[發明專利]一種讀寫場景坐標認定方法

在審

• 申請號: 201910547731.0
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110288718A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 覃端峰;馮小嬌;杜亞蒙
• 申請（專利權）人: 火石信科（廣州）科技有限公司
• 主分類號: G06T19/20
• 分類號: G06T19/20;G06T7/73;G06T7/80
• 代理公司: 廣州金鵬律師事務所 44529
• 代理人: 周藝

本發明提供了一種讀寫場景坐標認定方法，步驟為：S1,通過相機標定得出相機的內參數；S2,利用已知物體在三維空間的坐標，在圖像上一一對應的圖像像素坐標以及相機內參數進而求解出此時相機相對于空間已知物體的外參數，即旋轉向量以及平移向量；S3,對旋轉向量進行數據分析處理，求解出此時相機相對于已知物體空間坐標的三維姿態歐視角；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，具體涉及一種讀寫場景坐標認定方法。

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坐標的方法，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：

一種讀寫場景坐標認定方法，其特征在于，步驟包括：

S1,通過相機標定得出相機的內參數；

S2,利用已知物體在三維空間的坐標，在圖像上一一對應的圖像像素坐標以及相機內參數進而求解出此時相機相對于空間已知物體的外參數，即旋轉向量以及平移向量；

S3,對旋轉向量進行數據分析處理，求解出此時相機相對于已知物體空間坐標的三維姿態歐視角。

進一步的，所述相機的內參數包括基本參數和畸變系數變量，所述基本參數包括圖像光軸主點，X,Y方向焦距，所述畸變系數向量包括切向畸變系數和徑向畸變系數。

進一步的，采用針孔成像模型計算得出物體的三維坐標，設定一個投影中心，主點為穿過光軸的圖像主點，(X,Y,Z)為空間坐標系下的物體坐標，(x，y，z)為圖像像素坐標。

進一步的，采用OpenCV提供的solvePnP以及solvePnPRanssac函數來求解出相對于已知物體的三維空間坐標系的旋轉和平移向量。

進一步的，利用相機內參數，相機外參數以及自定義的3D空間坐標點(0.0,0.0,0.0)，(1.5,0.0,0.0,)，(0.0,0.0,1.5)，即分別對應空間原點，空間X軸，空間Y軸，空間Z軸，求解出一一對應的圖像2D坐標點；使用OpenCV提供的projectPoints函數解算出已知空間軸坐標點對應的圖像坐標上的坐標點，最后將對應圖像坐標點連在一起即為物體的空間坐標系。

本發明提供的一種讀寫場景坐標認定方法的有益效果在于：可以有效獲取使用者閱讀時的體態姿勢和距離并對不正確的予以提醒，通過閱讀姿勢和閱讀距離的雙重檢測判斷達到了更佳的檢測效果，以及時矯正降低近視眼的發生概率；利用單目相機即可獲取準確的三維姿態歐視角，然后通過歐視角的比對進行有效判斷，準確率高，且僅使用單目相機成本低，實用性廣；設置的單目相機具有一定角度，有效規避了輕微低頭和晃動的計算誤差。

附圖說明

圖1為本發明整體流程圖；

圖2為針孔成像模型的計算示意圖。

具體實施方式