[發(fā)明專利]一種矯正坐姿的智能書桌及其矯正方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410134765.4
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103908065A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳志華;呂春玲
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽海聚信息科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: A47B9/00
• 分類號: A47B9/00;A47B13/08;A47B13/00;A47B97/00;G06K9/46;G06T17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能醫(yī)療領(lǐng)域，更具體的，涉及一種結(jié)合電子信息與圖像處理技術(shù)矯正坐姿的智能書桌及其矯正方法。

背景技術(shù)

目前，根據(jù)調(diào)查，近視眼的主要誘因有兩個，一是坐姿不當(dāng)，二是用眼過度?，F(xiàn)如今，市場上也出現(xiàn)了一些矯正坐姿的書桌，大體可分為強制矯正和傳感監(jiān)測兩大類。

所謂強制矯正坐姿的書桌，是通過在座椅靠背上設(shè)置坐姿固定組件，通過機械地固定人體來實現(xiàn)矯正坐姿的目的。這種書桌不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且強制矯正坐姿的方式容易給用戶帶來不適感，且對于不同體型的用戶，坐姿固定組件可能不能有效地發(fā)揮作用，例如公開發(fā)明專利“多功能智能正姿桌椅-201210411424.8”。

所謂傳感監(jiān)測坐姿的書桌，一般通過超聲波傳感器、紅外傳感器、距離傳感器等監(jiān)測用戶頭部到桌巖的距離。由于人體與書桌距離很近，這類監(jiān)測方式對傳感器的精度要求極高，而且還不能監(jiān)測到人體整體坐姿，不能整體判斷坐姿是否正確。同時傳感器容易受到手、書本等的影響，從而引起誤判。例如下面兩件公開實用新型專利“智能學(xué)習(xí)桌-201020571032.4”和“防近視智能課桌-200920109095.5”，前者就是采用的超聲波傳感器和紅外傳感器，后者采用的是距離傳感器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供了一種矯正坐姿的智能書桌，該書桌通過信息技術(shù)和圖像建模處理技術(shù)來實現(xiàn)矯正坐姿，不但不會跟用戶帶來不適，而且能夠有效和精確地矯正人們的坐姿，避免因坐姿不正確而降低視力。

本發(fā)明的另一個目的還在于提供一種矯正坐姿的智能書桌及其矯正方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種矯正坐姿的智能書桌，包括桌面和桌腿，所述桌面上為讀寫區(qū)域，所述智能書桌還包括用于投射結(jié)構(gòu)光并進(jìn)行主動式紅外成像及三維深度信息測定的紅外線發(fā)射器、用于拍攝人體坐姿下紅外結(jié)構(gòu)光形態(tài)變化的紅外線攝像頭、控制盒以及用于顯示坐姿的顯示面板，所述紅外線攝像頭將紅外結(jié)構(gòu)光形態(tài)變化的攝像結(jié)果傳輸至所述控制盒中進(jìn)行圖像處理，再經(jīng)過紅外結(jié)構(gòu)光測量以及三維重建后，分析用戶的坐姿圖像信息，最后將所述坐姿圖像信息發(fā)送至所述顯示面板。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制盒包括用于圖像處理的微處理器以及與所述微處理器相連接的電源模塊和開關(guān)，所述紅外線發(fā)射器以及紅外線攝像頭的輸出端均接入所述微處理器，所述顯示面板的輸入端接入所述微處理器。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制盒還包括蜂鳴器，所述蜂鳴器用于當(dāng)用戶坐姿不正確的時候發(fā)出報警提示，所述蜂鳴器與所述微處理器相連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制盒還包括用于設(shè)置智能書桌參數(shù)的輸入面板，所述輸入面板與所述微處理器相連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述桌腿為可調(diào)節(jié)桌面高度的桌腿。

本發(fā)明還提供一種基于上述的智能書桌坐姿矯正方法，所述方法包括以下步驟：

A1、紅外線發(fā)射器開始發(fā)射紅外結(jié)構(gòu)光，同時紅外線攝像頭采集所述紅外結(jié)構(gòu)光形態(tài)變化的結(jié)構(gòu)光圖像，并將該結(jié)構(gòu)光圖像傳輸至控制盒中；

A2、通過控制盒中的微處理器對紅外線攝像頭采集到的結(jié)構(gòu)光圖像序列依次進(jìn)行去噪、均衡化、銳化處理，并提取結(jié)構(gòu)光的特征點信息；

A3、根據(jù)步驟A2提取結(jié)構(gòu)光的特征點信息，測定特征點的深度信息，復(fù)原對象輪廓，完成圖像的三維重建，并根據(jù)對象輪廓信息進(jìn)行圖像分割，正確識別出各個對象，提取人體脊椎的骨骼模型；

A4、根據(jù)步驟A3中完成的三維重建，確定各對象的空間位置坐標(biāo)；

A5、根據(jù)各對象的空間坐標(biāo)信息算出坐距、視距，通過比對用戶的脊椎骨骼模型與標(biāo)準(zhǔn)坐姿下的脊椎骨骼模型，分析用戶當(dāng)前的坐姿是否正確，如果坐姿不正確，發(fā)出警報信息，并重復(fù)A1～A4步驟，直到坐姿矯正正確。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述主要對象包括人眼、胸部、關(guān)節(jié)、桌面。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當(dāng)用戶離開攝像頭拍攝范圍后，所拍攝的圖像序列中即無人體存在；通過檢測圖像序列中連續(xù)無人體存在的幀，計算出用戶離開的時長；當(dāng)用戶離開的時間超過預(yù)設(shè)值時，按正常關(guān)機程序關(guān)閉控制盒。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：