[發明專利]一種矯正坐姿的智能書桌及其矯正方法

無效

• 申請號: 201410134792.1
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103908066A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 陳志華;呂春玲
• 申請（專利權）人: 安徽海聚信息科技有限責任公司
• 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

技術領域

本發明涉及智能醫療領域，更具體的，涉及一種結合電子信息與圖像處理技術矯正坐姿的智能書桌及其矯正方法。

背景技術

目前，根據調查，近視眼的主要誘因有兩個，一是坐姿不當，二是用眼過度。現如今，市場上也出現了一些矯正坐姿的書桌，大體可分為強制矯正和傳感監測兩大類。

所謂強制矯正坐姿的書桌，是通過在座椅靠背上設置坐姿固定組件，通過機械地固定人體來實現矯正坐姿的目的。這種書桌不僅結構復雜，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揮作用，例如公開發明專利“多功能智能正姿桌椅-201210411424.8”。

所謂傳感監測坐姿的書桌，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，這類監測方式對傳感器的精度要求極高，而且還不能監測到人體整體坐姿，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“智能學習桌-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。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷和不足，提供了一種矯正坐姿的智能書桌，該書桌通過信息技術和圖像建模處理技術來實現矯正坐姿，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。

為了達到上述目的，本發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域，所述智能書桌還包括均設置在所述桌面前端的兩個或者兩個以上紅外熱成像攝像頭、控制盒以及用于顯示坐姿的顯示面板，所述兩個或者兩個以上紅外熱成像攝像頭通過感應人體和物體向外輻射的紅外線來成像，并將成像結果傳輸至所述控制盒中進行圖像處理，所述圖像處理為采用基于視差的圖像三維重建的方式分析用戶的坐姿圖像信息，最后將所述坐姿圖像信息發送至所述顯示面板。

根據本發明的一個實施例，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，所述兩個或者兩個以上紅外熱成像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。

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

根據本發明的一個實施例，所述控制盒還包括設置智能書桌參數的輸入面板，所述輸入面板與所述微處理器相連接。

根據本發明的一個實施例，所述桌腿為可調節桌面高度的桌腿。

本發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、兩個或者兩個以上紅外熱成像攝像頭感應人體和物體向外輻射的紅外線來成像，拍攝人體的坐姿圖像，并將該坐姿圖像傳輸至控制盒中；

A2、通過控制盒中的微處理器對兩個或者兩個以上紅外熱成像攝像頭采集到的圖像序列依次進行去噪、均衡化、銳化、圖像分割，并提取兩幅或者多幅圖像中主要對象的特征點信息；

A3、將兩幅或者多幅圖像中的特征點進行特征匹配，正確識別主要對象，提取人體脊椎的骨骼模型；

A4、計算兩幅或多幅圖像中相互匹配的特征點的視差大小，由此推算該特征點的深度信息，完成三維重建，并確定各對象的空間位置坐標；

A5、根據各對象的空間坐標信息算出坐距、視距，通過比對用戶的脊椎骨骼模型與標準坐姿下的脊椎骨骼模型，分析用戶當前的坐姿是否正確，如果坐姿不正確，發出警報信息，并重復A1～A4步驟，直到坐姿矯正正確。

根據本發明的一個實施例，所述主要對象包括人眼、胸部、關節、桌面。

根據本發明的一個實施例，當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無人體存在的幀，計算出用戶離開的時長；當用戶離開的時間超過預設值時，按正常關機程序關閉控制盒。

本發明相對于現有技術，具有以下有益效果：