CN105956523B - 一种握笔姿势矫正方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用计算机技术领域，提供了一种握笔姿势矫正方法及装置，所述方法包括：根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像；提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置；将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果。防止用户在书写过程中因不良握笔姿势导致驼背、近视等诸多问题，由于只是获取用户的握笔姿势图像进行比对矫正，无需用户选用特别定制的矫正笔进行矫正，使得用户可以个性化选择自己需要的笔进行书写，增强用户体验感。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种握笔姿势矫正方法及装置。
背景技术
不良的握笔姿势会青少年带来驼背、近视等诸多问题，而且一个人字迹的美丑，很大程度取决于握笔的姿势，握笔姿势较标准，写出的字体通常会较为漂亮，尤其是在写作业等需较长时间握笔的情况下，正确的握笔姿势会减少肌肉的酸痛。
目前，市面上对于握笔姿势的解决方案通常在于使用特定的姿势矫正笔来对握笔姿势进行矫正，但是这种笔往往因为笔芯或笔杆的材质使得使用者在书写时受到诸多的限制，往往还会适得其反，使其达不到理想的效果。另外，此种笔通常为永久性使用产品，在笔杆或笔芯出现问题时只能再花费大价格重新购买，使用成本也较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种握笔姿势矫正方法及装置，旨在解决由于现有技术中使用特定的姿势矫正笔进行矫正，使得用户不能个性化选择，同时由于笔芯消耗较大，频繁更换成本过高。
一方面，本发明提供了一种握笔姿势矫正方法，所述方法包括下述步骤：
根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像；
提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置；
将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果。
另一方面，本发明提供了一种握笔姿势矫正装置，所述装置包括：
握笔姿势图像获取单元，用于根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像；
坐标位置提取单元，用于提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置；
矫正结果输出单元，用于将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果。
在本发明实施例中，在预设的时间间隔获取用户当前的握笔姿势图像，通过提取图像中的关键点，与标准的握笔姿势进行比对，就可以知道用户当前的握笔姿势是否准确，并对不准确的姿势进行矫正，防止用户在书写过程中因不良握笔姿势导致驼背、近视等诸多问题，由于只是获取用户的握笔姿势图像进行比对矫正，无需用户选用特别定制的矫正笔进行矫正，使得用户可以个性化选择自己需要的笔进行书写，增强用户体验感。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的握笔姿势矫正方法的实现流程图；
图2是本发明实施例二提供的握笔姿势矫正方法的实现流程图；
图3是本发明实施例三提供的输出矫正结果的实现流程图；
图4是本发明实施例四提供的握笔姿势矫正装置的结构图；以及
图5是本发明实施例五提供的握笔姿势矫正装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
实施例一：
图1示出了本发明实施例一提供的握笔姿势矫正方法的实现流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在步骤S101中，用于根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像。
在本发明实施例中，用户可以根据自身的习惯对时间间隔进行设置，例如，根据实际需要该预设的时间间隔可以是0.1s、1s、10s、30s、1min、5min等；为了减少对握笔姿势图像进行处理时运算量，及提高处理速度，通过在写作区域中获取握笔姿势图像，避免了获取过多不必要的图像进行处理。
进一步地，在写作区域中，获取握笔姿势图像的步骤，包括：通过红外线热成像，获取握笔姿势图像；或通过摄像头获取握笔姿势图像。
其中，通过红外线热成像，获取握笔姿势图像可以是在移动智能设备外设红外线装置，利用红外线热成像技术，获取到握笔姿势图像，为了得到更加方便处理的图像，可以将红外线热成像得到的图像转换为三维网格图像。
通过摄像头获取握笔姿势图像可以是利用移动智能设备的前置摄像头或后置摄像头获取握笔姿势图像。当然，在实际应用中，利用前置摄像头可以使用户更加直观、便捷的看见前置摄像头所采集的画面，在预设的时间间隔控制摄像头拍照获取握笔姿势图像，提高了获取握笔姿势图像的精确度。
在步骤S102中，提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置。
在本发明实施例中，该关键点包括笔杆、手掌、手指、及手指关节，通过提取关键点的坐标位置，可以得到笔杆、手掌、手指之间的位置关系。在实际应用中，可以对关键点的个数进行设置，可将关键点设置在大拇指关节、食指关节、中指关节、及手指与笔杆接触的位置。
进一步地，若没有提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置，则结束矫正。当用户手部离开书写区域，则提取不到握笔姿势图像中的关键点的坐标位置，此时可以结束矫正，停止获取握笔姿势图像。
在步骤S103中，将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果。
在本发明实施例中，将每个关键点的坐标位置与预设的握笔姿势一一进行比对，若所有关键点的坐标位置与预设的握笔姿势均重合，则不需要矫正握笔姿势；若关键点的坐标位置与预设的握笔姿势有偏差，则需要矫正握笔姿势，从而确保了握笔姿势的准确度。
根据比对的情况，输出矫正结果，其中，矫正结果可以为不同振动强度的机械振动信号，例如，当关键点的坐标位置与预设的握笔姿势偏差较小时，可以发出较低振动强度的机械振动信号；当关键点的坐标位置与预设的握笔姿势偏差较大时，可以发出较高振动强度的机械振动信号；矫正结果也可以是语音提示音，在关键点的坐标位置与预设的握笔姿势有偏差时，可以通过语音提示提醒用户注意调整握笔姿势，同时，矫正结果还包括矫正图片，在关键点的坐标位置与预设的握笔姿势有偏差时，发送矫正图像，该矫正图片包括存在偏差的关键点与预设的握笔姿势的位置关系。
实施例二：
图2示出了本发明实施例二提供的握笔姿势矫正方法的实现流程图，详述如下：
在步骤S201中，通过投射红色可见光束进行定位，确定写作区域。
在本发明实施例中，通过在移动智能设备外设红外线装置，当用户需要写字并进行握笔姿势矫正时，红外线装置向外投射红色可见光束，根据红色可见光束定位写作区域，用户通过调节角度、距离，使得红色可见光束对准写作区域，进而保证了准确的写作区域，避免获取无效的握笔姿势图像，便于用户准确定位，提高定位效率。
为了避免在定位成功后，红色可见光束一直存在，对用户在书写时造成视觉干扰，在预设时间段内，若红色可见光束没有发生位移，则关闭投射红色可见光束；或在到达预设时间后，关闭投射红色可见光束，例如在10s后，自动关闭投射红色可见光束。
在步骤S202中，用于根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像。
在步骤S203中，提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置。
在步骤S204中，将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果。
在本发明实施例中，步骤S202到S204的实施方式可参考前述实施例一中步骤S101到S103的描述，在此不再赘述。
实施例三：
图3示出了本发明实施例三提供的输出矫正结果的实现流程图，详述如下：
在步骤S301中，根据所述关键点的坐标位置，生成握笔姿势三维图。
在本发明实施例中，握笔姿势三维图可以是三维网格图，并在三维网格图中标识关键点的坐标位置，从而提高计算速率。
在步骤S302中，计算所述握笔姿势三维图与预设的握笔姿势的偏差值。
在本发明实施例中，将握笔姿势三维图中每个关键点的坐标位置与预设的握笔姿势一一进行比对，计算出每个关键点的偏差值。
在步骤S303中，确定所述偏差值的偏差范围，输出对应的矫正结果。
在本发明实施例中，由于用户握笔姿势无法与预设的握笔姿势保持完全一致，当存在较小的偏差时，也是属于标准的握笔姿势，因此，需要确定偏差值的偏差范围。在实际应用中，可以设置多个偏差范围，例如，第一偏差范围为属于标准的握笔姿势的偏差范围，第二偏差范围为属于偏差较小的范围，第三偏差范围为属于偏差较大的范围。由此，根据所述偏差范围，设定对应强度的矫正结果，可以根据不同程度的偏差范围输出对应的矫正结果，例如，第二偏差范围设定为较小振动强度的机械振动信号，第三偏差范围设定为较大振动强度的机械振动信号，当偏差值属于第二偏差范围时，输出较小振动强度的机械振动信号。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
实施例四：
图4示出了本发明实施例四提供的握笔姿势矫正装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
该握笔姿势矫正装置包括：握笔姿势图像获取单元41、坐标位置提取单元42、以及矫正结果输出单元43，其中：
握笔姿势图像获取单元41，用于根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像。
在本发明实施例中，用户可以根据自身的习惯对时间间隔进行设置；为了减少对握笔姿势图像进行处理时运算量，及提高处理速度，通过在写作区域中获取握笔姿势图像，避免获取过多不必要的图像进行处理。
进一步地，在写作区域中，获取握笔姿势图像，包括：通过红外线热成像，获取握笔姿势图像；或通过摄像头获取握笔姿势图像。
其中，通过红外线热成像，获取握笔姿势图像可以是在移动智能设备外设红外线装置，利用红外线热成像技术，获取到握笔姿势图像，为了得到更加方便处理的图像，可以将红外线热成像得到的图像转换为三维网格图像。
坐标位置提取单元42，用于提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置。
在本发明实施例中，该关键点包括笔杆、手掌、手指、及手指关节，通过提取关键点的坐标位置，可以得到笔杆、手掌、手指之间的位置关系。在实际应用中，可以对关键点的个数进行设置，可将关键点设置在大拇指关节、食指关节、中指关节、及手指与笔杆接触的位置。
矫正结果输出单元43，用于将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果。
在本发明实施例中，将每个关键点的坐标位置与预设的握笔姿势一一进行比对，若所有关键点的坐标位置与预设的握笔姿势均重合，则不需要矫正握笔姿势；若关键点的坐标位置与预设的握笔姿势有偏差，则需要矫正握笔姿势，从而确保了握笔姿势的准确度。
实施例五：
图5示出了本发明实施例五提供的握笔姿势矫正装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
该握笔姿势矫正装置包括：写作区域确定单元51、握笔姿势图像获取单元52、坐标位置提取单元53、以及矫正结果输出单元54，其中：
写作区域确定单元51，用于通过投射红色可见光束进行定位，确定写作区域。
在本实施例中，通过在移动智能设备外设红外线装置，当用户需要写字并进行握笔姿势矫正时，红外线装置向外投射红色可见光束，根据红色可见光束定位写作区域，用户通过调节角度、距离，使得红色可见光束对准写作区域，进而保证准确的写作区域，避免获取无效的握笔姿势图像，便于用户准确定位，提高定位效率。
握笔姿势图像获取单元52，用于根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像；
坐标位置提取单元53，用于提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置；以及
矫正结果输出单元54，用于将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果。
矫正结果输出单元54包括：握笔姿势三维图生成单元541、偏差值计算单元542、及矫正结果输出子单元543，其中：
握笔姿势三维图生成单元541，用于根据所述关键点的坐标位置，生成握笔姿势三维图。
在本发明实施例中，握笔姿势三维图可以是三维网格图，并在三维网格图中标识关键点的坐标位置，从而提高计算速率。
偏差值计算单元542，用于计算所述握笔姿势三维图与预设的握笔姿势的偏差值。
在本发明实施例中，将握笔姿势三维图中每个关键点的坐标位置与预设的握笔姿势一一进行比对，计算出每个关键点的偏差值。
矫正结果输出子单元543，用于确定所述偏差值的偏差范围，输出对应的矫正结果。
在本发明实施例中，该矫正结果输出子单元543包括：矫正强度设定单元，用于根据所述偏差范围，设定对应强度的矫正结果。该矫正结果为不同振动强度的机械振动信号。
在本发明实施例中，由于用户握笔姿势无法与预设的握笔姿势保持完全一致，当存在较小的偏差时，也是属于标准的握笔姿势，因此，需要确定偏差值的偏差范围。在实际应用中，可以设置多个偏差范围，例如，第一偏差范围为属于标准的握笔姿势的偏差范围，第二偏差范围为属于偏差较小的范围，第三偏差范围为属于偏差较大的范围。由此，根据所述偏差范围，设定对应强度的矫正结果，可以根据不同程度的偏差范围输出对应的矫正结果，例如，第二偏差范围设定为较小振动强度的机械振动信号，第三偏差范围设定为较大振动强度的机械振动信号，当偏差值属于第二偏差范围时，输出较小振动强度的机械振动信号。
在本发明实施例中，各单元可由相应的硬件或软件单元实现，各单元可以为独立的软、硬件单元，也可以集成为一个软、硬件单元，在此不用以限制本发明。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种握笔姿势矫正方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像；
提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置；
将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果；
将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果的步骤，包括：
根据所述关键点的坐标位置，生成握笔姿势三维图；
计算所述握笔姿势三维图与预设的握笔姿势的偏差值；
确定所述偏差值的偏差范围，输出对应的矫正结果，所述偏差范围包括握笔姿势的第一偏差范围、第二偏差范围和第三偏差范围，所述第一偏差范围内的偏差值位于标准偏差范围内，所述第二偏差范围内的偏差值大于所述第一偏差范围的偏差值，所述第三偏差范围内的偏差值大于所述第二偏差范围的偏差值，所述矫正结果为不同振动强度的机械振动信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像的步骤之前，所述方法还包括：
通过投射红色可见光束进行定位，确定写作区域。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述偏差值的偏差范围，输出对应的矫正结果的步骤，包括：
根据所述偏差范围，设定对应强度的矫正结果。
4.一种握笔姿势矫正装置，其特征在于，所述装置包括：
握笔姿势图像获取单元，用于根据预设的时间间隔，在写作区域中，获取握笔姿势图像；
坐标位置提取单元，用于提取所述握笔姿势图像中的关键点的坐标位置；
矫正结果输出单元，用于将所述关键点的坐标位置与预设的握笔姿势进行比对，输出矫正结果；
所述矫正结果输出单元包括：
握笔姿势三维图生成单元，用于根据所述关键点的坐标位置，生成握笔姿势三维图；
偏差值计算单元，用于计算所述握笔姿势三维图与预设的握笔姿势的偏差值；
矫正结果输出子单元，用于确定所述偏差值的偏差范围，输出对应的矫正结果，所述偏差范围包括握笔姿势的第一偏差范围、第二偏差范围和第三偏差范围，所述矫正结果为不同振动强度的机械振动信号。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
写作区域确定单元，用于通过投射红色可见光束进行定位，确定写作区域。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述矫正结果输出子单元包括：
矫正强度设定单元，用于根据所述偏差范围，设定对应强度的矫正结果。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190917 |