CN113017311B - 智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法 - Google Patents

智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能学习桌，包括身份识别信息获取单元、姿态信息获取单元、成长数据信息获取单元、控制单元以及存储单元。本发明还提供一种智能学习桌的成长监测方法，包括：对监测对象的身份进行识别；判断监测对象的姿态为触发姿态时，获取监测对象的成长数据；将每一次获取的成长数据进行存储并标记对应的获取成长数据的时间。采用上述技术方案，本发明的智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法，由于学习桌是学生常用的学习设备，因此能够持续性对学生的成长进行监测，并且监测过程可以自动进行，详细获取监测阶段内的多个时间点成长数据。

Description

智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法
技术领域
本发明涉及一种具有成长监测功能的智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法，属于智能学习桌技术领域。
背景技术
目前市面上的智能学习桌产品，比较常见的功能包括遥控桌面自动升降、一键调节角度，以及通过图像识别孩子不良姿态并发出警报等，这些功能虽然可以提高学习桌的易用性，但并不能算是真正意义上的智能学习桌。智能学习桌的关键，不是体现在学习桌上，而是体现在“智能”上。围绕着学习桌以及配套的座椅的结构进行调整，都仅仅针对桌子和椅子的基础功能。也有的做法是在学习桌上集成安装平板电脑进行联网，以实现多媒体和远程教育的智能化改造，但这与学习桌和电脑分开设置并无太大区别，甚至还不如分开使用方便。真正要实现学习桌的智能化，应当首先结合信息化，给用户创造可交互的环境，以辅助用户学习。智能识别技术被广泛应用于各个领域，例如中国专利文献CN102813516B所公开的一种基于光学成像的非接触式人体身高测量方法，再如中国专利文献CN102657532B所公开的基于人体姿态识别的身高测量方法及装置，以及中国专利文献CN107290741B所公开的基于加权联合距离时频变换的室内人体姿态识别方法等。此外，中国专利文献CN107928216A还公开一种称重座椅。学习桌作为学生在成长时期的常用设施，因此有必要设计一种智能学习桌，除了能够辅助用户学习之外，还能够对学生的成长进行监测，以利于学生的健康成长。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种通过智能识别技术对监测对象的成长进行监测的具有成长监测功能的智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法。
为了实现上述目的，本发明的一种智能学习桌，包括：
身份识别信息获取单元，用于获取监测对象的身份识别信息；
姿态信息获取单元，用于获取监测对象的姿态信息；
成长数据信息获取单元，用于获取监测对象的成长数据；
控制单元，用于接收身份识别信息获取单元发送的监测对象的身份识别信息并对监测对象的身份进行识别；用于接收姿态信息获取单元发送的监测对象的姿态信息，并且判断监测对象的姿态为触发姿态时控制成长数据信息获取单元获取监测对象的成长数据；用于获取成长数据信息获取单元发送的监测对象的成长数据，并发送至存储单元；
存储单元，用于将成长数据获取单元每一次获取的成长数据进行存储并标记对应的获取成长数据的时间。
所述成长数据包括身高数据和/或体重数据；所述具有成长监测功能的智能学习桌还包括成长曲线绘制模块，用于基于所述成长数据绘制身高-时间成长曲线和/或体重-时间成长曲线。
所述控制单元还用于基于成长数据以及预设的公式计算监测对象的成长健康指数。
姿态信息获取单元包括图像采集模块或雷达模块。
所述成长数据信息获取单元包括信息采集模块以及分析模块，所述信息采集模块包括图像采集模块或雷达模块，所述分析模块用于对信息采集模块采集的图像或雷达数据进行分析，并得出身高数据。
所述成长数据信息获取单元包括体重秤，所述体重秤用于获取监测对象的体重数据。
本发明还提供一种智能学习桌的成长监测方法，包括以下步骤：
对监测对象的身份进行识别；
判断监测对象的姿态为触发姿态时，获取监测对象的成长数据；
将每一次获取的成长数据进行存储并标记对应的获取成长数据的时间。
所述智能学习桌的成长监测方法还包括：
基于成长数据以及预设的公式计算监测对象的成长健康指数。
所述智能学习桌的成长监测方法还包括误差规避步骤：
自上一次存储数据后再一次获取了成长数据，间隔时间为△t；
将获取的成长数据与上一次存储数据的成长数据进行比较，形成该△t时间段内成长数据的变化率；
将该△t时间段内成长数据的变化率与预设的阈值进行比对，如果该△t时间段内成长数据的变化率超过阈值时则不对该次成长数据进行存储，否则对该次成长数据进行存储。
根据以往存储的成长数据得出成长数据的平均变化率s，阈值范围为0～s+h，其中h为预设值。
采用上述技术方案，本发明的智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法，通过对监测对象进行身份识别以开始对成长数据的获取步骤，为了获取的成长数据较为准确，因此在获取成长数据之前首先对监测对象的姿态进行判断，只有当监测对象的姿态为触发姿态时才获取成长数据；获取成长数据之后则进行存储记录，那么就能够阶段性地监测学生的成长数据。本发明的智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法，由于学习桌是学生常用的学习设备，因此能够持续性对学生的成长进行监测，并且监测过程可以自动进行，详细获取监测阶段内的多个时间点成长数据。
附图说明
图1为本发明的智能学习桌的系统框图。
图2为本发明的智能学习桌的成长检测方法的流程图。
图3为误差规避步骤的流程图。
图4为本发明的智能学习桌的结构示意图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明提供一种智能学习桌，包括身份识别信息获取单元、姿态信息获取单元、成长数据信息获取单元、控制单元以及存储单元，所述身份识别信息获取单元用于获取监测对象的身份识别信息；所述姿态信息获取单元用于获取监测对象的姿态信息；所述成长数据信息获取单元用于获取监测对象的成长数据；所述控制单元用于接收身份识别信息获取单元发送的监测对象的身份识别信息并对监测对象的身份进行识别；用于接收姿态信息获取单元发送的监测对象的姿态信息，并且判断监测对象的姿态为触发姿态时控制成长数据信息获取单元获取监测对象的成长数据；用于获取成长数据信息获取单元发送的监测对象的成长数据，并发送至存储单元；所述存储单元用于将成长数据获取单元每一次获取的成长数据进行存储并标记对应的获取成长数据的时间。
所述身份识别信息获取单元可以为图像采集模块、声音拾取模块或指纹采集模块，通过对监测对象的容貌、声音或指纹进行采集进行身份识别，在本实施例中，优选为通过图像采集模块采集监测对象的容貌进行身份识别，具体而言，如图4所示，所述图像采集模块包括在智能学习桌1上设置的摄像头2。当识别确认监测对象的身份后，即可对其进行后续的成长数据获取步骤。可以预先设定多个监测对象，当识别出某个监测对象时后续存储的成长数据与该监测对象相对应。
在本发明中，所述成长数据可以为身高数据、体重数据或容貌信息。
当成长数据为身高数据时，在获取成长数据之前需要首先通过姿态信息获取单元获取监测对象的姿态。由于成长监测步骤自动进行，因此捕捉到的姿态可能是监测对象处于行走、弯腰、坐下等姿态，而这些姿态并不能精确反应监测对象的身高，因此需要设定触发姿态，当监测对象的姿态符合获取身高数据的触发姿态时，例如触发姿态可以为处于站立状态并且持续n秒(n为预设值)，则控制单元控制成长数据信息获取单元获取监测对象的身高数据。姿态信息获取单元可以包括如前所述的图像采集模块，通过设置于智能学习桌1上的摄像头2获取监测对象的图像，再对图像进行识别以确定监测对象的姿态；姿态信息获取单元也可以包括雷达模块，通过设置于智能学习桌1上的雷达模块3获取监测对象的姿态信息。所述成长数据信息获取单元包括信息采集模块以及分析模块，所述信息采集模块可以包括如前所述的图像采集模块或雷达模块，所述分析模块用于对信息采集模块采集的图像或雷达数据进行分析，并得出身高数据。
当成长数据为体重数据时，也是首先通过姿态信息获取单元获取监测对象的姿态，当其姿态符合获取体重数据的触发姿态时，例如触发姿态可以为端坐状态并且持续m秒(m为预设值)，则控制单元控制成长数据信息获取单元获取监测对象的体重数据。所述成长数据信息获取单元包括体重秤，在本实施例中，所述体重秤为称重座椅，当监测对象端坐在称重座椅上时，称重座椅能够检测出监测对象的体重。
当成长数据为容貌信息时，还是首先通过姿态信息获取单元获取监测对象的姿态，当其姿态符合获取容貌信息的触发姿态时，例如触发姿态可以为正面平视状态并且持续k秒(k为预设值)，则控制单元控制成长数据信息获取单元获取监测对象的容貌信息。所述成长数据信息获取单元包括如前所述的图像采集模块。
除此之外，所述具有成长监测功能的智能学习桌还包括成长曲线绘制模块，用于基于身高数据和体重数据绘制出身高-时间成长曲线和体重-时间成长曲线，从而能够直观反映出学生随着时间的变化，身高和体重的变化状态。
进一步地，所述控制单元还用于基于成长数据以及预设的公式计算监测对象的成长健康指数。例如，所述成长健康指数可以为身体质量指数(简称体质指数，又称体重指数，英文为Body Mass Index，简称BMI)，是用体重公斤数除以身高米数平方得出的数字，是国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准。当智能学习桌获取了学生的身高以及体重后，则可以计算出该时刻学生的身体质量指数，并且当身体质量指数超出预设的阈值后进行报警，通过信息推送的方式向学生家长推送相关报警信息。
当然，成长健康指数也可以是其他指数，例如年龄与身高相对应的发育指数等。
本发明还提供一种智能学习桌的成长监测方法，包括以下步骤：
对监测对象的身份进行识别；
判断监测对象的姿态为触发姿态时，获取监测对象的成长数据；
将每一次获取的成长数据进行存储并标记对应的获取成长数据的时间。
所述智能学习桌的成长监测方法还包括：
基于成长数据以及预设的公式计算监测对象的成长健康指数。
为了规避监测误差，首次存储成长数据之后，在进行每一次获取数据时，均通过控制单元进行误差规避步骤。具体而言，自上一次存储数据后再一次获取了成长数据，间隔时间为△t，将获取的成长数据与上一次存储数据的成长数据进行比较，形成该△t时间段内成长数据的变化率，将该△t时间段内成长数据的变化率与预设的阈值进行比对，如果该△t时间段内成长数据的变化率超过阈值时则不对该次成长数据进行存储，否则对该次成长数据进行存储。所述阈值可以进行预先设定，也可以根据以往存储的成长数据得出成长数据的平均变化率s，再根据平均变化率确定阈值范围，例如0～s+h为阈值范围，其中h为预设值。例如身高的平均变化率s为0.5厘米/月，预设h为0.5厘米，则阈值范围为0～1厘米/月。当某一次获取身高数据为140.2厘米，上一次存储的身高数据为139.9厘米，二者间隔时间为0.2月，则计算该段时间内身高数据的变化率为1.5厘米/月，超出了阈值范围，则该次获取的身高数据不进行存储。
采用上述技术方案，本发明的智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法，通过对监测对象进行身份识别以开始对成长数据的获取步骤，为了获取的成长数据较为准确，因此在获取成长数据之前首先对监测对象的姿态进行判断，只有当监测对象的姿态为触发姿态时才获取成长数据；获取成长数据之后则进行存储记录，那么就能够阶段性地监测学生的成长数据。本发明的智能学习桌以及智能学习桌的成长监测方法，由于学习桌是学生常用的学习设备，因此能够持续性对学生的成长进行监测，并且监测过程可以自动进行，详细获取监测阶段内的多个时间点成长数据。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种智能学习桌，其特征在于，包括：
身份识别信息获取单元，用于获取监测对象的身份识别信息；
姿态信息获取单元，用于获取监测对象的姿态信息；
成长数据信息获取单元，用于获取监测对象的成长数据；
控制单元，用于接收身份识别信息获取单元发送的监测对象的身份识别信息并对监测对象的身份进行识别；用于接收姿态信息获取单元发送的监测对象的姿态信息，并且判断监测对象的姿态为触发姿态时控制成长数据信息获取单元获取监测对象的成长数据；用于获取成长数据信息获取单元发送的监测对象的成长数据，并发送至存储单元；存储单元，用于将成长数据获取单元每一次获取的成长数据进行存储并标记对应的获取成长数据的时间；所述成长数据信息获取单元还用于自存储单元上一次存储数据间隔时间为△t后再一次获取了成长数据；
所述成长数据包括身高数据；
所述成长数据信息获取单元包括信息采集模块以及分析模块，所述信息采集模块包括图像采集模块或雷达模块，所述分析模块用于对信息采集模块采集的图像或雷达数据进行分析，并得出身高数据；
所述控制单元还用于将获取的成长数据与上一次存储数据的成长数据进行比较，形成该△t时间段内成长数据的变化率，并且将该△t时间段内成长数据的变化率与预设的阈值进行比对，如果该△t时间段内成长数据的变化率超过阈值时则不对该次成长数据进行存储，否则对该次成长数据进行存储；以及用于根据以往存储的成长数据得出成长数据的平均变化率s，阈值范围为0～s+h，其中h为预设值。
2.如权利要求1所述的智能学习桌，其特征在于：所述成长数据还包括体重数据；所述具有成长监测功能的智能学习桌还包括成长曲线绘制模块，用于基于所述成长数据绘制身高-时间成长曲线和/或体重-时间成长曲线。
3.如权利要求1所述的智能学习桌，其特征在于：所述控制单元还用于基于成长数据获得监测对象的成长健康指数。
4.如权利要求1-3任一项所述的智能学习桌，其特征在于：姿态信息获取单元包括图像采集模块或雷达模块。
5.如权利要求2-3任一项所述的智能学习桌，其特征在于：所述成长数据信息获取单元包括体重秤，所述体重秤用于获取监测对象的体重数据。
6.一种智能学习桌的成长监测方法，其特征在于，包括以下步骤：对监测对象的身份进行识别；判断监测对象的姿态为触发姿态时，获取监测对象的成长数据；将每一次获取的成长数据进行存储并标记对应的获取成长数据的时间；
所述成长数据包括身高数据；获取监测对象的成长数据包括：采集监测对象的图像或雷达数据，并对图像或雷达数据进行分析，得出身高数据；
所述智能学习桌的成长监测方法还包括误差规避步骤：自上一次存储数据后再一次获取了成长数据，间隔时间为△t；将获取的成长数据与上一次存储数据的成长数据进行比较，形成该△t时间段内成长数据的变化率；
将该△t时间段内成长数据的变化率与预设的阈值进行比对，如果该△t时间段内成长数据的变化率超过阈值时则不对该次成长数据进行存储，否则对该次成长数据进行存储；
根据以往存储的成长数据得出成长数据的平均变化率s，阈值范围为0～s+h，其中h为预设值。
7.如权利要求6所述的智能学习桌的成长监测方法，其特征在于，所述智能学习桌的成长监测方法还包括：
基于成长数据以及预设的公式计算监测对象的成长健康指数。
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