一种基于2D视觉的坐姿监督方法技术

本发明专利技术实施例公开一种基于2D视觉的坐姿监督方法。该基于2D视觉的坐姿监督方法包括：在移动终端的2D摄像头安装坐姿监督程序，坐姿监督程序接收用户指令执行监督工作或结束监督工作，通过坐姿监督程序实时监督人体坐姿，若发现错误坐姿及时提醒用户纠正错误坐姿。本发明专利技术实施例提供的基于2D视觉的坐姿监督方法能够基于2D普通摄像头进行人体坐姿的图像采集，能够识别到人体坐姿的多种错误且能够通过语音互动提醒使用者的坐姿存在错误，让使用者能够及时纠正错误坐姿。

【技术实现步骤摘要】
一种基于2D视觉的坐姿监督方法
本专利技术涉及计算机视觉及人机交互的
，具体涉及一种可支持移动终端的基于2D视觉的坐姿监督方法。
技术介绍
目前，市场上现有的坐姿监督方法主要包括约束式正姿法和距离传感正姿法。约束式正姿法通过对桌子和座椅进行物理改造，从而约束人的肢体的动作范围。约束式正姿法并没有对坐姿的准确性进行判断，只是单纯地约束动作，对错误坐姿的矫正效果不大，对于不同身材的用户还会产生不舒适感。距离传感正姿法通过红外传感器、超声波传感器或其他传感器测量人头和桌面之间距离，通过距离的判断达到监督功能。距离传感正姿法只能测量头与桌面的距离，对于坐姿的歪头、侧身等问题并没有起到监督作用，具有较大的局限性。因此，针对现有的监督人体坐姿方法所存在的问题，需要提供一种简单且能够多方面监督人体坐姿的方法。
技术实现思路
针对现有的针对现有的监督人体坐姿方法所存在的问题，本专利技术实施例提供一种基于2D视觉的坐姿监督方法。该方法基于2D普通摄像头进行人体坐姿的图像采集，能够识别到人体坐姿的多种错误且能够通过语音互动提醒使用者的坐姿存在错误，让使用者能够及时纠正错误坐姿。本专利技术实施例所提供的一种基于2D视觉的坐姿监督方法的具体方案如下：一种基于2D视觉的坐姿监督方法，包括步骤：按照提示，将坐姿监督程序下载至移动终端，所述移动终端包括2D摄像头；将所述移动终端通过固定装置固定至坐姿监督的区域，移动终端的2D摄像头的视野方向朝向用户；打开所述坐姿监督程序，所述坐姿监督程序提供标准坐姿示例并根据用户指令开始坐姿监督工作；所述坐姿监督程序接收2D摄像头实时采集的图像，根据所述图像判断坐姿是否为错误坐姿，若出现错误坐姿则提醒用户纠正坐姿；所述坐姿监督程序根据用户指令结束监督工作。优选地，所述坐姿监督程序包括人体关节识别方法，所述人体关节识别方法包括：接收输入图像，对所述输入图像先通过MobileNet网络模型进行优化加速，再经过六层Stage计算而获得所述输入图像的人体关节点的像素位置。优选地，所述每层Stage包括两个分支计算单元，第一分支计算单元计算获得所述输入图像的heatmap，第二分支计算单元计算获得所述输入图像的vectmap。优选地，所述人体关节识别方法识别出人体的头部、脖子、左肩和右肩是四个关节节点，通过所述四个关节节点的相对位置及两两关节节点之间的距离来判断用户坐姿属于哪种错误坐姿。优选地，所述人体关节识别方法基于tensorflow框架，对多幅人体图像进行训练，训练收敛后，再转换为tflite文件并编译成apk文件。优选地，所述用户指令的方式包括按键确认方式、触摸确认方式或者语音确认方式。优选地，所述错误坐姿的类型包括头部离桌面太近、头部侧向倾斜、身体侧向倾斜、双肩前后斜坐。优选地，所述固定装置为三脚架、支撑座或卡座。优选地，所述移动终端包括手机、平板电脑或手提电脑。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例提供一种基于2D视觉的坐姿监督方法通过将人体关节识别方法编译成坐姿识别程序，从而可安装至带有2D摄像头的移动终端上，使得坐姿监督不仅更方便简单，还能够适用于不同体形的用户。进一步地，本专利技术实施例提供的基于2D视觉的坐姿监督方法是利用已有的移动终端，有效地降低了监督成本。进一步地，本专利技术实施例提供的基于2D视觉的坐姿监督方法可以利用移动终端的语音功能，能够很好地与用户进行互动，提醒用户及时纠正错误坐姿。进一步地，本专利技术实施例提供一种基于2D视觉的坐姿监督方法所采用的人体关节识别方法基于深度学习模型，能够有效地识别出多种错误坐姿。附图说明图1为本专利技术实施例中提供的一种基于2D视觉的坐姿监督方法的流程步骤示意图；图2为本专利技术实施例中提供的基于2D视觉坐姿监督方法的使用状态示意图；图3为本专利技术实施例中错误坐姿类型的示意图；图4为图1所示实施例中流程步骤的另一种表述示意图。附图标记说明：100、移动终端200、人体300、固定装置具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。如图1所示，本专利技术实施例中提供的一种基于2D视觉的坐姿监督方法的流程步骤示意图。在该实施例中，人体坐姿的监督方法包括5个步骤，具体阐述如下。步骤S1：按照提示将坐姿监督程序下载至移动终端，所述移动终端包括2D摄像头。移动终端包括手机、平板电脑或手提电脑。坐姿监督程序的下载方式包括扫描二维码方式、网上链接下载方式等。在该实施例中，移动终端采用安卓系统的手机，通过手机摄像头扫描二维码将坐姿监督程序下载至手机中。步骤S2：将所述移动终端通过固定装置固定至坐姿监督的区域，移动终端的2D摄像头的视野方向朝向用户。如图2所示，本专利技术实施例中提供的基于2D视觉坐姿监督方法的使用状态示意图。在该实施例中，移动终端100的2D摄像头的视野方向朝向人体200坐姿的方向。固定装置300包括三脚架、支撑座或卡座等。在该实施例中，固定装置300为三脚架。将手机架设在三脚架上，并放置在人体(用户)前方的桌面上，手机的前置摄像头要照相人脸。手机具体的位置可以位于人体的正前方，左前方或右前方。步骤S3：打开所述坐姿监督程序，所述坐姿监督程序提供标准坐姿示例并根据用户指令开始坐姿监督工作。打开手机中的坐姿监督程序，根据程序提供的坐姿示例，用户在座位上以标准姿势坐好。用户通过指令控制手机，开始监督功能的指令为“开始工作”，手机会拍下用户的标准坐姿照片，并开始监督用户。用户指令的方式包括按键确认方式、触摸确认方式或者语音确认方式。在该实施例中，用户的指令方式采用语音确认方式。步骤S4：所述坐姿监督程序接收2D摄像头实时采集的图像，根据所述图像判断坐姿是否为错误坐姿，若出现错误坐姿则提醒用户纠正坐姿。如图3所示，本专利技术实施例中错误坐姿类型的示意图。在该实施例中，错误坐姿的类型包括头部离桌面太近(图3(a)所示)、头部侧向倾斜(图3(b)所示)、身体侧向倾斜(图3(c)所示)、双肩前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于2D视觉的坐姿监督方法，其特征在于，所述方法包括步骤：/n按照提示将坐姿监督程序下载至移动终端，所述移动终端包括2D摄像头；/n将所述移动终端通过固定装置固定至坐姿监督的区域，移动终端的2D摄像头的视野方向朝向用户；/n打开所述坐姿监督程序，所述坐姿监督程序提供标准坐姿示例并根据用户指令开始坐姿监督工作；/n所述坐姿监督程序接收2D摄像头实时采集的图像，根据所述图像判断坐姿是否为错误坐姿，若出现错误坐姿则提醒用户纠正坐姿；/n所述坐姿监督程序根据用户指令结束监督工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于2D视觉的坐姿监督方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
按照提示将坐姿监督程序下载至移动终端，所述移动终端包括2D摄像头；
将所述移动终端通过固定装置固定至坐姿监督的区域，移动终端的2D摄像头的视野方向朝向用户；
打开所述坐姿监督程序，所述坐姿监督程序提供标准坐姿示例并根据用户指令开始坐姿监督工作；
所述坐姿监督程序接收2D摄像头实时采集的图像，根据所述图像判断坐姿是否为错误坐姿，若出现错误坐姿则提醒用户纠正坐姿；
所述坐姿监督程序根据用户指令结束监督工作。


2.根据权利要求1所述的一种基于2D视觉的坐姿监督方法，其特征在于，所述坐姿监督程序包括人体关节识别方法，所述人体关节识别方法包括：接收输入图像，对所述输入图像先通过MobileNet网络模型进行优化加速，再经过六层Stage计算而获得所述输入图像的人体关节点的像素位置。


3.根据权利要求2所述的一种基于2D视觉的坐姿监督方法，其特征在于，所述每层Stage包括两个分支计算单元，第一分支计算单元计算获得所述输入图像的heatmap，第二分支计算单元计算获得所述输入图像的vectmap。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王宏玉，宋健，丁若修，王晓东，姜楠，潘鑫，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21