CN117503119A - 姿态检测系统、方法、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及姿态检测相关技术领域，具体涉及一种姿态检测系统、方法、设备和存储介质。姿态检测系统，包括：距离传感器、光强传感器、红外传感器和计算设备；所述距离传感器用于检测人体头部与预设标定点之间的距离；所述预设标定点为桌子或距离传感器所在点位；所述红外传感器用于检测椅子区域是否存在人体；所述光强传感器用于检测桌面区域是否存在光强变化；所述计算设备分别与所述距离传感器所述，红外传感器和所述光强传感器连接，用于基于所述距离传感器所述红外传感器和所述光强传感器的检测结果确定坐姿是否正确，并在坐姿不正确时发出提醒。
Description
技术领域
本申请涉及姿态检测相关技术领域，具体涉及一种姿态检测系统、方法、设备和存储介质。
背景技术
当今社会，人们在工作、学习和日常生活中往往需要长时间保持坐姿。然而，长时间保持不正确的坐姿会对身体健康产生负面影响，如颈椎病、腰椎病和肌肉疲劳等。因此，准确检测和评估身体姿势的方法变得至关重要。
发明内容
有鉴于此，本申请的实施例致力于提供一种姿态检测系统、方法、设备和存储介质。
本申请第一方面提供了一种姿态检测系统，包括：
距离传感器、光强传感器、红外传感器和计算设备；
所述距离传感器用于检测人体头部与预设标定点之间的距离；
所述红外传感器用于检测椅子区域是否存在人体；
所述光强传感器用于检测桌面区域是否存在光强变化；
所述计算设备分别与所述距离传感器所述，红外传感器和所述光强传感器连接，用于基于所述距离传感器所述红外传感器和所述光强传感器的检测结果确定坐姿是否正确，并在坐姿不正确时发出提醒。
在一些实施例中，所述距离传感器为ToF传感器，设置在桌子上方预设高度范围处朝向人体坐在椅子时头部所在区域；
所述红外传感器设置在桌子上方预设高度范围处，朝向人体坐在椅子时躯干所在区域；
所述光强传感器设置在桌子上方预设高度范围处朝向桌面人手活动区域。
在一些实施例中，所述计算设备具体用于，基于所述红外传感器和所述光强传感器的检测结果判断是否存在人员坐在椅子区域；若存在则，判断人体头部与预设标定点之间的距离是否处于目标范围之内，若处于范围之内则确定坐姿正确；若处于预设范围之外，则确定坐姿不正确。
在一些实施例中，所述计算设备还用于获取人员身高，基于所述人员身高和预设规则，确定目标范围。
本申请第二方面提供一种姿态检测方法，应用于如上述的姿态检测系统中，所述方法包括：
当红外传感器检测被触发，则认为在接下来第一预设时长之内椅子区域存在人体；
在确定椅子区域存在人体的状态下，距离传感器、光强传感器和红外传感器中任意一个被触发，则认为在接下来第二预设时长之内椅子区域存在人体；
其中，所述距离传感器，检测到距离产生变化，则认为所述距离传感器被触发；
所述光强传感器，检测到光强出现变化，则认为所述光强传感器被触发；
所述红外传感器，检测到热量出现变化，则认为所述红外传感器被触发；
在确定椅子区域存在人体的状态下，判断所述人体头部与预设标定点之间的距离是否处于目标范围之内；若不处于目标范围之内持续第三预设时长，则发出提醒。
在一些实施例中，还包括：
在确定椅子区域存在人体的状态下，若所述人体头部与预设标定点之间的距离是小于目标范围的最小值且持续第三预设时长，则发出前倾提醒。
在一些实施例中，还包括：
在确定椅子区域存在人体的状态下，若所述人体头部与预设标定点之间的距离是大于目标范围的最大值且持续第三预设时长，则发出后倾提醒。
在一些实施例中，还包括：
获取人员身高；
基于所述人员身高和预设规则。
基于本申请第三方面提供一种电子设备，包括：
处理器，以及用于存储所述处理器可执行程序的存储器；
所述处理器，用于通过运行所述存储器中的程序，实现如上述的姿态检测方法。
基于本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时使得所述处理器执行如上述的姿态检测方法。
本申请所提供的姿态检测系统包括：距离传感器、光强传感器、红外传感器和计算设备；所述距离传感器用于检测人体头部与预设标定点之间的距离；所述红外传感器用于检测椅子区域是否存在人体；所述光强传感器用于检测桌面区域是否存在光强变化；所述计算设备分别与所述距离传感器所述，红外传感器和所述光强传感器连接，用于基于所述距离传感器所述红外传感器和所述光强传感器的检测结果确定坐姿是否正确，并在坐姿不正确时发出提醒。如此设置本申请提供的方案可以实时检测坐姿是否正确并提供反馈，以辅助人员采用正确的坐姿。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1是本申请一个实施例提供的姿态检测系统的结构示意图。
图2是本申请一个实施例提供的姿态检测系统的结构示意图。
图3是本申请一个实施例提供的姿态检测系统的结构示意图。
图4是本申请一个实施例提供的姿态检测系统的结构示意图。
图5是本申请一个实施例提供的姿态检测系统的结构示意图。
图6是本申请一个实施例提供的电子设备结构示意图。
附图标记：1、距离传感器；2、光强传感器；3、红外传感器；4、计算设备。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
申请概述
当今社会，人们在工作、学习和日常生活中往往需要长时间保持坐姿。然而，长时间保持不正确的坐姿会对身体健康产生负面影响，如颈椎病、腰椎病和肌肉疲劳等。因此，准确检测和评估身体姿势的方法变得至关重要。
目前已存在一些用于检测和评估坐姿的技术，但它们存在一些限制。一些技术需要复杂的设备或昂贵的传感器，使得它们在实际应用中不太实用。另外，一些技术只能提供静态的坐姿评估，无法实时监测和提供反馈。
因此，有必要开发一种方法和设备，能够准确检测和评估身体坐姿，并能够实时监测和提供反馈。这种方法和设备应该具备简单易用、成本低廉、准确度高和能够改善健康的特点。
目前市场上的一部分姿态检测装置，例如：使用摄像头来实现，将摄像头采集到的图像信息通过图像识别算法检测到人体骨骼关键点的位置，据此可以得出人的当前姿态，从而判断人的坐姿是否正确，这种方式虽然准确，但会涉及到隐私问题，且成本较高，价格昂贵。使用超声波方案：一部分的姿态检测方案，通过超声波简单地测量人与传感器的距离，来判断人的坐姿是否正确，这种方案，往往需要将传感器放置到合适的位置，且检测的坐姿类型比较单一。使用智能穿戴的方案：这类方案通常使用加速度计、陀螺仪和压力传感器等传感器来检测和评估身体姿势。这些传感器可以放置在椅子或身体的特定部位上，通过测量身体的加速度、角速度和压力等参数来推断身体的姿势。通过分析传感器数据，系统可以确定身体的坐姿是否正确，并提供反馈和提醒。
但是上述方案要么价格昂贵，要么需要穿戴，在人体上使用不便基于此，本申请提供一种姿态检测系统，包括：距离传感器、光强传感器、红外传感器和计算设备；所述距离传感器用于检测人体头部与预设标定点之间的距离；所述红外传感器用于检测椅子区域是否存在人体；所述光强传感器用于检测桌面区域是否存在光强变化；所述计算设备分别与所述距离传感器所述，红外传感器和所述光强传感器连接，用于基于所述距离传感器所述红外传感器和所述光强传感器的检测结果确定坐姿是否正确，并在坐姿不正确时发出提醒。如此设置本申请提供的方案可以实时检测坐姿是否正确并提供反馈，以辅助人员采用正确的坐姿。
在介绍了本申请的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本申请的各种非限制性实施例。
示例性系统
参照图1至图4，本申请提供的姿态检测系统包括：距离传感器1、光强传感器2、红外传感器3和计算设备4；所述距离传感器1用于检测人体头部与预设标定点之间的距离；所述红外传感器3用于检测椅子区域是否存在人体；所述光强传感器2用于检测桌面区域是否存在光强变化；所述计算设备4分别与所述距离传感器1所述，红外传感器3和所述光强传感器2连接，用于基于所述距离传感器1所述红外传感器3和所述光强传感器2的检测结果确定坐姿是否正确，并在坐姿不正确时发出提醒。如此设置本申请提供的方案可以实时检测坐姿是否正确并提供反馈，以辅助人员采用正确的坐姿。
具体的，距离传感器1：用于检测人体头部与预设标定点之间的距离。可以通过测量信号从传感器到人体头部的反射时间，来计算出人体头部与预设标定点之间的距离。红外传感器3：用于检测椅子区域是否存在人体，可以通过检测周围环境的红外辐射强度变化，来识别是否有人在椅子区域内。光强传感器2：用于检测桌面区域是否存在光强变化，可以通过检测周围环境的光线强度变化，来识别是否有物品或人体部位在桌面上。计算设备4：与距离传感器1、红外传感器3和光强传感器2连接，用于基于传感器的检测结果来确定坐姿是否正确，并在坐姿不正确时发出提醒。可以通过算法和逻辑处理来分析传感器数据，识别坐姿是否正确，判断需要发出提醒的类型和方式。
需要注意的是，以上是实现该系统的基本原理和基本组成部分，实际系统的设计和实现还可以进行进一步的优化，如传感器的选型、连接方式、数据传输和处理、提醒方式、用户操作界面等方面的问题。在实际应用中，应该根据实际要求和应用场景进行详细的规划和设计，确保系统的稳定性、可靠性和易用性。
具体的，所述距离传感器1为ToF传感器，设置在桌子上方预设高度范围处朝向人体坐在椅子时头部所在区域；所述红外传感器3设置在桌子上方预设高度范围处，朝向人体坐在椅子时躯干所在区域；所述光强传感器2设置在桌子上方预设高度范围处朝向桌面人手活动区域。具体的设置方式可以参照图1，桌子的上方设置有灯具，在灯具上设置本申请提供的三种类型的传感器传感器。如此设置灯具提供的照明可以更加清楚的反映桌面上因为人体移动而带来的光强变化。灯具为区域提供基础照明，避免其他光源变化而对本申请提供方案的检测结果造成影响。
具体的预设高度范围可以是20厘米到60厘米，进一步的也可以是30厘米到50厘米，在一些实施例中可以设置在高度为40厘米的位置嗯。
在一些实施例中，所述计算设备4具体用于，基于所述红外传感器3和所述光强传感器2的检测结果判断是否存在人员坐在椅子区域；若存在则，判断人体头部与预设标定点之间的距离是否处于目标范围之内，若处于范围之内则确定坐姿正确；若处于预设范围之外，则确定坐姿不正确。
需要说明的是具体的算法逻辑，可以参照本申请方法实施这一部分的内容。
在一些实施例中，所述计算设备4还用于获取人员身高，基于所述人员身高和预设规则，确定目标范围。
如此设置本申请提供的方案，可以根据人员的实际身高进行调整，使得本申请提供的方案适配性更好。
示例性方法
一种姿态检测方法，应用于上述的姿态检测系统中，所述方法包括：
当红外传感器3检测被触发，则认为在接下来第一预设时长之内椅子区域存在人体；
在确定椅子区域存在人体的状态下，距离传感器1、光强传感器2和红外传感器3中任意一个被触发，则认为在接下来第二预设时长之内椅子区域存在人体；
其中，所述距离传感器1，检测到距离产生变化，则认为所述距离传感器1被触发；
所述光强传感器2，检测到光强出现变化，则认为所述光强传感器2被触发；
所述红外传感器3，检测到热量出现变化，则认为所述红外传感器3被触发；
在确定椅子区域存在人体的状态下，判断所述人体头部与预设标定点之间的距离是否处于目标范围之内；若不处于目标范围之内持续第三预设时长，则发出提醒。
本申请提供的方案中，以红外传感器3的检测结果为判断是否存在人体的核心，即：红外传感器3检测被触发，则认为在接下来第一预设时长之内椅子区域存在人体，这是用于识别是否有人在椅子区域内的方法。在确定椅子区域存在人体的状态下，距离传感器1、光强传感器2和红外传感器3中任何一个被触发，则认为在接下来第二预设时长之内椅子区域存在人体。如此设置，可以更好的确定是否有人坐在椅子上；在实际应用中，在确定椅子区域存在人体的状态下，检测到距离产生变化、光强出现变化或热量出现变化，则认为存在传感器被触发。认为有人坐在椅子上
在确定椅子区域存在人体的状态下，需要判断人体头部与预设标定点之间的距离是否处于目标范围之内。若不处于目标范围之内持续第三预设时长，则发出提醒。需要说明的是目标范围是基于计算之后确定的人体正确坐姿时人体头部与预设标定点之间的距离，所述预设标定点为桌子或距离传感器1所在点位；
需要注意的是，以上规则为基本规则，实现该系统还需要考虑到实际情况和要求，如预设时长、目标范围、提醒方式等方面的问题。在实际应用中，应该根据不同情况进行具体的调整和优化，以提高系统的准确性和可靠性。同时，需要确保系统的正常运行和用户的安全使用，避免出现潜在的风险和问题。
具体的，第一预设时长可以为5分钟，第二预设时长可以为10分钟
在一些实施例中，本申请提供的方法还包括：在确定椅子区域存在人体的状态下，若所述人体头部与预设标定点之间的距离是小于目标范围的最小值且持续第三预设时长，则发出前倾提醒。如图2所示，人体头部与预设标定点之间距离小于目标范围的最小值时可以认为此时坐姿出现了前倾，所以发出前倾提醒。
在一些实施例中，本申请提供的方法还包括：在确定椅子区域存在人体的状态下，若所述人体头部与预设标定点之间的距离是大于目标范围的最大值且持续第三预设时长，则发出后倾提醒。如图3所示，人体头部与预设标定点之间距离大于目标范围的最大值时可以认为此时坐姿出现了后倾，所以发出后倾提醒。
需要说明的是，在实际应用中，还可能会出现如图4所示的低头以及如图5所示的歪头等其他情况，针对这两种情况可以设置不同的规则分别进行不同的提示，也可以统一进行坐姿不正确的提示；
在本申请提供的方案中，为了提高方案的适配性，还可以包括：
获取人员身高；
基于所述人员身高和预设规则确定目标范围。
具体的基于所述人员身高和预设规则，确定目标范围的方案可以是人员身高乘以第一系数为目标范围的最小值，人员身高乘以第二系数为目标范围的最大值，如此通过上述方案，可以确定目标范围。
需要说明的是，在现有的一些方案中，如果出现如图4、图5所示的情况，距离检测器检测不到目标时，可能会误认为人员已经离开座位，但是实际中，此时人员为非正确坐姿。基于此本申请的方案中，综合三个检测器的检测结果进行判断，当人员出现如图4和图5所示情况时，依然可以判断此处存在相关人员，具体的，当头部离开了距离传感器检测区域之后，此时，因为有手或者脑袋在下方活动，光强传感器检测到了变化，这个时候认为人是过于低头或者趴在了桌子上。
示例性电子设备
下面，参考图6来描述根据本申请实施例的电子设备。图6图示了根据本申请实施例的电子设备的框图。
如图6所示，电子设备600包括一个或多个处理器610和存储器620。
处理器610可以是中央处理单元(CPU)或者具有姿态检测能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备600中的其他组件以执行期望的功能。
存储器620可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器610可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的姿态检测方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如类别对应关系等各种内容。
在一个示例中，电子设备600还可以包括：输入装置630和输出装置640，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
此外，该输入设备630还可以包括例如键盘、鼠标、接口等等。该输出装置640可以向外部输出各种信息，包括分析结果等。该输出设备640可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图6中仅示出了该电子设备中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。
示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质
除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的生姿态检测方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的姿态检测方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种姿态检测系统，其特征在于，包括：距离传感器、光强传感器、红外传感器和计算设备；
所述距离传感器用于检测人体头部与预设标定点之间的距离；所述预设标定点为桌子或距离传感器所在点位；
所述红外传感器用于检测椅子区域是否存在人体；
所述光强传感器用于检测桌面区域是否存在光强变化；
所述计算设备分别与所述距离传感器所述，红外传感器和所述光强传感器连接，用于基于所述距离传感器所述红外传感器和所述光强传感器的检测结果确定坐姿是否正确，并在坐姿不正确时发出提醒。
2.根据权利要求1所述姿态检测系统，其特征在于，所述距离传感器为ToF传感器，设置在桌子上方预设高度范围处朝向人体坐在椅子时头部所在区域；
所述红外传感器设置在桌子上方预设高度范围处，朝向人体坐在椅子时躯干所在区域；
所述光强传感器设置在桌子上方预设高度范围处朝向桌面人手活动区域。
3.根据权利要求1所述姿态检测系统，其特征在于，所述计算设备具体用于，基于所述红外传感器和所述光强传感器的检测结果判断是否存在人员坐在椅子区域；若存在则，判断人体头部与预设标定点之间的距离是否处于目标范围之内，若处于范围之内则确定坐姿正确；若处于预设范围之外，则确定坐姿不正确。
4.根据权利要求1所述的姿态检测系统，其特征在于，所述计算设备还用于获取人员身高，基于所述人员身高和预设规则，确定目标范围。
5.一种姿态检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4任一项所述的姿态检测系统中，所述方法包括：
当红外传感器检测被触发，则认为在接下来第一预设时长之内椅子区域存在人体；
在确定椅子区域存在人体的状态下，距离传感器、光强传感器和红外传感器中任意一个被触发，则认为在接下来第二预设时长之内椅子区域存在人体；
其中，所述距离传感器，检测到距离产生变化，则认为所述距离传感器被触发；
所述光强传感器，检测到光强出现变化，则认为所述光强传感器被触发；
所述红外传感器，检测到热量出现变化，则认为所述红外传感器被触发；
在确定椅子区域存在人体的状态下，判断所述人体头部与预设标定点之间的距离是否处于目标范围之内；若不处于目标范围之内持续第三预设时长，则发出提醒。
6.根据权利要求5所述的姿态检测方法，其特征在于，还包括：
在确定椅子区域存在人体的状态下，若所述人体头部与预设标定点之间的距离是小于目标范围的最小值且持续第三预设时长，则发出前倾提醒。
7.根据权利要求5所述的姿态检测方法，其特征在于，还包括：
在确定椅子区域存在人体的状态下，若所述人体头部与预设标定点之间的距离是大于目标范围的最大值且持续第三预设时长，则发出后倾提醒。
8.根据权利要求5所述的姿态检测方法，其特征在于，还包括：
获取人员身高；
基于所述人员身高和预设规则。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器，以及用于存储所述处理器可执行程序的存储器；
所述处理器，用于通过运行所述存储器中的程序，实现如权利要求5至8中任一项所述的姿态检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时使得所述处理器执行如权利要求5至8中任一项所述的姿态检测方法。
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN117503119A (zh) |
-
2023
- 2023-12-12 CN CN202311704076.8A patent/CN117503119A/zh active Pending
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