CN110458030A - 一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，针对人体的感觉器官中视觉、听觉、嗅觉、触觉中的触压觉，进行系统刺激，以达到预设的注意力专注值水平；包括以下步骤：启动新风书架，摄像头识别使用者，并检测数据库中是否存在该使用者历史使用数据；按照默认数据启动涡轮风机和照明灯，摄像头拍摄并判断使用者的注意力，并通过状态指示灯进行显示；判断使用者的注意力是否到达预设的注意力专注值；选择四种调节状态进行组合作为自学习状态；最终，若注意力提升，则新风书架保持当前的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数据；本发明具有方案合理、效果优异、深度自学习和适应不同使用者的优点。
Description
技术领域
本发明属于新风系统技术领域，具体涉及一种新风书架的深度自学习调整使用者注 意力的方法。
背景技术
不管是成人或小孩在家中工作学习时，都是紧闭门窗通过空气净化器等设备进行空 气净化，可是这种方式仅能净化密封的室内空气，但是室内空气与外界无法形成对流，室内空气质量会逐渐下降。这时候各种新风装置开始进入人们的生活中，并被广泛的使用，但是普通的新风装置都是较为简单的机械式控制，并不能达到其理想的工作状态。
因此需要一种方案合理、效果优异、深度自学习和适应不同使用者的新风书架的深 度自学习调整使用者注意力的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，以解决 现有新风装置都是较为简单的机械式控制，并不能达到其理想的工作状态的问题。
本发明提供了如下的技术方案：
一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，包括以下步骤：S1、启动新风书架，摄像头识别使用者，并检测数据库中是否存在该使用者历史使用数据，若是， 则读取使用者历史使用数据，根据历史使用数据设定新风书架的工作状态，并进入S3； 若否，则创建新的该使用者的使用数据；
S2、按照默认数据启动涡轮风机和照明灯，摄像头拍摄并判断使用者的注意力，并通过状态指示灯进行显示；
S3、启动10min后，判断使用者的注意力是否到达预设的注意力专注值，若是，则新风书架保持当前的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数据；若否，则分别选择四种调节状态中的一种作为自学习状态；
S4、保持S3中的自学习状态10min并判断使用者的注意力是否提高，若否，则新 风书架保持S3的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数 据；若是，则保留注意力提高最大的一种调节状态，并分别从剩下的三种调节状态中再 选择一种调节状态组成两种调节状态叠加，并作为自学习状态；
S5、保持S4中的自学习状态10min并判断使用者的注意力是否提高，若否，则新 风书架保持S4的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数 据；若是，则保留注意力提高最大的两种调节状态叠加，并分别从剩下的两种调节状态 中再选择一种调节状态组成三种调节状态叠加，并作为自学习状态；
S6、保持S5中的自学习状态20min并判断使用者的注意力是否提高，若否，则新 风书架保持S5的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数 据；若是，则保留注意力提高最大的三种调节状态叠加，并选择最后的一种调节状态组 成四种调节状态叠加，并作为自学习状态；
S7、保持S6中的自学习状态10min并判断使用者的注意力是否提高，若否，则新 风书架保持S5的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数 据；若是，则新风书架保持当前的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用 者的历史使用数据。
优选的，所述S2中，所述摄像头拍摄并判断使用者的注意力的方法为经摄像头抓取图片，分析每帧图片中使用者的眼睛闭合特征、头部偏转特征和视线特征，来判别使 用者注意力是否专注。
优选的，所述S2中，所述状态指示灯为RGB灯条，所述RGB灯条的发光区域包括 绿色区域、黄色区域橙色区域和红色区域，定义绿色区域为注意力专注，定义黄色区域 为区域填充，及当注意力提高，则绿色区域增加，黄色区域减少，橙色区域为注意力已 经超出范围；红色区域为报警状态，提醒学习者注意或者休息一段时间。
优选的，所述S3中，四种所述调节状态分别为涡轮风机风量增大5％并每隔5min递增一次；启动香薰并每隔5min更换一次香味；照明灯亮度提升10％，色温满足 4200-4500K，并每隔5min递增一次；扬声器播放轻松优美的音乐。
优选的，所述香薰为多喷头香薰机，所述多喷头香薰机包括多个盛水空腔的结构，可盛装多种香味的香薰液。
本发明的有益效果是：
本发明一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，通过四周调节状态进 行排列组合形成自学习状态，分别包括蜗轮风机、香薰、照明灯和扬声器；并通过摄像头监测各种调节状态对使用者的影响和使用效果；通过不断的循环自学习，针对每个使 用者完善其历史使用数据，并精历史使用数据保存在数据库中，在使用者启动时进行自 动选取；不同的使用者每次开启新风书架，均会再原始的历史数据上，再进行循环自学 习，以达到最好的使用效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施 例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明方法流程示意图。
具体实施方式
一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，其中新风书架为一种带新风 系统的书架，书架用于室内的书桌上或书桌前，使用者使用时坐在书桌前并正对书架，包括涡轮风机、照明灯、摄像头、香薰和扬声器，涡轮风机用于将室外的新鲜空气抽入 室内，并提供给使用者；照明灯用于使用者工作学习时候的补光；摄像头用于拍摄使用 者并根据拍摄画面判断使用者的注意力；香薰用于为使用者提供香味；扬声器用于为使 用者播放音乐；
该带新风系统的书架的的深度自学习方法，包括以下步骤：S1、启动新风书架，摄像头识别使用者，并检测数据库中是否存在该使用者历史使用数据，若是，则读取使用 者历史使用数据，根据历史使用数据设定新风书架的工作状态，并进入S3；若否，则创 建新的该使用者的使用数据；
S2、按照默认数据启动涡轮风机和照明灯，摄像头拍摄并判断使用者的注意力，并通过状态指示灯进行显示；摄像头拍摄并判断使用者的注意力的方法为经摄像头抓取图片，分析每帧图片中使用者的面部表情、眼睛闭合特征、头部偏转特征和视线特征，通 过AI分析，来判别使用者注意力是否专注。只要能够得到注意力的数值即可使用本专 利的深度自学习方法，以下为实现得到注意力数值的一种方式，但本专利所指的注意力 的数值或标准并不限于以下方式，例如可通过以下方式获得注意力数值：
A、利用摄像头采集视频图像，运用人脸分类器对视频图像进行人脸检测，以判断图像中是否存在人脸：若是，则执行步骤(B)；若否，则继续检测下一帧图像；B、通过 检测人眼轮廓的宽高比来确定人眼的开闭状态；C、采用SDM算法检测出图像中的人脸 特征点，再提取其中的人眼特征点信息用以确定人眼轮廓位置，然后利用图像的梯度信 息确定虹膜中心位置，进而以人眼轮廓的宽和高以及虹膜中心位置组成特征向量，使用 SVM分类器来判断人眼视线是否偏离电脑屏幕区域；D、采用OpenCV平台上实现的3D 姿态估计算法POSIT计算出用户的头部偏转角度，进而根据该偏转角度判断人的头部是 否存在偏转情况；E、每隔一定时间统计该时间段内对应存在眼睛闭合、视线偏离以及 头部偏转情况的图像帧数，若存在眼睛闭合、视线偏离或头部偏转的图像帧数占该时间 段内总图像帧数的比值大于设定阈值，即判定电脑前的用户注意力分心。
状态指示灯为RGB灯条，RGB灯条的发光区域包括绿色区域、黄色区域橙色区域和红色区域，定义绿色区域为注意力专注，定义黄色区域为区域填充，及当注意力提高， 则绿色区域增加，黄色区域减少，橙色区域为注意力已经超出范围；红色区域为报警状 态，提醒学习者注意或者休息一段时间。
S3、启动10min后，判断使用者的注意力是否到达预设的注意力专注值，若是，则新风书架保持当前的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数据；若否，则分别选择四种调节状态中的一种作为自学习状态；四种调节状态分别为 涡轮风机风量增大5％并每隔5min递增一次；启动香薰并每隔5min更换一次香味；照明 灯亮度提升10％，色温满足4200-4500K，并每隔5min递增一次；扬声器播放轻松优美 的音乐；香薰为多喷头香薰机，多喷头香薰机包括多个盛水空腔的结构，可盛装多种香 味的香薰液。
S4、保持S3中的自学习状态10min并判断使用者的注意力是否提高，若否，则新 风书架保持S3的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数 据；若是，则保留注意力提高最大的一种调节状态，并分别从剩下的三种调节状态中再 选择一种调节状态组成两种调节状态叠加，并作为自学习状态；
S5、保持S4中的自学习状态10min并判断使用者的注意力是否提高，若否，则新 风书架保持S4的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数 据；若是，则保留注意力提高最大的两种调节状态叠加，并分别从剩下的两种调节状态 中再选择一种调节状态组成三种调节状态叠加，并作为自学习状态；
S6、保持S5中的自学习状态20min并判断使用者的注意力是否提高，若否，则新 风书架保持S5的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数 据；若是，则保留注意力提高最大的三种调节状态叠加，并选择最后的一种调节状态组 成四种调节状态叠加，并作为自学习状态；
S7、保持S6中的自学习状态10min并判断使用者的注意力是否提高，若否，则新 风书架保持S5的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数 据；若是，则新风书架保持当前的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用 者的历史使用数据。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施 例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的 精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围 之内。
Claims (5)
1.一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、启动新风书架，摄像头识别使用者，并检测数据库中是否存在该使用者历史使用数据，
若是，则读取使用者历史使用数据，根据历史使用数据设定新风书架的工作状态，并进入S3；
若否，则创建新的该使用者的使用数据；
S2、按照默认数据启动涡轮风机和照明灯，摄像头拍摄并判断使用者的注意力，并通过状态指示灯进行显示；
S3、启动10min后，判断使用者的注意力是否到达预设的注意力专注值，
若是，则新风书架保持当前的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数据；
若否，则分别选择四种调节状态中的一种作为自学习状态；
S4、保持S3中的自学习状态10min并判断使用者的注意力是否提高，
若否，则新风书架保持S3的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数据；
若是，则保留注意力提高最大的一种调节状态，并分别从剩下的三种调节状态中再选择一种调节状态组成两种调节状态叠加，并作为自学习状态；
S5、保持S4中的自学习状态10min并判断使用者的注意力是否提高，
若否，则新风书架保持S4的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数据；
若是，则保留注意力提高最大的两种调节状态叠加，并分别从剩下的两种调节状态中再选择一种调节状态组成三种调节状态叠加，并作为自学习状态；
S6、保持S5中的自学习状态20min并判断使用者的注意力是否提高，
若否，则新风书架保持S5的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数据；
若是，则保留注意力提高最大的三种调节状态叠加，并选择最后的一种调节状态组成四种调节状态叠加，并作为自学习状态；
S7、保持S6中的自学习状态10min并判断使用者的注意力是否提高，
若否，则新风书架保持S5的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数据；
若是，则新风书架保持当前的工作状态，并在数据库中将该工作状态保存为该使用者的历史使用数据。
2.根据权利要求1所述的一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，其特征在于，所述S2中，所述摄像头拍摄并判断使用者的注意力的方法为经摄像头抓取图片，分析每帧图片中使用者的眼睛闭合特征、头部偏转特征和视线特征，来判别使用者注意力是否专注。
3.根据权利要求1所述的一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，其特征在于，所述S2中，所述状态指示灯为RGB灯条，所述RGB灯条的发光区域包括绿色区域、黄色区域橙色区域和红色区域，定义绿色区域为注意力专注，定义黄色区域为区域填充，及当注意力提高，则绿色区域增加，黄色区域减少，橙色区域为注意力已经超出范围；红色区域为报警状态，提醒学习者注意或者休息一段时间。
4.根据权利要求1所述的一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，其特征在于，所述S3中，四种所述调节状态分别为涡轮风机风量增大5％并每隔5min递增一次；启动香薰并每隔5min更换一次香味；照明灯亮度提升10％，色温满足4200-4500K，并每隔5min递增一次；扬声器播放轻松优美的音乐。
5.根据权利要求4所述的一种新风书架的深度自学习调整使用者注意力的方法，其特征在于，所述香薰为多喷头香薰机，所述多喷头香薰机包括多个盛水空腔的结构，可盛装多种香味的香薰液。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191115 |