[發明專利]一種坐姿檢測的實現裝置

在審

• 申請號: 201911097869.1
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN112861564A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 蔡俊杰
• 申請（專利權）人: 北京君正集成電路股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京竹辰知識產權代理事務所(普通合伙) 11706
• 代理人: 聶鵬

本發明提供一種坐姿檢測的實現裝置，包括：坐姿計算單元；注冊標準坐姿單元，用于根據坐姿結果滿足預設閾值確定是否注冊成功；對比實時坐姿和標準坐姿偏差單元，用于將獲取到的當前幀的坐姿信息同已注冊的坐姿信息進行偏差計算；判斷偏差是否超過閾值單元，用于認定當前坐姿不正常，進一步判斷狀態；判斷狀態持續周期單元，用于當判斷坐姿不正常時開始累計坐姿異常幀的個數并同時開始計時，坐姿異常計數超過預設第三閾值，則確認異常坐姿成立，給出報警信號；判斷坐姿是否標準單元，用于當發出報警信號后，則開始處理坐姿計算單元、對比實時坐姿和標準坐姿偏差單元、判斷偏差超過閾值單元，如判斷坐姿正常則取消報警信號；繼續監控坐姿信息。

技術領域

本發明涉及人頭檢測領域，特別涉及一種坐姿檢測的實現裝置。

背景技術

隨著科技的不斷發展，特別是計算機視覺技術的發展，人頭檢測技術廣泛應用于視頻監控，安防等各個領域，圖像特征提取方法具有良好的識別性能。其中，坐姿檢測也是識別領域的一個重要內容。在現有技術中，包括有1、基于超聲波、激光線等測量人與傳感器間距離，并以此判斷坐姿是否標準。2、基于深度傳感器，采集人的坐姿信息，提取關鍵數據建立坐姿模型，使用坐姿模型對實際坐姿進行檢測判斷。3、基于圖像傳感器，采集人臉的角度，人眼睛狀態等，同預設閾值進行比較進行坐姿標準性判斷。

并且，現有技術中的常用術語包括：

1、人頭檢測模塊：輸入一張包含有完整人頭的圖像，人頭檢測模塊會返回圖像中人頭的邊界框boundingbox坐標。

2、人頭空間角度：由人頭的pitch、yaw、roll三個角度組成，其中，pitch是圍繞y軸旋轉；yaw是圍繞z軸旋轉；roll是圍繞x軸旋轉。對pitch、yaw、roll解釋可參見附圖3。

3、人頭角度檢測模塊：輸入一張人頭ROI(Region of Interest感興趣區域)數據的灰度圖像，獲取人頭的空間角度。

4、坐姿信息：包含人頭的空間角度和人頭的空間位置信息。

5、標準坐姿信息：人在以標準姿態坐在桌子前或其他位置時由本發明采集的一組或多組坐姿信息。

6、IOU：IOU的全稱為交并比(Intersection over Union)，IOU計算的是兩個boundingbox的交集和并集的比值，IOU＝intersection/uion，見圖4。

7、人頭空間位置偏移值：依據人頭檢測模塊中檢測的boundingbox，計算boundingbox的IOU作為人頭的位置偏移值。

但是在現有技術中，存在以下缺陷：

1、基于激光線、超聲波檢測人與檢測裝置間的距離，并根據檢測結果進行判斷人的坐姿是否正確，該方法對于大幅度的姿態變化檢測效果可以，但是針對側臉、歪頭等局部不健康的坐姿無法做出準確判斷，而且這些方法使用的超聲波和激光線，人長時間處在這些放射性環境下對身體健康有害。

2、專利CN102096801A基于圖像的信息，通過獲取人臉的傾斜角，眼睛區域面積差、頭肩曲線差，并與初始獲取的標準數據做差超過預設閾值即為坐姿異常。因該方法中是用人臉檢測模塊并獲取人臉的傾斜角進而進行坐姿判斷，當人臉因角度過大或被其他物品遮擋時(如戴口罩等)無法保證完整人臉呈現在圖像中時，人臉檢測失效導致角度和人眼狀態檢測無法正常進行，最終導致坐姿檢測失效。

3、專利CN107169453A基于深度傳感器的坐姿檢測，需要使用深度傳感器獲取深度圖像，深度傳感器較普通的圖像傳感器成本較高。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于：

1、提出一種新的坐姿檢測的裝置，其中使用普通圖像傳感器即可進行坐姿檢測，做到坐姿異常報警，可以避免類似超聲波、激光線等對人體健康的不利影響同時也可以降低產品成本。