CN110288813A - 一种健康坐姿监控方法与及其监控系统 - Google Patents

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程智勇
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Abstract

本发明公开了一种健康坐姿监控方法与及其监控系统，涉及健康坐姿技术领域。本发明包括根据正视坐标标准值或俯视坐标标准值计算标准转角；根据客户坐姿图像获取客户当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿；判断非标准坐姿时长是否超出时间阈值T1或时间阈值T1内非标准坐姿时刻超过M次。本发明通过正视标准坐姿集以及俯视标准坐姿集计算正视坐标标准值、俯视坐标标准值以及标准转角并预先存储；然后根据客户坐姿图像获取客户当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿；并判断非标准坐姿时长是否超出时间阈值T1或时间阈值T1内非标准坐姿时刻超过M次，实现客户坐姿高效准确的监控。

Description

一种健康坐姿监控方法与及其监控系统
技术领域
本发明属于健康坐姿技术领域，特别是涉及一种健康坐姿监控方法与及其监控系统。
背景技术
越来越多的学生因为在学习过程中没有保持良好的坐姿，导致各种脊椎疾病。随着智能办公的普及，越来越多的人在电脑前就能完成工作；但工作繁忙的过程中，很多人都不能保持良好的坐姿，导致各种脊椎疾病。很多时候，人们清楚坐姿不良好导致脊椎疾病；但是在学习和工作的工程中，很容易不自然的改变坐姿导致坐姿不良，进而导致脊椎疾病。
本发明提供一种健康坐姿监控方法与及其监控系统，能够根据人体眼睛、脖颈以及肩膀的位置监测不良坐姿，监测效率高、精确度高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种健康坐姿监控方法与及其监控系统，通过客户坐姿图像获取客户当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿，实现客户坐姿高效准确的监控。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种健康坐姿监控方法，包括如下步骤：
步骤一：通过摄像机拍摄获取正视标准坐姿集以及俯视标准坐姿集；其中，所述正视标准坐姿集包括摄像机拍摄的客户的正视标准坐姿图像；所述俯视标准坐姿集包括摄像机拍摄的客户的俯视标准坐姿图像；
步骤二：获取若干所述正视标准坐姿图像内各器官对应的的正视坐标值同时获取若干所述俯视标准坐姿图像内各器官对应的俯视坐标值；
步骤三：对同一器官的若干所述正视坐标值求平均值获取该器官对应的正视坐标标准值；对同一器官的若干所述俯视坐标值求平均值获取该器官对应的俯视坐标标准值；
步骤四：根据所述正视坐标标准值或俯视坐标标准值计算标准转角；其中，所述标准转角为标准坐姿下脖颈向肩膀之间的转角；
步骤五：摄像机定时拍摄客户坐姿图像；其中，所述摄像机间隔时间T进行一次连续拍摄；所述摄像机拍摄方式为连续拍N张；
步骤六：根据客户坐姿图像获取客户当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿；若是，执行步骤七；若否，则执行步骤五；
步骤七：判断非标准坐姿时长是否超出时间阈值T1或时间阈值T1内非标准坐姿时刻超过M次；若是，语音提醒客户；若否，则执行步骤五。
优选地，步骤二中所述器官包括眼睛、肩膀以及脖颈；所述眼睛和肩膀均取点坐标值；所述；所述脖颈取线坐标值即所述脖颈两侧边线的中线坐标值；步骤二中所述正视坐标值、俯视坐标值均以两肩膀间的中点为坐标原点；
所述正视坐标标准值为正视情况下眼睛标准坐标值；所述俯视坐标标准值为俯视情况下眼睛标准坐标值；所述非标准坐姿为眼睛点坐标值相对眼睛标准坐标值的偏移度超过30%；所述偏移度为|眼睛点坐标值-眼睛标准坐标值|/眼睛标准坐标值；
所述非标准坐姿还是坐姿转角的偏角度超过30%；所述偏角度为|坐姿转角-标准转角|/标准转角。
优选地，所述T的范围为3-8s；所述T1的范围为10-20分钟；所述N的范围为5-10次；所述M的范围为10-20次。
优选地，所述摄像机一次连续拍摄产生的N张坐姿图像中超过N/2张连续坐姿图像均非标准坐姿则判断当前拍摄时刻内均为非标准坐姿时刻；所述非标准坐姿时长为若干连续的所述非标准坐姿时刻及其之间的间隔时间T构成的时间段。
一种健康坐姿监控方法的监控系统，包括安装在眼镜盒上的监控终端；所述眼镜盒上还安装有用于拍摄坐姿图像的微型摄像机；所述监控终端包括微处理器、图像处理模块、特征坐标提取模块、分析处理模块、显示屏以及存储器；
所述摄像机用于拍摄坐姿图像并传递至图像处理模块；所述图像处理模块用于对坐姿图像进行滤波以及二值化处理获取只包含器官的器官数字图像；所述图像处理模块传递器官数字图像至特征坐标提取模块；
所述特征坐标提取模块用于提取器官数字图像中眼睛点坐标、脖颈线坐标并传递至分析处理模块；
所述分析处理模块用于根据眼睛点坐标计算正视坐标标准值以及俯视坐标标准值；所述分析处理模块快用于根据脖颈线坐标计算标准转角；所述分析处理模块还存储正视坐标标准值、俯视坐标标准值以及标准转角至存储器；
所述分析处理模块还用于判断当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿。
优选地，所述存储器中还预存储T、T1、N以及M；所述监控终端还包括交互模块；所述交互模块用于向客户发出语音提醒。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过正视标准坐姿集以及俯视标准坐姿集计算正视坐标标准值、俯视坐标标准值以及标准转角并预先存储；然后根据客户坐姿图像获取客户当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿；并判断非标准坐姿时长是否超出时间阈值T1或时间阈值T1内非标准坐姿时刻超过M次，实现客户坐姿高效准确的监控，精确度高。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种健康坐姿监控方法的流程图；
图2为本发明的一种健康坐姿监控方法的监控系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一：
请参阅图1所示，本发明为一种健康坐姿监控方法，包括如下步骤：
步骤一：通过摄像机拍摄获取正视标准坐姿集以及俯视标准坐姿集；其中，正视标准坐姿集包括摄像机拍摄的客户的正视标准坐姿图像；俯视标准坐姿集包括摄像机拍摄的客户的俯视标准坐姿图像；
步骤二：获取若干正视标准坐姿图像内各器官对应的的正视坐标值同时获取若干俯视标准坐姿图像内各器官对应的俯视坐标值；
步骤三：对同一器官的若干正视坐标值求平均值获取该器官对应的正视坐标标准值；对同一器官的若干俯视坐标值求平均值获取该器官对应的俯视坐标标准值；
步骤四：根据正视坐标标准值或俯视坐标标准值计算标准转角；其中，标准转角为标准坐姿下脖颈向肩膀之间的转角；
步骤五：摄像机定时拍摄客户坐姿图像；其中，摄像机间隔时间T进行一次连续拍摄；摄像机拍摄方式为连续拍N张；
步骤六：根据客户坐姿图像获取客户当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿；若是，执行步骤七；若否，则执行步骤五；
步骤七：判断非标准坐姿时长是否超出时间阈值T1或时间阈值T1内非标准坐姿时刻超过M次；若是，语音提醒客户；若否，则执行步骤五。
其中，步骤二中器官包括眼睛、肩膀以及脖颈；眼睛和肩膀均取点坐标值；脖颈取线坐标值即脖颈两侧边线的中线坐标值；步骤二中正视坐标值、俯视坐标值均以两肩膀间的中点为坐标原点；
正视坐标标准值为正视情况下眼睛标准坐标值；俯视坐标标准值为俯视情况下眼睛标准坐标值；非标准坐姿为眼睛点坐标值相对眼睛标准坐标值的偏移度超过30%；偏移度为|眼睛点坐标值-眼睛标准坐标值|/眼睛标准坐标值；
非标准坐姿还是坐姿转角的偏角度超过30%；偏角度为|坐姿转角-标准转角|/标准转角。
其中，T的范围为3-8s；T1的范围为10-20分钟；N的范围为5-10次；M的范围为10-20次。
其中，摄像机一次连续拍摄产生的N张坐姿图像中超过N/2张连续坐姿图像均非标准坐姿则判断当前拍摄时刻内均为非标准坐姿时刻；非标准坐姿时长为若干连续的非标准坐姿时刻及其之间的间隔时间T构成的时间段。
请参阅图2所示，一种健康坐姿监控方法的监控系统，包括安装在眼镜盒上的监控终端；眼镜盒上还安装有用于拍摄坐姿图像的微型摄像机；监控终端包括微处理器、图像处理模块、特征坐标提取模块、分析处理模块、显示屏以及存储器；
摄像机用于拍摄坐姿图像并传递至图像处理模块；图像处理模块用于对坐姿图像进行滤波以及二值化处理获取只包含器官的器官数字图像；图像处理模块传递器官数字图像至特征坐标提取模块；
特征坐标提取模块用于提取器官数字图像中眼睛点坐标、脖颈线坐标并传递至分析处理模块；
分析处理模块用于根据眼睛点坐标计算正视坐标标准值以及俯视坐标标准值；分析处理模块快用于根据脖颈线坐标计算标准转角；分析处理模块还存储正视坐标标准值、俯视坐标标准值以及标准转角至存储器；
分析处理模块还用于判断当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿。
其中，存储器中还预存储T、T1、N以及M；监控终端还包括交互模块；交互模块用于向客户发出语音提醒。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各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，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种健康坐姿监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：通过摄像机拍摄获取正视标准坐姿集以及俯视标准坐姿集；其中，所述正视标准坐姿集包括摄像机拍摄的客户的正视标准坐姿图像；所述俯视标准坐姿集包括摄像机拍摄的客户的俯视标准坐姿图像；
步骤二：获取若干所述正视标准坐姿图像内各器官对应的的正视坐标值同时获取若干所述俯视标准坐姿图像内各器官对应的俯视坐标值；
步骤三：对同一器官的若干所述正视坐标值求平均值获取该器官对应的正视坐标标准值；对同一器官的若干所述俯视坐标值求平均值获取该器官对应的俯视坐标标准值；
步骤四：根据所述正视坐标标准值或俯视坐标标准值计算标准转角；其中，所述标准转角为标准坐姿下脖颈向肩膀之间的转角；
步骤五：摄像机定时拍摄客户坐姿图像；其中，所述摄像机间隔时间T进行一次连续拍摄；所述摄像机拍摄方式为连续拍N张；
步骤六：根据客户坐姿图像获取客户当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿；若是，执行步骤七；若否，则执行步骤五；
步骤七：判断非标准坐姿时长是否超出时间阈值T1或时间阈值T1内非标准坐姿时刻超过M次；若是，语音提醒客户；若否，则执行步骤五。
2.根据权利要求1所述的一种健康坐姿监控方法，其特征在于，步骤二中所述器官包括眼睛、肩膀以及脖颈；所述眼睛和肩膀均取点坐标值；所述；所述脖颈取线坐标值即所述脖颈两侧边线的中线坐标值；步骤二中所述正视坐标值、俯视坐标值均以两肩膀间的中点为坐标原点；
所述正视坐标标准值为正视情况下眼睛标准坐标值；所述俯视坐标标准值为俯视情况下眼睛标准坐标值；所述非标准坐姿为眼睛点坐标值相对眼睛标准坐标值的偏移度超过30%；所述偏移度为|眼睛点坐标值-眼睛标准坐标值|/眼睛标准坐标值；
所述非标准坐姿还是坐姿转角的偏角度超过30%；所述偏角度为|坐姿转角-标准转角|/标准转角。
3.根据权利要求1所述的一种健康坐姿监控方法，其特征在于，所述T的范围为3-8s；所述T1的范围为10-20分钟；所述N的范围为5-10次；所述M的范围为10-20次。
4.根据权利要求1所述的一种健康坐姿监控方法，其特征在于，所述摄像机一次连续拍摄产生的N张坐姿图像中超过N/2张连续坐姿图像均非标准坐姿则判断当前拍摄时刻内均为非标准坐姿时刻；所述非标准坐姿时长为若干连续的所述非标准坐姿时刻及其之间的间隔时间T构成的时间段。
5.如权利要求1-4任意一所述的一种健康坐姿监控方法的监控系统，其特征在于，包括安装在眼镜盒上的监控终端；所述眼镜盒上还安装有用于拍摄坐姿图像的微型摄像机；所述监控终端包括微处理器、图像处理模块、特征坐标提取模块、分析处理模块、显示屏以及存储器；
所述摄像机用于拍摄坐姿图像并传递至图像处理模块；所述图像处理模块用于对坐姿图像进行滤波以及二值化处理获取只包含器官的器官数字图像；所述图像处理模块传递器官数字图像至特征坐标提取模块；
所述特征坐标提取模块用于提取器官数字图像中眼睛点坐标、脖颈线坐标并传递至分析处理模块；
所述分析处理模块用于根据眼睛点坐标计算正视坐标标准值以及俯视坐标标准值；所述分析处理模块快用于根据脖颈线坐标计算标准转角；所述分析处理模块还存储正视坐标标准值、俯视坐标标准值以及标准转角至存储器；
所述分析处理模块还用于判断当前器官坐标值以及当前坐姿转角并判断当前坐姿是否为非标准坐姿。
6.根据权利要求5所述的一种健康坐姿监控方法的监控系统，其特征在于，所述存储器中还预存储T、T1、N以及M；所述监控终端还包括交互模块；所述交互模块用于向客户发出语音提醒。
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