一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法及系统，涉及儿童坐姿矫正的技术领域，通过自动识别儿童的年龄，并根据儿童年龄的不同，对儿童坐姿进行实时检测与智能监督。本发明专利技术仅需对眼、肩、鼻、腿、膝、脚等几处人体关键部位的骨骼位置信息进行简单的综合数学运算既可得到人体骨骼关系信息，再将人体骨骼关系信息与相应的设定阈值进行比较，即可判断人体坐姿状态。相比现有需要使用高位特征向量、积分计算等方法，不需要对坐姿进行单独的模型训练，只需对关键数据进行测算，大大降级了坐姿检测时间与精确度。姿检测时间与精确度。姿检测时间与精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及儿童坐姿矫正的
，特别涉及一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，由于坐姿不正而导致的近视、驼背的儿童人数正在逐渐增加，坐姿不规范是造成儿童视力下降的主要原因之一，对儿童身体的健康发育十分有害。很多儿童没有正确的坐姿意识，需要大人随时随刻进行提醒。因此，亟待一种用于检测坐姿正确与否的方法或设备。
[0003]目前，市面上所使用的儿童校正坐姿产品多为穿戴类产品，往往需要用户响应设备的要求，并配合设备进行检测，这一点对于儿童来说，儿童具有骨架小，易动的特点，很难做到完全配合设备进行检测，且现有的穿戴校姿设备都需要穿戴，不易被少儿接受。此外现有坐姿测算方法在一些特定情况下，如在做作业时儿童的下身多被遮挡下，不能起到很好的效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是解决
技术介绍
中提到的上述问题，提出一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法及系统。
[0005]为实现上述目的，本专利技术首先提出了一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法，包括：对目标区域进行图像采集得到目标图像；对所述目标图像进行人脸检测；当检测到人脸时，以预设人脸特征模型对所述人脸进行特征值提取，得到人脸模板；将所述人脸模板与预先设定好或训练好的人脸数据集进行人脸匹配；当所述人脸模板与所述人脸数据集中第一人脸数据集数据相匹配时，获取所述目标图像中的人体骨骼位置信息；根据人体骨骼位置信息得到人体骨骼关系信息；根据人体骨骼关系信息判断目标图像中人体位置状态；当目标图像中人体处于坐姿时，再根据人体骨骼关系信息判断人体坐姿状态。
[0006]可选的，根据人体骨骼关系信息判断人体坐姿状态具体包括：根据人体左右肩处的骨骼位置坐标得到左右肩关系信息；根据左右肩关系信息得到左右肩倾斜角度；根据左右肩倾斜角度来判断人体坐姿状态。
[0007]可选的，当左右肩倾斜角度超出相应设定阈值时，判定当前坐姿状态为异常并生成提醒信息以进行提醒。
[0008]可选的，还包括：获取与第一人脸数据集数据相匹配人脸模板的年龄区间，所述人脸模板位于第一年龄区间，当左右肩倾斜角度超出第一设定阈值，则判定当前坐姿状态为异常；所述人脸模板位于第二年龄区间，当左右肩倾斜角度超出第二设定阈值，则判定当前坐姿状态为异常；所述人脸模板位于第三年龄区间，当左右肩倾斜角度超出第三设定阈值，则判定当前坐姿状态为异常。
[0009]可选的，根据人体骨骼关系信息判断人体坐姿状态具体包括：根据人体双眼处的
骨骼位置坐标得到双眼关系信息；根据双眼关系信息得到左右眼倾斜角度；根据左右眼倾斜角度来判断人体坐姿状态。
[0010]可选的，根据人体骨骼关系信息判断目标图像中人体位置状态包括：根据人体胯骨、膝盖骨、脚骨处的骨骼位置坐标得到胯骨膝盖骨关系信息、膝盖骨脚骨关系信息；根据所述胯骨膝盖骨关系信息、所述膝盖骨脚骨关系信息来判断人体处于坐姿或站姿。
[0011]可选的，根据人体骨骼关系信息判断目标图像中人体位置状态包括：根据人体左右肩处的骨骼位置坐标得到左右肩关系信息；根据左右肩关系信息来判断人体处于坐姿或躺姿。
[0012]可选的，当检测当多张人脸时，先对多个人脸进行人脸分割形成单个人脸图像；再对单个人脸图像进行切分形成多个人脸子域；将脸上皱纹、眼角、眼袋等年龄差别区分部位进行权重剪枝。
[0013]可选的，所述第一人脸数据集为年龄为4～16岁的人脸数据集合，所述第二人脸数据集为年龄为16岁以上的人脸数据集合。
[0014]本专利技术实施例还提供了一种基于童脸识别的儿童坐姿检测系统，包括：图像采集模块，所述图像采集模块被配置为对目标区域进行图像采集得到目标图像；人脸检测模块，所述人脸检测模块被配置为对所述目标图像进行人脸检测；特征提取模块，所述特征提取模块被配置为当检测到人脸时，以预设人脸特征模型对所述人脸进行特征值提取，得到人脸模板；人脸匹配模块，所述人脸匹配模块被配置为将所述人脸模板与预先设定好或训练好的人脸数据集进行人脸匹配；人体骨骼位置信息获取模块，所述人体骨骼位置信息获取模块被配置为当所述人脸模板与所述人脸数据集中第一人脸数据集数据相匹配时，获取所述目标图像中的人体骨骼位置信息；人体骨骼关系信息获取模块，所述人体骨骼关系信息获取模块被配置为根据人体骨骼位置信息得到人体骨骼关系信息；人体位置状态判断模块，所述人体位置状态判断模块被配置为根据人体骨骼关系信息判断目标图像中人体位置状态；人体坐姿状态判断模块，所述人体坐姿状态判断模块被配置为当目标图像中人体处于坐姿时，再根据人体骨骼关系信息判断人体坐姿状态。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术实施例提供的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法及系统自动识别儿童的年龄，并根据儿童年龄的不同，对儿童坐姿进行实时检测与智能监督。本专利技术实施例仅需对眼、肩、鼻、腿、膝、脚等几处人体关键部位的骨骼位置信息进行简单的综合数学运算既可得到人体骨骼关系信息，再将人体骨骼关系信息与相应的设定阈值进行比较，即可判断人体坐姿状态。相比现有需要使用高位特征向量、积分计算等方法，不需要对坐姿进行单独的模型训练，只需对关键数据进行测算，大大降级了坐姿检测时间与精确度。
[0017]本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例提供的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法的流程框图之一；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法的流程框图之二；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法的流程框图之三；
[0021]图4为本专利技术实施例提供的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法的流程框图之四；
[0022]图5为本专利技术实施例提供的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法的流程框图之五；
[0023]图6为本专利技术实施例提供的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法的流程框图之六；
[0024]图7为本专利技术实施例提供的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法的流程框图之七；
[0025]图8为本专利技术实施例提供的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测系统的系统框图。
具体实施方式
[0026]为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0027]请参考图1，本专利技术实施例提供了一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法，包括下列步骤：
[0028]步骤S10，对目标区域进行图像采集得到目标图像。
[0029]在本专利技术实施例中，图像采集是通过一个或多个摄像头来记录距离屏幕终端一定范围内的图像，从而生成目标图像信息，其中所述摄像头可以采用集成于屏幕终端的方式，也可以采用外置于屏幕的方式。摄像头与处理单元相连，并将采集到目标图像发送至所述处理单元进行后续一系列的处理，具体的，摄像头可以通过有线或无线的方式与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法，其特征在于，包括：对目标区域进行图像采集得到目标图像；对所述目标图像进行人脸检测；当检测到人脸时，以预设人脸特征模型对所述人脸进行特征值提取，得到人脸模板；将所述人脸模板与预先设定好或训练好的人脸数据集进行人脸匹配，当所述人脸模板与所述人脸数据集中第一人脸数据集数据相匹配时，获取所述目标图像中的人体骨骼位置信息；根据人体骨骼位置信息得到人体骨骼关系信息；根据人体骨骼关系信息判断目标图像中人体位置状态；当目标图像中人体处于坐姿时，再根据人体骨骼关系信息判断人体坐姿状态。2.根据权利要求1所述的基于童脸识别的儿童坐姿检测方法，其特征在于，根据人体骨骼关系信息判断人体坐姿状态具体包括：根据人体左右肩处的骨骼位置坐标得到左右肩关系信息；根据左右肩关系信息得到左右肩倾斜角度；根据左右肩倾斜角度来判断人体坐姿状态。3.根据权利要求2所述的基于童脸识别的儿童坐姿检测方法，其特征在于，当所述左右肩倾斜角度超出相应设定阈值时，判定当前坐姿状态为异常并生成提醒信息以进行提醒。4.根据权利要求3所述的基于童脸识别的儿童坐姿检测方法，其特征在于，还包括：获取与第一人脸数据集数据相匹配人脸模板的年龄区间，所述人脸模板位于第一年龄区间，当左右肩倾斜角度超出第一设定阈值，则判定当前坐姿状态为异常；所述人脸模板位于第二年龄区间，当左右肩倾斜角度超出第二设定阈值，则判定当前坐姿状态为异常；所述人脸模板位于第三年龄区间，当左右肩倾斜角度超出第三设定阈值，则判定当前坐姿状态为异常。5.根据权利要求1所述的一种基于童脸识别的儿童坐姿检测方法，其特征在于，根据人体骨骼关系信息判断人体坐姿状态具体包括：根据人体双眼处的骨骼位置坐标得到双眼关系信息；根据双眼关系信息得到左右眼倾斜角度；根据左右眼倾斜角度来判断人体坐姿状态。6.根据权利要求1所述的基于童脸识别的儿童坐姿检测方法，其特征在于，根据人体骨骼关系信息判断目标图像中人体位置状态包括：根据人体胯骨、膝盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄水财，
申请(专利权)人：东胜神州旅游管理有限公司，
类型：发明
国别省市：