[發明專利]一種基于立體視覺和行為分析的頭戴式預防近視裝置

有效

• 申請號: 201710126985.6
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106910322B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 裴明濤;張博
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G08B21/24
• 分類號: G08B21/24;G06T7/80;G06T7/55
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

1.一種基于立體視覺和行為分析的頭戴式預防近視裝置，其特征在于：所述裝置包括雙目攝像頭、無線模塊、計算模塊以及提醒模塊；

其中，無線模塊通過無線網絡連接計算模塊，將雙目攝像頭獲取的圖像傳輸給計算模塊，同時將計算和分析的結果傳送給提醒模塊；

計算模塊通過無線網絡接收雙目攝像頭獲取的圖像，并進行立體恢復和行為分析，之后立體恢復和行為分析的結果通過無線模塊傳送給提醒模塊；提醒模塊根據立體恢復和行為分析的結果通過語音及震動的方式提醒用戶保持距離、適度休息或增加照明以預防近視；

其中，無線網絡是具有無線傳輸功能及相關協議的Wi F i或城域網；

本裝置在使用時戴在用戶的頭上，其中，雙目攝像頭的位置接近用戶的眼睛位置；

基于本裝置預防近視的具體操作步驟如下：

步驟一、本裝置在使用前經過標定，確定雙目攝像頭的內外參數；

步驟二、雙目攝像頭獲取兩路場景圖像，通過無線模塊傳送到計算模塊；

步驟三、計算模塊基于獲取的兩路圖像恢復場景的三維信息并對用戶行為進行分析，并根據分析結果進行相應操作；

步驟三，具體為：

步驟3.1根據雙目攝像頭獲取的兩路場景圖像，通過立體匹配得到兩幅圖像中的對應點，得出立體匹配結果；

步驟3.2根據步驟一得到的雙目攝像頭的內外參數，通過三角化的方法對步驟3.1輸出的立體匹配結果進行處理，得到場景中點的三維信息；

步驟3.3對用戶行為進行分析并針對行為分析結果進行相應操作；

步驟3.3，具體為：

通過物體檢測方法在圖像中檢測書、電腦、Pad以及手機閱讀相關的物體，并當檢測到此類物體后，判斷此類物體距離用戶的距離是否保持穩定，根據穩定與否的結果進行閱讀時間測量及提醒或返回步驟二重新獲取兩路場景圖像，具體為：

3.3A若書、電腦、Pad及手機閱讀相關的物體距離用戶的距離比較穩定并持續一段時間，則認為用戶在看書/用電腦/用Pad/用手機；此時，根據步驟3.2得到的場景中點的三維信息及書、電腦、Pad或手機的檢測結果，測量用戶與目標的距離，并根據測量得到的距離，決定是否通過提醒模塊以聲音或震動的方式提示用戶；并進一步的根據閱讀時間實現時間遞減密集型提醒；

其中，持續一段時間定義為大于等于30秒；

其中，時間遞減密集型提醒是指隨著看書/用電腦/用Pad/用手機行為時間的持續，設置指數增加的提醒頻率；同時隨著閱讀行為的持續及場景圖像的實時分析結果，對用戶照明進行相應提醒；

3.3B若書、電腦、Pad及手機閱讀相關的物體距離用戶的距離不穩定且也未持續一段時間，則認為用戶沒有在看書/用電腦/用Pad/用手機，跳轉到步驟二；

其中，恢復場景的三維信息是指恢復圖像上每一點所對應場景點的三維信息，對用戶行為進行分析是指判斷用戶是否在進行閱讀，閱讀時間是否過長，眼睛與閱讀相關物體距離是否過近以及場景照明是否合適，根據分析結果進行相應操作是指對用戶進行提醒或返回步驟二重新獲取兩路場景圖像；至此，從步驟一到步驟三，完成了基于本裝置預防近視的具體操作。