[發明專利]一種基于單目相機自動識別讀寫場景的方法

在審

• 申請號: 201910547709.6
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110309750A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 覃端峰;馮小嬌
• 申請（專利權）人: 火石信科（廣州）科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州金鵬律師事務所 44529
• 代理人: 周藝

本發明提供了一種基于單目相機自動識別讀寫場景的方法，步驟為：S1，單目相機采集圖片并發送至處理器存儲分析；S2，通過物體檢測算法處理，判斷是否有人體；S3，通過人臉檢測算法處理，判斷是否有人臉；S4，根據人臉檢測算法標定的數據，判斷姿態是否符合正確的閱讀寫作標準；S5，通過距離計算，判斷人眼睛與桌面的距離是否大于正確閱讀寫作的距離；S6，判斷規定時間內累積的姿勢錯誤和距離錯誤總和是否大于規定的標準，并依據結果進行語音提醒；本方法可有效判斷用戶讀書時的姿勢及閱讀距離是否正確，有效預防近視。

技術領域

本發明涉及圖像識別技術領域，具體涉及一種基于單目相機自動識別讀寫場景的方法。

背景技術

我國近視人數已超6億，幾乎占到中國總人口數量的50％，近視發病呈現年齡早、進展快、程度深的趨勢。據調查報告顯示，學生視力不良問題突出。四年級、八年級學生視力不良檢出率分別為36.5％、65.3％，其中四年級女生視力中度不良和重度不良比例分別為18.6％、10.4％，男生分別為16.4％、9％；八年級女生視力中度不良和重度不良比例分別為24.1％、39.5％，男生分別為22.1％、31.7％。

實際上，我國青少年的整體視力情況不容不樂觀，有數據顯示，青少年近視率已經高居世界第一。其中近距離用眼和手機、電腦等電子產品的不間斷使用有極大的關系。從近年發展趨勢來看，青少年因為學習姿勢的不規范以及過早接觸電子產品使得近視的風險在逐漸增大，從小便戴上了眼鏡。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可以自動識別當前讀寫場景的方法，以判斷使用者的讀寫姿勢以及讀寫距離是否符合標準。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于單目相機自動識別讀寫場景的方法，其特征在于，步驟包括：

S1，單目相機采集圖片并發送至處理器存儲分析；

S2，通過物體檢測算法處理，判斷是否有人體；

S3，通過人臉檢測算法處理，判斷是否有人臉；

S4，根據人臉檢測算法標定的數據，判斷姿態是否符合正確的閱讀寫作標準；

S5，通過距離計算，判斷人眼睛與桌面的距離是否大于正確閱讀寫作的距離；

S6，判斷規定時間內累積的姿勢錯誤和距離錯誤總和是否大于規定的標準，并依據結果進行語音提醒。

進一步的，所述物體檢測算法是將圖片按照規定要求代入訓練好的物體訓練模型，獲得人體的邊框位置以及為人體的可信度。

進一步的，所述步驟S2中，還獲取了桌面或書本的四個頂點。

進一步的，所述人臉檢測算法在確定圖片中有人之后，檢測圖片是否有臉，將圖片按照固定要求代入訓練好的人臉檢測模型，獲得左右眼、鼻子、兩個嘴角的5個點的位置以及為人臉的可信度。

進一步的，所述人臉檢測模塊訓練是通過MTCNN，將人臉區域檢測與人臉關鍵點檢測放在了一起，基于cascade框架的，總體分為PNet、RNet和ONet三層網絡結構。

進一步的，所述MTCNN特征描述子主要包括三個部分，人臉/非人臉分類器、邊界框回歸和地標定位。

進一步的，所述人臉分離的交叉熵損失函數為：其中p_i為是人臉的概率，為背景的真實標簽。

進一步的，所述邊界框回歸通過歐氏距離計算回歸損失：其中為通過網絡預測的背景坐標，其中為實際的真實背景坐標。

進一步的，所述地標定位通過歐氏距離計算：其中為通過網絡預測得到的地標坐標，為實際的真實地標坐標。