CN208967550U - 一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯，涉及照明设备领域。本实用新型包括台灯底座、支撑臂、灯光组件；支撑臂的一侧面开设有一第一凹槽，第一凹槽内安装有摄像头和红外测距仪组件，支撑臂的一侧面设置有一显示屏；台灯底座的上表面设置有扬声器槽、指示灯、灯光控制按钮组件，台灯底座面向台灯使用者的一侧面开设有一环境光检测元件安装槽，台灯底座内安装有控制电路板。本实用新型通过环境光检测元件、摄像头和红外测距仪组件对学生的坐姿情况数据进行实时采集，进行坐姿提醒，降低儿童近视、驼背、压抑出现概率，具有反应时间快，坐姿提醒效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于照明设备领域，特别是涉及一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯。
背景技术
在日常生活中，台灯是学习和伏案工作中经常用到的小家电，但是错误的坐姿导致疲劳，带来视力的下降，大多数学生在学习过程中都不能长时间的保持正确的坐姿，头部距离书本的距离往往小于20cm，尽管老师和家长斗采取了各种措施进行纠正孩子的坐姿，但是没有一种措施能够使孩子摆脱这种不良坐姿的危害，更严重的会导致孩子的脊椎变形，这其中的问题就在于老师和家长不能一直陪在孩子身边对孩子写作业时的坐姿进行监督，而台灯是每个学生桌子上必备的一种小电器，若能实现对孩子坐姿的实施监督和监控，便能解决以上问题，因此针对以上问题提供一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯具有重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯，通过提供一种带有扬声器、环境光检测元件、摄像头和红外测距仪组件、指示灯和显示屏的台灯，台灯上设置有手动和自动切换调光按钮，灯光组件采用了减蓝光和反射导光设计，通过环境光检测元件、摄像头和红外测距仪组件对学生的坐姿情况数据进行实时采集，进行坐姿提醒，解决了学生坐姿不当矫正、疲劳过度不能提醒、坐姿长期不当导致的近视、驼背、压抑出现概率的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯，包括台灯底座、支撑臂、灯光组件；
所述支撑臂的顶端设置有一第一连接块，所述支撑臂的底端设置有一第二连接块，所述第一连接块和第二连接块垂直设置于支撑臂的同一侧面；所述第一连接块的一侧通过连接柱固定连接灯光组件，所述第二连接块的底面固定连接台灯底座；
所述支撑臂的一侧面开设有一第一凹槽，所述第一凹槽内安装有摄像头和红外测距仪组件，所述支撑臂的一侧面设置有一显示屏，所述显示屏位于第一凹槽的下方；
所述台灯底座的上表面设置有扬声器槽、指示灯、灯光控制按钮组件，所述台灯底座面向台灯使用者的一侧面开设有一环境光检测元件安装槽，所述台灯底座内安装有控制电路板；
所述灯光组件包括由上至下依次固定连接的圆环形的塑料固定壳体、圆环形的灯源固定铝基板、圆形的反光片、环绕成一圈的反蓝光灯珠、点散式导光板、光学处理片；所述灯源固定铝基板的表面均布安装有LED灯体；
所述控制电路板上设置有红外接口、电源接口、摄像头接口、显示屏接口、扬声器接口、指示灯模块、灯光调节控制按钮模块、环境光检测元件、微处理器、存储器、缓存器、信息采集模块；
所述指示灯模块、LED灯体、电源接口、存储器、缓存器、扬声器接口、显示屏接口、灯光调节控制按钮模块分别与微处理器电性相连，所述摄像头和红外测距仪组件包括摄像头和红外测距模块，所述摄像头、红外测距模块、环境光检测元件分别通过信息采集模块与缓存器电性相连。
进一步地，所述灯光调节控制按钮模块包括开关机按钮、灯光三级调节按钮手动/自动调光切换按钮、灯光四五级调节按钮。
进一步地，所述圆环形的塑料固定壳体的一表面环绕设置有一圈第一限位凸条，所述圆环形的塑料固定壳体的一表面位于第一限位凸条的圈内环绕设置有一圈第二限位凸条，所述第一限位凸条与第二限位凸条之间的塑料固定壳体表面均布设置有与LED灯体位置相对应的棱台型凸起，所述第一限位凸条与第二限位凸条之间的塑料固定壳体表面设置有若干定位螺柱，所述第一限位凸条的表面均布开设有卡槽。
进一步地，所述灯源固定铝基板固定安装于第一限位凸条与第二限位凸条之间的塑料固定壳体表面，所述灯源固定铝基板的表面开设有与定位螺柱位置相对的定位孔。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过提供一种带有扬声器、环境光检测元件、摄像头和红外测距仪组件、指示灯和显示屏的台灯，台灯上设置有手动和自动切换调光按钮，灯光组件采用了减蓝光和反射导光设计，通过环境光检测元件、摄像头和红外测距仪组件对学生的坐姿情况数据进行实时采集，进行坐姿提醒，降低儿童近视、驼背、压抑出现概率，具有反应时间快，坐姿提醒效率高的优点。
当然，实施本实用新型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实用新型实施例的技术方案，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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯的结构示意图；
图2为本实用新型的灯光组件的爆炸图；
图3为本实用新型的控制电路板的结构示意图；
图4为本实用新型的塑料固定壳体的结构示意图；
图5为本实用新型的灯源固定铝基板的结构示意图；
图6为本实用新型的一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯的系统框架图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-台灯底座，101-扬声器槽，102-指示灯，103-灯光控制按钮组件，104-环境光检测元件安装槽，2-支撑臂，201-第一连接块，2011-连接柱，202-第二连接块，203-第一凹槽，204-摄像头和红外测距仪组件，205-显示屏，3-灯光组件，301-塑料固定壳体，3011-第一限位凸条，3012-第二限位凸条，3013-棱台型凸起，3014-卡槽，3015-定位螺柱，302-灯源固定铝基板，3021-LED灯体，3022-定位孔，303-反光片，304-反蓝光灯珠，305-点散式导光板，306-光学处理片，4-控制电路板，401-红外接口，402-电源接口，403-摄像头接口，404-显示屏接口，405-指示灯模块，406-扬声器接口，407-开关机按钮，408-灯光三级调节按钮，409-手动/自动调光切换按钮，410-灯光四五级调节按钮，411-环境光检测元件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶端”、“底端”、“垂直”、“一侧”、“底面”、“内”、“下方”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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实用新型的限制。
请参阅图1所示，本实用新型的一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯，包括台灯底座1、支撑臂2、灯光组件3；
支撑臂2的顶端设置有一第一连接块201，支撑臂2的底端设置有一第二连接块202，第一连接块201和第二连接块202垂直设置于支撑臂2的同一侧面；第一连接块201的一侧通过连接柱2011固定连接灯光组件3，第二连接块202的底面固定连接台灯底座1；
支撑臂2的一侧面开设有一第一凹槽203，第一凹槽203内安装有摄像头和红外测距仪组件204，支撑臂2的一侧面设置有一显示屏205，显示屏205位于第一凹槽203的下方；
如图1和3所示，台灯底座1的上表面设置有扬声器槽101、指示灯102、灯光控制按钮组件103，台灯底座1面向台灯使用者的一侧面开设有一环境光检测元件安装槽104，台灯底座1内安装有控制电路板4；
如图2所示，灯光组件3包括由上至下依次固定连接的圆环形的塑料固定壳体301、圆环形的灯源固定铝基板302、圆形的反光片303、环绕成一圈的反蓝光灯珠304、点散式导光板305、光学处理片306；灯源固定铝基板302的表面均布安装有LED灯体3021；
如图3和图6所示，本实用新型的一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯的控制系统，控制电路板4上设置有红外接口401、电源接口402、摄像头接口403、显示屏接口404、扬声器接口406、指示灯模块405、灯光调节控制按钮模块、环境光检测元件411、微处理器、存储器、缓存器、信息采集模块；信息采集模块为研旭ad7606工业采集模块，环境光检测元件411为TEMT6000环境光传感器；微处理器为E3300处理器；
如图6所示，指示灯模块405、LED灯体、电源接口402、存储器、缓存器、扬声器接口406、显示屏接口404、灯光调节控制按钮模块分别与微处理器电性相连，摄像头和红外测距仪组件204包括摄像头和红外测距模块，红外测距模块为HZH-SF02红外测距模块；摄像头、红外测距模块、环境光检测元件411分别通过信息采集模块与缓存器电性相连。
存储器用于存储位于台灯前学习和写字的孩童的坐姿，位置对应的光感强度数据，包括学习孩童低头、坐姿歪斜的数据建立坐姿数据模型并与显示屏与扬声器的文字、语音数据、指示灯102相对应，通过环境光检测元件411、红外测距模块、摄像头实时检测图片、红外、间距等数据并由信息采集模块进行采集后与存储器中的坐姿数据模型进行比对，在显示屏和扬声器中对当前坐姿进行提示和显示，当孩子的坐姿不标准产生歪斜时通过指示灯102进行提示，提醒孩子进行坐姿修正。
其中，摄像头和红外测距模块的有效探测间距为100cm，可对摄像头和红外测距仪组件正前方-30～30°的范围进行自动快速自适应校准，不受桌椅高度变化，背景物体或人影响，抗干扰性强，摄像头采集学习孩童的眼睛、头部、嘴巴和坐姿数据，利用面部表情、头颈部肌肉运动、人物动作、语音等多特征数据，采用分布式信息融合结构进行决策判
如图3所示，其中，灯光调节控制按钮模块包括开关机按钮407、灯光三级调节按钮408、手动/自动调光切换按钮409、灯光四五级调节按钮410。
如图4所示，其中，圆环形的塑料固定壳体301的一表面环绕设置有一圈第一限位凸条3011，圆环形的塑料固定壳体301的一表面位于第一限位凸条3011的圈内环绕设置有一圈第二限位凸条3012，第一限位凸条3011与第二限位凸条3012之间的塑料固定壳体301表面均布设置有与LED灯体3021位置相对应的棱台型凸起3013，第一限位凸条3011与第二限位凸条3012之间的塑料固定壳体30)表面设置有八个定位螺柱3015，第一限位凸条3011的表面均布开设有卡槽3014。
如图5所示，其中，灯源固定铝基板302固定安装于第一限位凸条3011与第二限位凸条3012之间的塑料固定壳体301表面，灯源固定铝基板302的表面开设有与定位螺柱3015位置相对的定位孔3022。
本实用新型的一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯的输入电压为100-240V，频率为50-60Hz，工作电压为12V DC，最大功率为15W，光源功率为12W，色温为4000K，无频闪，无蓝光。
本实用新型的有益效果是：本实用新型融合光学传感、数据挖掘和智能计算等技术，实现了儿童学习过程中光环境自适应调整、坐姿不当矫正、疲劳过度提醒等核心功能，降低儿童近视、驼背、压抑出现概率，具有反应时间快，坐姿提醒效率高的优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型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实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (4)
1.一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯，其特征在于，包括台灯底座(1)、支撑臂(2)、灯光组件(3)；
所述支撑臂(2)的顶端设置有一第一连接块(201)，所述支撑臂(2)的底端设置有一第二连接块(202)，所述第一连接块(201)和第二连接块(202)垂直设置于支撑臂(2)的同一侧面；所述第一连接块(201)的一侧通过连接柱(2011)固定连接灯光组件(3)，所述第二连接块(202)的底面固定连接台灯底座(1)；
所述支撑臂(2)的一侧面开设有一第一凹槽(203)，所述第一凹槽(203)内安装有摄像头和红外测距仪组件(204)，所述支撑臂(2)的一侧面设置有一显示屏(205)，所述显示屏(205)位于第一凹槽(203)的下方；
所述台灯底座(1)的上表面设置有扬声器槽(101)、指示灯(102)、灯光控制按钮组件(103)，所述台灯底座(1)面向台灯使用者的一侧面开设有一环境光检测元件安装槽(104)，所述台灯底座(1)内安装有控制电路板(4)；
所述灯光组件(3)包括由上至下依次固定连接的圆环形的塑料固定壳体(301)、圆环形的灯源固定铝基板(302)、圆形的反光片(303)、环绕成一圈的反蓝光灯珠(304)、点散式导光板(305)、光学处理片(306)；所述灯源固定铝基板(302)的表面均布安装有LED灯体(3021)；
所述控制电路板(4)上设置有红外接口(401)、电源接口(402)、摄像头接口(403)、显示屏接口(404)、扬声器接口(406)、指示灯模块(405)、灯光调节控制按钮模块、环境光检测元件(411)、微处理器、存储器、缓存器、信息采集模块；
所述指示灯模块(405)、LED灯体、电源接口(402)、存储器、缓存器、扬声器接口(406)、显示屏接口(404)、灯光调节控制按钮模块分别与微处理器电性相连，所述摄像头和红外测距仪组件(204)包括摄像头和红外测距模块，所述摄像头、红外测距模块、环境光检测元件(411)分别通过信息采集模块与缓存器电性相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯，其特征在于，所述灯光调节控制按钮模块包括开关机按钮(407)、灯光三级调节按钮(408)、手动/自动调光切换按钮(409)、灯光四五级调节按钮(410)。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯，其特征在于，所述圆环形的塑料固定壳体(301)的一表面环绕设置有一圈第一限位凸条(3011)，所述圆环形的塑料固定壳体(301)的一表面位于第一限位凸条(3011)的圈内环绕设置有一圈第二限位凸条(3012)，所述第一限位凸条(3011)与第二限位凸条(3012)之间的塑料固定壳体(301)表面均布设置有与LED灯体(3021)位置相对应的棱台型凸起(3013)，所述第一限位凸条(3011)与第二限位凸条(3012)之间的塑料固定壳体(301)表面设置有若干定位螺柱(3015)，所述第一限位凸条(3011)的表面均布开设有卡槽(3014)。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉的智能坐姿识别护眼台灯，其特征在于，所述灯源固定铝基板(302)固定安装于第一限位凸条(3011)与第二限位凸条(3012)之间的塑料固定壳体(301)表面，所述灯源固定铝基板(302)的表面开设有与定位螺柱(3015)位置相对的定位孔(3022)。
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Cited By (2)
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| CN111767834A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-13 | 中国计量大学 | 一种基于智慧台灯的护脑增效视觉分析方法 |
| CN112879824A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-06-01 | 厦门市朗星科技股份有限公司 | 防驼背台灯 |
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Granted publication date: 20190611 |
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