[發明專利]一種基于姿態檢測與圖像識別相結合的抗疲勞智能穿戴設備

在審

• 申請號: 201710689197.8
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107730834A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 高俊嶺;王康泰;李威
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06;G08B21/24;G02C11/00;G06K9/00;G06K9/34;G06T7/11;A61B5/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種穿戴設備，具體涉及一種基于姿態檢測與圖像識別相結合的抗疲勞智能穿戴設備。

背景技術

隨著微電子技術的迅速發展，電子設備的體積越來越小，市場上浮現出大量的智能可穿戴設備，應用于人體監測、虛擬現實、運動輔助等各個領域，各類設備的功能也更加細致具體。

現在的社會是一個追求效率的時代，人們的壓力也不斷增加，熬夜加班、疲勞駕駛現象成為社會的一種通病。健康固然重要，但是為了追求更高的效率，人們迫不得已通過犧牲自己的休息時間來完成自己應該完成的任務。但是困意、打瞌睡成為人們高效完成自己任務和工作的一個阻撓原因，比如現在的學生因為瞌睡而錯過老師課程的講解、司機因為疲勞駕駛遭遇事故而喪失生命，更有加班族因為自己自制力不夠在還沒完成自己的重要工作的情況下就睡著了。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于姿態檢測與圖像識別相結合的抗疲勞智能穿戴設備，既可以實現檢測佩戴者姿態以及其眼睛的睜閉程度，處理分析采集到的信息并判斷佩戴者是否處于疲勞狀態，以及做出響應等功能，又不會影響美觀度，盡可能滿足使用者的需求。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種基于姿態檢測與圖像識別相結合的抗疲勞智能穿戴設備，包括鏡框以及與鏡框兩端相連的鏡架，所述鏡框前端右側安裝有一攝像頭，且攝像頭的圖像采集端朝向鏡框內，所述鏡框內中心處安裝有一姿態傳感器，所述鏡框內兩側安裝有貼片式振動電機和蜂鳴報警器，所述鏡框左側安裝有第二控制芯片，右側安裝有第一控制芯片和1.4寸的液晶屏，第一控制芯片的輸入端與攝像頭相連，輸出端與貼片式振動電機、1.4寸的液晶屏相連，第二控制芯片的輸入端姿態傳感器相連，輸出端與蜂鳴報警器相連，所述第一控制芯片內設有圖像處理模塊，圖像處理模塊采用積分法，首先對攝像頭采集的圖像進行二值化，然后對眼睛所在區域的黑色像素點進行積分，通過判斷黑色像素點的多少來判斷人眼的閉合程度；所述第二控制芯片內設有姿態傳感器讀取處理模塊，姿態傳感器讀取處理模塊采用串口讀取其內部測得人頭部的俯仰角來判斷人是否疲勞。

優選地，所述1.4寸的液晶屏上設有一個五軸按鍵，使用者可以通過該按鍵調整二值化閾值，以實現圖像最佳，同時可以根據自己眼睛的大小調整判斷閾值，以實現人的狀態的準確識別。

優選地，所述攝像頭采用OV7725攝像頭，所述姿態傳感器采用MPU6050六軸姿態傳感器。

優選地，所述第一控制芯片采用K60FN系列芯片，所述第二控制芯片采用STM32F103ZET6 芯片。

優選地，還包括一供電模塊，包括電池和穩壓芯片，電池采用航模7.4V鋰電池，穩壓芯片采用LM1117-3.3和LM1117-5兩種型號。

優選地，所述鏡框與鏡架一體成型，采用3D打印技術，材質為光敏樹脂。

本發明具有以下有益效果：

本發明可以通過對眼睛的開閉情況以及人體坐姿情況的采集，實現人體狀態的獲取，在獲取的數據到達設定值時，可以很好的提醒人們，從而實現了抵抗疲勞的功能，將攝像頭固定到人的眼鏡上，這樣攝像頭的位置與人眼鏡的位置就是固定的，所以不管人的頭部怎么動都可以檢測人眼鏡的睜閉程度。這樣就避免了像其他人臉識別或眼球識別設備由于與人體不相對靜止而識別算法特別復雜的問題；通過液晶顯示屏的設置，可以實時顯示人眼睛的二值化圖像，顯示屏上有一個五軸按鍵，使用者可以通過該按鍵調整二值化閾值，以實現圖像最佳，同時可以根據自己眼睛的大小調整判斷閾值，以實現準確識別人的狀態。既適用于視力好的人，也適用于近視人群。只需要選擇不同鏡片就可以，所以適用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發明實施例一種基于姿態檢測與圖像識別相結合的抗疲勞智能穿戴設備的結構示意圖。

圖2為本發明實施例一種基于姿態檢測與圖像識別相結合的抗疲勞智能穿戴設備的模塊連接示意圖。

圖3為本發明實施例一種基于姿態檢測與圖像識別相結合的抗疲勞智能穿戴設備的工作流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。