[發(fā)明專利]一種基于攝像頭的坐姿判斷方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310470630.0
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103488980A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭戰(zhàn)海;王風(fēng);黃亮
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東小天才科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像識別領(lǐng)域，尤其涉及一種基于攝像頭的坐姿判斷方法和裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的關(guān)于坐姿判斷中經(jīng)常使用圖像識別技術(shù)精確定位眼睛、書本、桌面的位置與相對距離，通過人臉識別分辨不同的使用者，從而得知人臉的長度，再使用人臉長度作為判定距離的基準(zhǔn)；通過人眼識別確定眼與書本的距離。但是在實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中還存在技術(shù)瓶頸：1、判斷的基準(zhǔn)是臉部長度，但攝像頭拍攝人臉的長度受距離的影響，攝像頭拍攝的是二維圖像，圖像識別技術(shù)很難識別圖形中物體的距離，所以拍攝的人臉長度作為基準(zhǔn)進(jìn)行圖形中書本，桌面距離換算是不科學(xué)的，也可以說不準(zhǔn)確的；2、根據(jù)臉部長度作為基準(zhǔn)測算到桌子，書本距離，首先要能識別出二維圖像中桌面，書本等特征，先假設(shè)通過一定空間換算方式可以計(jì)算出桌面，書本的距離，但桌面與書本特征的識別是目前技術(shù)瓶頸，因?yàn)樽雷拥男螤畈欢ǎ雷拥念伾ㄗ啦迹┎淮_定，桌子上擺放什么東西不定，書本同樣如此，攝像頭圖像識別技術(shù)在該領(lǐng)域因?yàn)閼?yīng)用范圍太窄，識別難度大，屬于特殊技術(shù)需求，不是主流的圖像識別技術(shù)領(lǐng)域，目前技術(shù)上還存在很多瓶頸，技術(shù)實(shí)現(xiàn)要求攝像頭像素與處理器處理速度都很高。沒有在主流圖像識別應(yīng)用范圍內(nèi)，研發(fā)難度就會很大，對應(yīng)投入也會很大，實(shí)現(xiàn)成本也會大幅提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種借助圖像識別中的人臉識別的特征，通過攝像頭對坐姿進(jìn)行判斷的方法和裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述方法和裝置，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一方面采用一種基于攝像頭的坐姿判斷方法，該方法包括：

攝像頭獲取當(dāng)前坐姿的圖像，識別圖像中人臉的大小值；

根據(jù)人臉的大小值計(jì)算人臉傾斜角；

根據(jù)攝像頭的固有拍攝角度和人臉在圖像中的相對區(qū)域位置，等價計(jì)算出相對位置；

根據(jù)當(dāng)前坐姿的人臉的大小值、人臉傾斜角和相對位置判斷坐姿，計(jì)算當(dāng)前坐姿的正確指數(shù)。

其中，所述攝像頭獲取當(dāng)前坐姿的圖像，識別圖像中人臉的大小值之前，還包括：

獲取正確坐姿狀態(tài)下的人臉大小值、人臉傾斜角和相對位置，記錄為標(biāo)準(zhǔn)坐姿特征值。

其中，所述根據(jù)人臉的大小值計(jì)算人臉傾斜角，具體為：

根據(jù)人臉的大小值，與標(biāo)準(zhǔn)坐姿特征值中的人臉大小值對比，利用三角函數(shù)換算關(guān)系計(jì)算人臉傾斜角。

其中，所述根據(jù)當(dāng)前坐姿的人臉的大小值、人臉傾斜角和相對位置判斷坐姿，計(jì)算當(dāng)前坐姿的正確指數(shù)，具體為：

根據(jù)當(dāng)前坐姿的人臉的大小值、人臉傾斜角和相對位置與標(biāo)準(zhǔn)坐姿特征值中的人臉大小值、人臉傾斜角和相對位置，利用等比例算法與三角投射算法計(jì)算出當(dāng)前坐姿與標(biāo)準(zhǔn)坐姿的差異度，根據(jù)差異度判斷坐姿，計(jì)算當(dāng)前坐姿的正確指數(shù)。

其中，所述根據(jù)當(dāng)前坐姿的人臉的大小值、人臉傾斜角和相對位置判斷坐姿，計(jì)算當(dāng)前坐姿的正確指數(shù)之后，還包括：

當(dāng)前坐姿的正確指數(shù)處于預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)時，發(fā)出坐姿錯誤的警報(bào)。

其中，所述攝像頭放置于臺燈支架上，具體放置于相對于人臉偏下30°的位置。

另一方面采用了一種基于攝像頭的坐姿判斷裝置，該裝置包括：

人臉識別模塊，用于攝像頭獲取當(dāng)前坐姿的圖像，識別圖像中人臉的大小值；

傾斜角計(jì)算模塊，用于根據(jù)人臉的大小值計(jì)算人臉傾斜角；

相對位置計(jì)算模塊，用于根據(jù)攝像頭的固有拍攝角度和人臉在圖像中的相對區(qū)域位置，等價計(jì)算出相對位置；

坐姿判斷模塊，用于根據(jù)當(dāng)前坐姿的人臉的大小值、人臉傾斜角和相對位置判斷坐姿，計(jì)算當(dāng)前坐姿的正確指數(shù)。

其中，還包括：

標(biāo)準(zhǔn)獲取模塊，用于獲取正確坐姿狀態(tài)下的人臉大小值、人臉傾斜角和相對位置，記錄為標(biāo)準(zhǔn)坐姿特征值。

其中，所述傾斜角計(jì)算模塊，具體用于：

根據(jù)人臉的大小值，與標(biāo)準(zhǔn)坐姿特征值中的人臉大小值對比，利用三角函數(shù)換算關(guān)系計(jì)算人臉傾斜角。

其中，所述坐姿判斷模塊，具體用于：

根據(jù)當(dāng)前坐姿的人臉的大小值、人臉傾斜角和相對位置與標(biāo)準(zhǔn)坐姿特征值中的人臉大小值、人臉傾斜角和相對位置，利用等比例算法與三角投射算法計(jì)算出當(dāng)前坐姿與標(biāo)準(zhǔn)坐姿的差異度，根據(jù)差異度判斷坐姿，計(jì)算當(dāng)前坐姿的正確指數(shù)。

其中，還包括：

報(bào)警模塊，用于當(dāng)前坐姿的正確指數(shù)處于預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)時，發(fā)出坐姿錯誤的警報(bào)。

其中，所述攝像頭放置于臺燈支架上，具體放置于相對于人臉偏下30°的位置。