帮助用户预防近视。附图说明图1是在实施例一中，一种智能台灯结构示意图。图2-1是在实施例一中，用户的正确坐姿的示意图。图2-2是在实施例一中，用户的正确坐姿的示意图。图2-3是在实施例一中，用户的近视坐姿的示意图。图3-1是在实施例二中，眨眼检测时眼睛睁开状态的结构示意图。图3-2是在实施例二中，眨眼检测时眼睛闭上状态的结构示意图。图4是在实施例三中，一种坐姿检测方法的流程图。图5是在一些实施例中，一种电子设备的结构示意图。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，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一如图1所示，一种智能台灯，包括台灯本体(图中未示出)、摄像头10、控制模块20、提醒模块30。台灯本体至少包括底座、固定在底座上的支架、设置于支架上的灯泡、设置于底座内的电源等基本结构，从节能角度考虑灯泡可以为LED灯泡。该台灯本体可以为通用的台灯，本实施例对其结构不做限制。本智能台灯还包括摄像头10，可以固定在支架上也可以安装在底座上，用于采集预设区域内视频图像，并将采集到的视频图像发送给控制模块20。预设区域包括用户头部、颈部、肩膀等，为了能采集不同使用者的上半身图像，摄像头10优选安装在台灯底座上，斜向上面对用户的上半身。另外，摄像头10还优选采用焦距较小的镜头以开阔视野。摄像头10可以为双目摄像头10或单目摄像头10，但是双目摄像头10计算量大，硬件结构也更复杂，不利于导致台灯小型化难度增大，硬件成本也高。由于一般在固定且安静本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能台灯，包括台灯本体，其特征在于，还包括：摄像头、控制模块、提醒模块，其中：/n摄像头，固定于台灯本体，用于采集预设区域的用户视频图像，并将采集到的视频图像发送给控制模块，所述预设区域包括用户头部、颈部、肩膀；/n控制模块，用于接收摄像头采集的视频图像，按预设规则生成用户人体轮廓图，判断头部及肩膀所在位置，计算头部与肩膀所在位置的差值，若差值满足预设阈值，则判断出现了近视坐姿并控制提醒模块输出提醒信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能台灯，包括台灯本体，其特征在于，还包括：摄像头、控制模块、提醒模块，其中：
摄像头，固定于台灯本体，用于采集预设区域的用户视频图像，并将采集到的视频图像发送给控制模块，所述预设区域包括用户头部、颈部、肩膀；
控制模块，用于接收摄像头采集的视频图像，按预设规则生成用户人体轮廓图，判断头部及肩膀所在位置，计算头部与肩膀所在位置的差值，若差值满足预设阈值，则判断出现了近视坐姿并控制提醒模块输出提醒信息。


2.如权利要求1所述的智能台灯，其特征在于，控制模块按预设规则生成用户人体轮廓图，包括：利用背景差分法或帧间差分法获取人体轮廓。


3.如权利要求1所述的智能台灯，其特征在于，控制模块计算头部与肩膀所在位置的差值，包括：对用户人体轮廓图进行梯度计算，将人体轮廓图中梯度变化第二大的位置作为头部位置，梯度变化最大的位置做为肩膀位置，计算头部位置与肩膀位置的差值；
或，由下向上计算人体轮廓图中相邻位置的宽度，若当前宽度比上一位置宽度缩小了预设倍数，则判断上一位置为肩膀位置；若当前宽度比上一位置宽度增大了预设倍数，则判断当前位置为头部位置，计算头部位置与肩膀位置的差值。


4.如权利要求1所述的智能台灯，其特征在于，所述控制模块还用于根据接收的视频图像识别人眼，并计算预设时间段内视频图像中的眨眼次数，若眨眼次数超过预设阈值，则判断出现了疲劳状态，并控制提醒模块输出提醒信息。


5.如权利要求1所述的智能台灯，其特征在于，所述控制模块还用于根据接收的视频图像识别嘴巴，并计算预设时间段内视频图像中的打哈欠次数，若打哈欠次数超过预设阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明爽，
申请(专利权)人：武汉迈格驷友科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42