[發(fā)明專利]一種基于無線傳輸?shù)膶W(xué)習(xí)者疲勞狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710017376.7 | 申請(qǐng)日: | 2017-01-10 |
| 公開(公告)號(hào): | CN107015497A | 公開(公告)日: | 2017-08-04 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 張國金;黃錦標(biāo);張靈聰;周璐;許陵 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 閩南師范大學(xué) |
| 主分類號(hào): | G05B19/042 | 分類號(hào): | G05B19/042 |
| 代理公司: | 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司35204 | 代理人: | 連耀忠 |
| 地址: | 363000 福*** | 國省代碼: | 福建;35 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 基于 無線 傳輸 學(xué)習(xí)者 疲勞 狀態(tài) 檢測(cè) 系統(tǒng) 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)系統(tǒng)及方法,特別是涉及一種基于無線傳輸?shù)膶W(xué)習(xí)者疲勞狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)
目前,現(xiàn)有技術(shù)以學(xué)習(xí)者為中心的疲勞學(xué)習(xí)的儀器主要分為以下兩種:采用攝像頭(或其他儀器)來采集學(xué)習(xí)者的面部圖像信息(主要是眼睛),再經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理得到眼睛眨動(dòng)的次數(shù),以此來判斷學(xué)習(xí)者的疲勞狀況。這類檢測(cè)儀器在檢測(cè)手段和數(shù)據(jù)處理上存在如下不足之處:
1、人的頭部定位問題:一般需要兩臺(tái)以上的攝像頭和一臺(tái)高性能的計(jì)算機(jī)(由計(jì)算機(jī)控制一臺(tái)跟蹤頭部定位,另一臺(tái)捕捉面部的圖像),才能完成面部圖像信息的采集,使得操作復(fù)雜,學(xué)習(xí)者不易完成,很難實(shí)時(shí)獲取眼睛眨動(dòng)的信息。
2、信息處理與傳輸存在的問題:
前端處理,即在客戶端將信息處理成數(shù)字信號(hào),這樣便于傳輸,但面部圖像信息量大,處理速度比較慢,很難實(shí)時(shí)完成。
后端處理,即在客戶端上將信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的數(shù)據(jù)處理終端,這種方法雖然可以避免客戶端的信息處理,但對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求很高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于無線傳輸?shù)膶W(xué)習(xí)者疲勞狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及方法,通過將無線光電鼠標(biāo)裝置制作成眼鏡附加裝置安裝在眼鏡架上,不僅解決了定位和佩戴問題,而且能夠準(zhǔn)確獲取學(xué)習(xí)者的眼瞼眨動(dòng)次數(shù)并實(shí)時(shí)傳輸給外部終端設(shè)備和遠(yuǎn)端監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行分析處理,最終判斷出學(xué)習(xí)者的疲勞學(xué)習(xí)狀態(tài)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種基于無線傳輸?shù)膶W(xué)習(xí)者疲勞狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng),包括一眼鏡,還包括安裝在所述眼鏡上的無線光電鼠標(biāo)裝置、具有無線通信功能的外部終端設(shè)備和遠(yuǎn)端監(jiān)控服務(wù)器;所述無線光電鼠標(biāo)裝置與所述外部終端設(shè)備相連,所述外部終端設(shè)備與所述遠(yuǎn)端監(jiān)控服務(wù)器相連;所述無線光電鼠標(biāo)裝置包括眼瞼眨動(dòng)信息采集模塊和無線通信模塊;所述眼瞼眨動(dòng)信息采集模塊用于通過光學(xué)引擎實(shí)時(shí)采集學(xué)習(xí)者的眼瞼眨動(dòng)信息,并將所述眼瞼眨動(dòng)信息發(fā)送給所述無線通信模塊;所述無線通信模塊用于將所述眼瞼眨動(dòng)信息傳輸給所述外部終端設(shè)備,并接收所述外部終端設(shè)備發(fā)送的語音提醒信息;所述外部終端設(shè)備用于根據(jù)接收到的眼瞼眨動(dòng)信息分析出睜眼、閉眼和眨眼的次數(shù),并將睜眼、閉眼和眨眼的次數(shù)發(fā)送給所述遠(yuǎn)端監(jiān)控服務(wù)器;所述遠(yuǎn)端監(jiān)控服務(wù)器用于根據(jù)接收到的睜眼、閉眼和眨眼次數(shù)分析出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài);其中,所述無線通信模塊包括型號(hào)為nRF24LE1的無線收發(fā)芯片,所述無線收發(fā)芯片通過射頻天線發(fā)送采集的眼瞼眨動(dòng)信息給外部終端設(shè)備。
所述眼鏡包括兩眼鏡框和位于兩眼鏡框的相對(duì)外端的兩眼鏡腿;所述無線光電鼠標(biāo)裝置通過一支架與任一所述眼鏡框相連接,通過另一支架與任一所述眼鏡腿相連接。
所述無線光電鼠標(biāo)裝置還安裝有供電模塊,用于為所述眼瞼眨動(dòng)信息采集模塊和無線通信模塊供電;所述供電模塊包括可充電電池、電池充電控制電路、USB充電接口和電源開關(guān);所述USB充電接口與所述電池充電控制電路的輸入相連接,所述電池充電控制電路的輸出通過所述電源開關(guān)接至可充電電池的正極,所述穩(wěn)壓電路的輸入通過所述電源開關(guān)接至可充電電池的正極,穩(wěn)壓電路的輸出構(gòu)成供電端用于控制為所述眼瞼眨動(dòng)信息采集模塊和無線通信模塊供電。
所述眼瞼眨動(dòng)信息采集模塊包括型號(hào)為PAW3205的光學(xué)引擎芯片、發(fā)光二極管和光電采集口;所述光學(xué)引擎芯片與所述發(fā)光二級(jí)管相連接,所述發(fā)光二級(jí)管發(fā)出的光線照射在所述光電采集口表面用于采集眼瞼眨動(dòng)信息;所述光學(xué)引擎芯片通過所述無線通信模塊發(fā)射采集的眼瞼眨動(dòng)信息。
所述無線通信模塊包括型號(hào)為nRF24LE1的無線收發(fā)芯片,所述無線收發(fā)芯片通過射頻模塊發(fā)送采集的眼瞼眨動(dòng)信息給外部終端設(shè)備。
一種基于無線傳輸?shù)膶W(xué)習(xí)者疲勞狀態(tài)檢測(cè)方法,包括如下步驟:
眼瞼眨動(dòng)信息采集模塊通過光學(xué)引擎實(shí)時(shí)采集學(xué)習(xí)者的眼瞼眨動(dòng)信息,并將所述眼瞼眨動(dòng)信息發(fā)送給無線通信模塊;
無線通信模塊將所述眼瞼眨動(dòng)信息傳輸給具有無線通信功能的外部終端設(shè)備;
外部終端設(shè)備根據(jù)接收到的眼瞼眨動(dòng)信息分析出睜眼、閉眼和眨眼的次數(shù),并將睜眼、閉眼和眨眼的次數(shù)發(fā)送給遠(yuǎn)端監(jiān)控服務(wù)器;
遠(yuǎn)端監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)接收到的睜眼、閉眼和眨眼次數(shù)分析出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)。
所述外部終端設(shè)備根據(jù)接收到的眼瞼眨動(dòng)信息分析出睜眼、閉眼和眨眼的次數(shù)的方法為:
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