CN113591635A - 一种智能办公桌椅、控制方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能办公桌椅、控制方法及存储介质，其中控制方法包括获取坐姿图像和脸部图像；根据坐姿图像和脸部图像判断疲劳程度；当疲劳程度达到第一程度阈值，发送第一咨询信息，响应于确认操作执行强制休息操作；当疲劳程度达到第二程度阈值或对第一咨询信息的取消操作次数达到预设次数阈值，执行强制休息操作；能智能识别使用者的疲劳程度，智能地根据使用者的疲劳程度对使用者进行强制休息操作，能对使用者起到监督作用，令使用者能更合理地安排工作和休息的时间，保障使用者的身体健康。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制领域，特别是一种智能办公桌椅、控制方法及存储介质。
背景技术
人们通常在办公桌椅上进行工作或学习，但是人们在办公桌椅上长时间工作或学习后容易疲劳，过度疲劳容易会影响人们的身体健康。利用办公桌椅提醒人们在疲劳状态下注意休息，能够更好地保证人们劳逸结合。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种智能办公桌椅、控制方法及存储介质。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
本发明的第一方面，一种智能办公桌椅的控制方法，包括：
获取使用者的坐姿图像和脸部图像；
对所述坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，以及对所述脸部图像进行特征提取得到第二疲劳检测特征；
根据所述第一疲劳检测特征和所述第二疲劳检测特征，判断所述使用者的疲劳程度；
当所述疲劳程度达到第一程度阈值，发送用于向所述使用者咨询是否休息的第一咨询信息，响应于对所述第一咨询信息的确认操作，所述智能办公桌椅执行强制休息操作；
当所述疲劳程度达到第二程度阈值且对所述第一咨询信息的取消操作次数达到预设次数阈值，所述智能办公桌椅执行强制休息操作。
根据本发明的第一方面，所述智能办公桌椅包括桌体、椅体、用于驱动所述椅体运动的驱动器和位于所述桌体上的显示屏；所述强制休息操作包括：使所述显示屏关机和使所述驱动器驱动所述椅体运动至远离所述桌体的位置。
根据本发明的第一方面，所述对所述坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，包括：
对所述坐姿图像进行识别，确定使用者的头顶、肩部、臀部以及手肘的位置；
根据所述使用者的头顶、肩部以及手肘的位置，得到头顶到肩部的第一高度距离、头顶到手肘的第二高度距离以及头顶到臀部的第三高度距离，所述第一疲劳特征包括所述第一高度距离、所述第二高度距离和所述第三高度距离。
根据本发明的第一方面，所述对所述坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，还包括：
对所述坐姿图像进行识别，拟合使用者的背部曲线；
根据所述使用者的背部曲线，确定背部弯曲角度。
根据本发明的第一方面，所述对所述脸部图像进行特征提取得到第二疲劳检测特征，包括：
对所述脸部图像进行识别，确定使用者的眼睛区域和嘴部区域；
由所述眼睛区域得到眼珠区域和眼皮区域，根据所述眼珠区域和所述眼皮区域得到眼睛张开度；
由所述嘴部区域得到上嘴唇区域和下嘴唇区域，根据所述上嘴唇区域和所述下嘴唇区域得到嘴巴张开度；
其中，所述第二疲劳检测特征包括所述眼睛张开度和所述嘴巴张开度。
根据本发明的第一方面，所述根据所述第一疲劳检测特征和所述第二疲劳检测特征，判断所述使用者的疲劳程度，包括：
将所述第一高度距离、所述第二高度距离、所述第三高度距离、所述背部弯曲角度、所述眼睛张开度和所述嘴巴张开度分别与对应的正常值进行对比，得到对应的多个对比差值；
将多个对比差值分别与对应的差值阈值进行对比，判断得到所述使用者的疲劳程度。
本发明的第二方面，一种智能办公桌椅，包括桌体、椅体、控制器和摄影设备，所述摄影设备与所述控制器电连接；所述控制器用于执行以下的控制方法：
通过所述摄影设备获取使用者的坐姿图像和脸部图像；
对所述坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，以及对所述脸部图像进行特征提取得到第二疲劳检测特征；
根据所述第一疲劳检测特征和所述第二疲劳检测特征，判断所述使用者的疲劳程度；
当所述疲劳程度达到第一程度阈值，发送用于向所述使用者咨询是否休息的第一咨询信息，响应于对所述第一咨询信息的确认操作，所述智能办公桌椅执行强制休息操作；
当所述疲劳程度达到第二程度阈值且对所述第一咨询信息的取消操作次数达到预设次数阈值，所述智能办公桌椅执行强制休息操作。
根据本发明的第二方面，所述智能办公桌椅还包括用于驱动所述椅体运动的驱动器和位于所述桌体上的显示屏；所述显示屏和所述驱动器均与所述控制器电连接；所述控制器用于执行以下的所述强制休息操作：使所述显示屏关机和使所述驱动器驱动所述椅体运动至远离所述桌体的位置。
根据本发明的第二方面，所述驱动器包括轨道和承托台，所述椅体位于所述承托台上，所述承托台滑动连接于所述轨道，所述轨道从靠近所述桌体往远离所述桌体方向延伸。
本发明的第三方面，一种存储介质，存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如本发明的第一方面所述的控制方法。
上述方案至少具有以下有益效果：该智能办公桌椅能智能识别使用者的疲劳程度，智能地根据使用者的疲劳程度对使用者进行强制休息操作，能对使用者起到监督作用，令使用者能更合理地安排工作和休息的时间，保障使用者的身体健康。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例一种智能办公桌椅的控制方法的流程图；
图2是本发明实施例一种智能办公桌椅的结构图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2，本发明的第一方面的实施例，提供了一种智能办公桌椅的控制方法，应用到智能办公桌椅。
智能办公桌椅包括桌体10、椅体20、控制器和摄影设备40，摄影设备40与控制器电连接。智能办公桌椅还包括用于驱动椅体20运动的驱动器50和位于桌体10上的显示屏30；显示屏30和驱动器50均与控制器电连接。
智能办公桌椅的控制方法包括：
步骤S100、获取使用者的坐姿图像和脸部图像；
步骤S200、对坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，以及对脸部图像进行特征提取得到第二疲劳检测特征；
步骤S300、根据第一疲劳检测特征和第二疲劳检测特征，判断使用者的疲劳程度；
步骤S400、当疲劳程度达到第一程度阈值，发送用于向使用者咨询是否休息的第一咨询信息，响应于对第一咨询信息的确认操作，智能办公桌椅执行强制休息操作；
步骤S500、当疲劳程度达到第二程度阈值或对第一咨询信息的取消操作次数达到预设次数阈值，智能办公桌椅执行强制休息操作。
在该实施例中，通过坐姿图像提取第一疲劳检测特征和通过脸部图像提取第二疲劳检测特征，综合第一疲劳检测特征和第二疲劳检测特征判断使用者的疲劳程度，使得判断更加准确。
当使用者开始疲劳，即疲劳程度达到第一程度阈值，该智能办公桌椅向使用者发送第一咨询信息，咨询使用者是否休息；当使用者点击确认，则智能办公桌椅执行强制休息操作，令使用者强制休息；当使用者点击取消，则智能办公桌椅不执行强制休息操作，使用者可以继续使用该智能办公桌椅继续工作或学习。需要说明的是，疲劳程度分为多个等级，在该实施例中疲劳程度分为6个等级，第一程度阈值为等级2。
该智能办公桌椅持续获取使用智能办公桌椅中的使用者的坐姿图像和脸部图像，提取第一疲劳检测特征和第二疲劳检测特征，以及判断使用者的疲劳程度。每当使用者的疲劳程度提升一个等级或者使用者在疲劳状态下持续使用该智能办公桌椅达到例如15分钟的间隔时长，则该智能办公桌椅会向使用者发送第一咨询信息，咨询使用者是否休息。
当疲劳程度达到第二程度阈值或对第一咨询信息的取消操作次数达到预设次数阈值，智能办公桌椅执行强制休息操作，令使用者强制休息。需要说明的是，当使用者的疲劳程度达到第二程度阈值，即使用者已经进入深度疲劳状态，在该实施例中第二程度阈值可以设置为等级5，当使用者对第一咨询信息的取消操作次数达到预设次数阈值，即使用者已经在疲劳状态下长时间工作或学习，在该实施例中预设次数阈值为4次。
该智能办公桌椅能智能识别使用者的疲劳程度，智能地根据使用者的疲劳程度对使用者进行强制休息操作，能对使用者起到监督作用，令使用者能更合理地安排工作和休息的时间，保障使用者的身体健康。
具体地，强制休息操作包括：使显示屏30关机和使驱动器50驱动椅体20运动至远离桌体10的位置。显示屏30关机令到使用者不能再使用电脑工作；使驱动器50驱动椅体20运动至远离桌体10的位置，令到使用者不能再坐在椅体20上对着桌体10；进而起到强制休息的效果。
本发明的第一方面的某些实施例，对坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，包括：对坐姿图像进行识别，确定使用者的头顶、肩部、臀部以及手肘的位置，例如头顶位置为图像中使用者的头部的最高点，肩部位置为图像中肩部的最高点，臀部位置为图像中臀部最低点，手肘位置为图像中手肘的最低点，头顶位置、肩部位置、臀部位置和手肘位置均可以在对图像构建坐标系后通过坐标表示；根据使用者的头顶、肩部以及手肘的位置，得到头顶到肩部的第一高度距离、头顶到手肘的第二高度距离以及头顶到臀部的第三高度距离，第一疲劳特征包括第一高度距离、第二高度距离和第三高度距离；由于人体在疲倦状态坐着时，腰部会不自觉地弯曲以及头部会不自觉地趴低；通过第一高度距离、第二高度距离和第三高度距离可以估算人体的疲劳程度。一般地，第一高度距离越小、第二高度距离越小和第三高度距离越小，表明人体腰部越弯曲以及人体头部越趴低，进而表明疲劳程度越高。
需要说明的是，坐姿图像为通过摄影设备40拍摄的使用者的侧面图像。
本发明的第一方面的某些实施例，对坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，还包括：对坐姿图像进行识别，拟合使用者的背部曲线，背部曲线为图像中人体背部最外侧的曲线；根据使用者的背部曲线，确定背部弯曲角度。由于人体在疲倦状态坐着时，腰部会不自觉地弯曲以及头部会不自觉地趴低，通过背部弯曲角度可以估算人体的疲劳程度。一般地，背部弯曲角度越小，表明人体腰部越弯曲，进而表明疲劳程度越高。
本发明的第一方面的某些实施例，对脸部图像进行特征提取得到第二疲劳检测特征，包括：对脸部图像进行识别，确定使用者的眼睛区域和嘴部区域；由眼睛区域得到眼珠区域和眼皮区域，根据眼珠区域和眼皮区域得到眼睛张开度；由嘴部区域得到上嘴唇区域和下嘴唇区域，根据上嘴唇区域和下嘴唇区域得到嘴巴张开度；其中，第二疲劳检测特征包括眼睛张开度和嘴巴张开度。
需要说明的是，利用FCNN等图像识别算法通过对脸部图像进行识别，得到眼睛区域，再进一步得到眼珠区域和眼皮区域，眼珠区域面积占眼珠区域与眼皮区域之和的比例为眼睛张开度。利用FCNN等图像识别算法通过对脸部图像进行识别，得到嘴部区域，再进一步得到上嘴唇区域和下嘴唇区域，拟合上嘴唇区域的下边沿曲线和下嘴唇区域的上边沿曲线，上嘴唇区域的下边沿曲线的最高点与下嘴唇区域的上边沿曲线的最低点之间的距离为嘴巴张开度。
本发明的第一方面的某些实施例，根据第一疲劳检测特征和第二疲劳检测特征，判断使用者的疲劳程度，包括：将第一高度距离、第二高度距离、第三高度距离、背部弯曲角度、眼睛张开度和嘴巴张开度分别与对应的正常值进行对比，得到对应的多个对比差值；将多个对比差值分别与对应的差值阈值进行对比，判断得到使用者的疲劳程度。
需要说明的是，正常值为使用者在非疲劳状态下测量的值。
具体地，将实时的第一高度距离与第一高度距离对应的正常值对比，得到对比差值一，将对比差值一与第一高度距离对应的差值阈值对比；
同样地，将实时的第二高度距离与第二高度距离对应的正常值对比，得到对比差值二，将对比差值二与第二高度距离对应的差值阈值对比；
将实时的第三高度距离与第三高度距离对应的正常值对比，得到对比差值三，将对比差值三与第三高度距离对应的差值阈值对比；
将实时的背部弯曲角度与背部弯曲角度对应的正常值对比，得到对比差值四，将对比差值四与背部弯曲角度对应的差值阈值对比；
将实时的眼睛张开度与眼睛张开度对应的正常值对比，得到对比差值五，将对比差值五与眼睛张开度对应的差值阈值对比；
将实时的嘴巴张开度与嘴巴张开度对应的正常值对比，得到对比差值六，将对比差值六与嘴巴张开度对应的差值阈值对比；
当有一个对比差值大于差值阈值，则疲劳程度为等级1；当有两个对比差值大于差值阈值，则疲劳程度为等级2；如此类推。
参照图2，本发明的第二方面的实施例，提供了一种智能办公桌椅，智能办公桌椅包括桌体10、椅体20、控制器和摄影设备40，摄影设备40与控制器电连接；控制器用于执行以下的控制方法：
通过摄影设备40获取使用者的坐姿图像和脸部图像；
对坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，以及对脸部图像进行特征提取得到第二疲劳检测特征；
根据第一疲劳检测特征和第二疲劳检测特征，判断使用者的疲劳程度；
当疲劳程度达到第一程度阈值，发送用于向使用者咨询是否休息的第一咨询信息，响应于对第一咨询信息的确认操作，智能办公桌椅执行强制休息操作；
当疲劳程度达到第二程度阈值且对第一咨询信息的取消操作次数达到预设次数阈值，智能办公桌椅执行强制休息操作。
在该实施例中，该智能办公桌椅能智能识别使用者的疲劳程度，智能地根据使用者的疲劳程度对使用者进行强制休息操作，能对使用者起到监督作用，令使用者能更合理地安排工作和休息的时间，保障使用者的身体健康。
需要说明的是，智能办公桌椅实际上执行如上的本发明的第一方面的实施例的全部的控制方法，解决相同的技术问题，具有相同的技术手段，带来相同的技术效果，在此不再详述。
本发明的第二方面的某些实施例，智能办公桌椅还包括用于驱动椅体20运动的驱动器50和位于桌体10上的显示屏30；显示屏30和驱动器50均与控制器电连接；控制器用于执行以下的强制休息操作：使显示屏30关机和使驱动器50驱动椅体20运动至远离桌体10的位置。
本发明的第二方面的某些实施例，驱动器50包括轨道52和承托台51，椅体20位于承托台51上，承托台51滑动连接于轨道52并能沿轨道52滑动，轨道52从靠近桌体10往远离桌体10方向延伸。轨道52为电动轨道52，能驱动承托台51运动。当执行强制休息操作时，轨道52驱动承托台51及承托台51上的椅体20往远离桌体10方向。
本发明的第三方面，提供了一种存储介质。存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如本发明的第一方面所述的控制方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能办公桌椅的控制方法，其特征在于，包括：
获取使用者的坐姿图像和脸部图像；
对所述坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，以及对所述脸部图像进行特征提取得到第二疲劳检测特征；
根据所述第一疲劳检测特征和所述第二疲劳检测特征，判断所述使用者的疲劳程度；
当所述疲劳程度达到第一程度阈值，发送用于向所述使用者咨询是否休息的第一咨询信息，响应于对所述第一咨询信息的确认操作，所述智能办公桌椅执行强制休息操作；
当所述疲劳程度达到第二程度阈值或对所述第一咨询信息的取消操作次数达到预设次数阈值，所述智能办公桌椅执行强制休息操作。
2.根据权利要求1所述的一种智能办公桌椅的控制方法，其特征在于，所述智能办公桌椅包括桌体、椅体、驱动器和位于所述桌体上的显示屏；所述强制休息操作包括：使所述显示屏关机和使所述驱动器驱动所述椅体运动至远离所述桌体的位置。
3.根据权利要求1所述的一种智能办公桌椅的控制方法，其特征在于，所述对所述坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，包括：
对所述坐姿图像进行识别，确定使用者的头顶、肩部、臀部以及手肘的位置；
根据所述使用者的头顶、肩部以及手肘的位置，得到头顶到肩部的第一高度距离、头顶到手肘的第二高度距离以及头顶到臀部的第三高度距离，所述第一疲劳特征包括所述第一高度距离、所述第二高度距离和所述第三高度距离。
4.根据权利要求3所述的一种智能办公桌椅的控制方法，其特征在于，所述对所述坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，还包括：
对所述坐姿图像进行识别，拟合使用者的背部曲线；
根据所述使用者的背部曲线，确定背部弯曲角度。
5.根据权利要求4所述的一种智能办公桌椅的控制方法，其特征在于，所述对所述脸部图像进行特征提取得到第二疲劳检测特征，包括：
对所述脸部图像进行识别，确定使用者的眼睛区域和嘴部区域；由所述眼睛区域得到眼珠区域和眼皮区域，根据所述眼珠区域和所述眼皮区域得到眼睛张开度；
由所述嘴部区域得到上嘴唇区域和下嘴唇区域，根据所述上嘴唇区域和所述下嘴唇区域得到嘴巴张开度；
其中，所述第二疲劳检测特征包括所述眼睛张开度和所述嘴巴张开度。
6.根据权利要求5所述的一种智能办公桌椅的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一疲劳检测特征和所述第二疲劳检测特征，判断所述使用者的疲劳程度，包括：
将所述第一高度距离、所述第二高度距离、所述第三高度距离、所述背部弯曲角度、所述眼睛张开度和所述嘴巴张开度分别与对应的正常值进行对比，得到对应的多个对比差值；
将多个对比差值分别与对应的差值阈值进行对比，判断得到所述使用者的疲劳程度。
7.一种智能办公桌椅，其特征在于，所述智能办公桌椅包括桌体、椅体、控制器和摄影设备，所述摄影设备与所述控制器电连接；所述控制器用于执行以下的控制方法：
通过所述摄影设备获取使用者的坐姿图像和脸部图像；
对所述坐姿图像进行特征提取得到第一疲劳检测特征，以及对所述脸部图像进行特征提取得到第二疲劳检测特征；
根据所述第一疲劳检测特征和所述第二疲劳检测特征，判断所述使用者的疲劳程度；
当所述疲劳程度达到第一程度阈值，发送用于向所述使用者咨询是否休息的第一咨询信息，响应于对所述第一咨询信息的确认操作，所述智能办公桌椅执行强制休息操作；
当所述疲劳程度达到第二程度阈值且对所述第一咨询信息的取消操作次数达到预设次数阈值，所述智能办公桌椅执行强制休息操作。
8.根据权利要求7所述的一种智能办公桌椅，其特征在于，所述智能办公桌椅还包括用于驱动所述椅体运动的驱动器和位于所述桌体上的显示屏；所述显示屏和所述驱动器均与所述控制器电连接；所述控制器用于执行以下的所述强制休息操作：
使所述显示屏关机和使所述驱动器驱动所述椅体运动至远离所述桌体的位置。
9.根据权利要求8所述的一种智能办公桌椅，其特征在于，所述驱动器包括轨道和承托台，所述椅体位于所述承托台上，所述承托台滑动连接于所述轨道，所述轨道从靠近所述桌体往远离所述桌体方向延伸。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的控制方法。
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| CN202110812773.XA CN113591635A (zh) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | 一种智能办公桌椅、控制方法及存储介质 |
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