CN106963385A - 一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法，先检测电视是否工作，若是则执行下面过程，否则继续检测电视是否工作；检测电视前是否有观看者，若有则获得观看者的位置，并执行下面过程；否则继续检测电视前是否有观看者；根据观看者的所处位置，捕获观看者的图像，获得多幅连续的检测图像；在检测图像中定位观看者的眼睛位置；在连续的检测图像中，根据上一帧图像中眼睛位置，预测当前帧图像中的眼睛位置；根据预测的眼睛位置，定位新的眼睛位置，并用新的眼睛位置替换上一帧中的眼睛位置；同时判断观看者眼睛的开闭状态用来判断观看者的眼睛是否处于疲劳状态。本发明还公开了一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒系统。

Description

一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法及系统

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法及系统。

背景技术

眼疲劳是一种眼科常见病，它所引起的眼干、眼涩、眼酸胀，视物模糊甚至视力下降直接影响着人的工作与生活。眼疲劳主要是由于人们平时全神贯注看电脑屏幕时，眼睛眨眼次数减少，造成眼泪分泌相应减少，同时闪烁荧屏强烈刺激眼睛而引起的。它会导致人的颈、肩等相应部位出现疼痛，还会引发和加重各种眼病。看电视不可怕 用眼疲劳才是导致近视的真正元凶。

长时间太近观看电视会加重眼睛的痉挛，同时受到的辐射光线也会大大增加，对眼睛的发育是非常不利的，正确的看电视距离应该随着电视机的画面大小来调整，电视机越大，看电视的距离也应该越长，至少要保持电视画面对角线的六到八倍。

目前学生近视发病率持续上升，其中一个重要的原因就是电子产品使用太多和不正常使用，特别是长时间使用电子产品时，更易出现假性近视，如及时休息假性近视可能恢复，而长时间则会演变成真性近视。长期使用电子产品不仅会伤害眼睛对身体的伤害也是很大的，所以在生活中我们一定要合理的安排时间，要给眼睛休息的机会。

智能电视的易用性、可玩性 ( 娱乐、多媒体视频等功能 )，给人们带来了很多便利，极大丰富了大家的生活，让大家对智能电视产生了非常严重的依赖。智能电视已经成为了他们生活不可分离的重要部分，而且大部分人在晚上也有使用智能电视的习惯。不可避免地，智能电视的过度使用给用户的身心健康带来了重大的影响，其中数字眼疲劳问题就是一个非常值得重视的问题。数字眼疲劳就是长时间在数字屏幕前产生不适。一些典型的症状包括眼干、眼睛发红甚至眼睛发炎，视力模糊，更为严重的可以造成后背、颈部和肩膀疼痛等问题。而智能电视的普及无疑成为了其中最为主要的幕后凶手。智能电视除了造成眼睛聚焦系统疲劳之外，它释放出的高能量可见光是会给视力健康带来长期影响的。研究显示，过度暴露在高能量可见光下会危害视网膜，引发年龄相关性黄斑变性与白内障等眼部疾病的可能性会增加，随后会变得更加严重。而且大部分人并未意识到使用智能电视等电子设备带来的这些消极影响。

虽然市场上已经出现了一些可以在一定程度上保护眼睛的光学眼睛，但这都没有从根本上解决使用电子设备的眼疲劳问题，反而很容易纵容了用户过程使用这些电子设置，在保护好眼睛的前提下过长时间使用这些设备还是导致其他方面的身心问题，影响正常的工作生活。同时这些有效果的设备都是比较昂贵的，也是接触式的，并不使用于大部分人。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法及系统，通过非接触性地采集用户人脸图像，并利用现在智能电视比较强大的计算能力来处理图像检测人眼的疲劳状态。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法，包括以下步骤：

步骤一、检测电视是否工作，若是则执行步骤二，否则继续检测电视是否工作；

步骤二、检测电视前是否有观看者，若有则获得观看者的位置，并执行步骤三；否则继续检测电视前是否有观看者；

步骤三、根据观看者的所处位置，捕获观看者的图像，获得多幅连续的检测图像；

步骤四、在检测图像中定位观看者的眼睛位置；

步骤五、在连续的检测图像中，根据上一帧图像中眼睛位置，预测当前帧图像中的眼睛位置；

步骤六、根据预测的眼睛位置，定位新的眼睛位置，并用新的眼睛位置替换上一帧中的眼睛位置；同时判断观看者眼睛的开闭状态，并根据单位时间内闭眼帧数所占比例，判断观看者的眼睛是否处于疲劳状态；

步骤七、若观看者的眼睛处于疲劳状态，则进行报警提醒或向监测终端发送处理疲劳状态时的实时视频。

作为本发明所述的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法进一步优化方案，步骤六中判断观看者眼睛的开闭状态是由以下方法实现的：计算获得眼皮覆盖瞳孔的比例，若眼皮覆盖瞳孔比例达到预设比例，则观看者为闭眼，否则为睁眼。

作为本发明所述的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法进一步优化方案，预设比例为百分之六十。

作为本发明所述的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法进一步优化方案，观看者的眼睛处于疲劳状态是指单位时间内闭眼帧数所占比例大于百分之五十。

作为本发明所述的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法进一步优化方案，检测图像的像素值为360dpi。

基于一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法的系统，包括光源、检测电视模块、红外检测模块、云台，摄像模块、处理器、报警模块、无线通信模块和监测终端；其中，

光源，用于为采集观看者的图像时提供均匀光照；

检测电视模块，用于检测电视是否工作，若电视已工作，则输出红外检测信号至红外检测模块；

红外检测模块，用于检测电视前是否有观看者，若有则确定其空间位置，将位置信息输出至处理器；

处理器，用于根据接收到的位置信息，输出位置信号至云台，拍摄信号至摄像模块；

云台，用于根据位置信号转动方向，使得云台上的摄像模块能够捕获观看者的图像；

摄像模块，设置在云台上且位于电视的上表面，用于捕获观看者的图像，获得多幅连续的检测图像输出至处理器；

处理器，用于对检测图像进行处理，若判断出观看者的眼睛处于疲劳状态则输出报警信号至报警模块，并将视频图像经无线通信模块输出至监控终端。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）通过非接触性地采集用户人脸图像，并利用现在智能电视比较强大的计算能力来处理图像检测人眼的疲劳状态，最后也借助智能电视的交互设备 ( 如显示屏、扩音器等设备 ) 和电视操作系统的控制接口来达到反馈结果的目的，整个过程不依赖于其它硬件设备，很好地达到了控制成本的目的，只需要在软件的设计实现上优化处理就能达到比较理想的效果；

（2）本发明能够得到用户实时的用眼疲劳程度，可根据其疲劳程度使用不同的干预手段，这样可以很有效地防止过度用眼而导致的不良影响。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本技术领域技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法，包括以下步骤：

步骤一、检测电视是否工作，若是则执行步骤二，否则继续检测电视是否工作；

步骤二、检测电视前是否有观看者，若有则获得观看者的位置，并执行步骤三；否则继续检测电视前是否有观看者；

步骤三、根据观看者的所处位置，捕获观看者的图像，获得多幅连续的检测图像；

步骤四、在检测图像中定位观看者的眼睛位置；

步骤五、在连续的检测图像中，根据上一帧图像中眼睛位置，预测当前帧图像中的眼睛位置；

步骤六、根据预测的眼睛位置，定位新的眼睛位置，并用新的眼睛位置替换上一帧中的眼睛位置；同时判断观看者眼睛的开闭状态，并根据单位时间内闭眼帧数所占比例，判断观看者的眼睛是否处于疲劳状态；

步骤七、若观看者的眼睛处于疲劳状态，则进行报警提醒或向监测终端发送处理疲劳状态时的实时视频。

步骤六中判断观看者眼睛的开闭状态是由以下方法实现的：计算获得眼皮覆盖瞳孔的比例，若眼皮覆盖瞳孔比例达到预设比例，则观看者为闭眼，否则为睁眼。

预设比例为百分之六十。

观看者的眼睛处于疲劳状态是指单位时间内闭眼帧数所占比例大于百分之五十。

检测图像的像素值为360dpi。

基于一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法的系统，包括光源、检测电视模块、红外检测模块、云台，摄像模块、处理器、报警模块、无线通信模块和监测终端；其中，

光源，用于为采集观看者的图像时提供均匀光照；

检测电视模块，用于检测电视是否工作，若电视已工作，则输出红外检测信号至红外检测模块；

红外检测模块，用于检测电视前是否有观看者，若有则确定其空间位置，将位置信息输出至处理器；

处理器，用于根据接收到的位置信息，输出位置信号至云台，拍摄信号至摄像模块；

云台，用于根据位置信号转动方向，使得云台上的摄像模块能够捕获观看者的图像；

摄像模块，设置在云台上且位于电视的上表面，用于捕获观看者的图像，获得多幅连续的检测图像输出至处理器；

处理器，用于对检测图像进行处理，若判断出观看者的眼睛处于疲劳状态则输出报警信号至报警模块，并将视频图像经无线通信模块输出至监控终端。

本发明通过非接触性地采集用户人脸图像，并利用现在智能电视比较强大的计算能力来处理图像检测人眼的疲劳状态，最后也借助智能电视的交互设备 ( 如显示屏、扩音器等设备 ) 和电视操作系统的控制接口来达到反馈结果的目的，整个过程不依赖于其它硬件设备，很好地达到了控制成本的目的，只需要在软件的设计实现上优化处理就能达到比较理想的效果；能够得到用户实时的用眼疲劳程度，可根据其疲劳程度使用不同的干预手段，这样可以很有效地防止过度用眼而导致的不良影响。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、检测电视是否工作，若是则执行步骤二，否则继续检测电视是否工作；

步骤二、检测电视前是否有观看者，若有则获得观看者的位置，并执行步骤三；否则继续检测电视前是否有观看者；

步骤三、根据观看者的所处位置，捕获观看者的图像，获得多幅连续的检测图像；

步骤四、在检测图像中定位观看者的眼睛位置；

步骤五、在连续的检测图像中，根据上一帧图像中眼睛位置，预测当前帧图像中的眼睛位置；

步骤六、根据预测的眼睛位置，定位新的眼睛位置，并用新的眼睛位置替换上一帧中的眼睛位置；同时判断观看者眼睛的开闭状态，并根据单位时间内闭眼帧数所占比例，判断观看者的眼睛是否处于疲劳状态；

步骤七、若观看者的眼睛处于疲劳状态，则进行报警提醒或向监测终端发送处理疲劳状态时的实时视频。

2.根据权利要求1所述的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法，其特征在于，步骤六中判断观看者眼睛的开闭状态是由以下方法实现的：计算获得眼皮覆盖瞳孔的比例，若眼皮覆盖瞳孔比例达到预设比例，则观看者为闭眼，否则为睁眼。

3.根据权利要求2所述的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法，其特征在于，预设比例为百分之六十。

4.根据权利要求1所述的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法，其特征在于，观看者的眼睛处于疲劳状态是指单位时间内闭眼帧数所占比例大于百分之五十。

5.根据权利要求1所述的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法，其特征在于，检测图像的像素值为360dpi。

6.基于权利要求1所述的一种针对看电视者的眼睛疲劳提醒方法的系统，其特征在于，包括光源、检测电视模块、红外检测模块、云台，摄像模块、处理器、报警模块、无线通信模块和监测终端；其中，

光源，用于为采集观看者的图像时提供均匀光照；

检测电视模块，用于检测电视是否工作，若电视已工作，则输出红外检测信号至红外检测模块；

红外检测模块，用于检测电视前是否有观看者，若有则确定其空间位置，将位置信息输出至处理器；

处理器，用于根据接收到的位置信息，输出位置信号至云台，拍摄信号至摄像模块；

云台，用于根据位置信号转动方向，使得云台上的摄像模块能够捕获观看者的图像；

摄像模块，设置在云台上且位于电视的上表面，用于捕获观看者的图像，获得多幅连续的检测图像输出至处理器；

处理器，用于对检测图像进行处理，若判断出观看者的眼睛处于疲劳状态则输出报警信号至报警模块，并将视频图像经无线通信模块输出至监控终端。