[发明专利]智能防近视台灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种可防止近视的台灯，特别涉及一种通过预警装置对学生读书写字时的姿势正确与否给出提醒的智能防近视台灯。

背景技术

我国现有近视患者已超过3亿人，占世界近视人数的33％，远远高于世界平均值22％的比例。我国每年会出现低视力135万，即约每分钟就会出现三个低视力患者。如果不采取有力措施，到2020年我国视力残疾人数将为目前的4倍。全世界每年视力损害的花费已高达250亿美元。综上所述，视力损害已成为我国乃至全球的严重公共卫生问题。我国8～12岁的小学生近视发病率约为23％，中学生约为55％，大学生约为76％，全国近视眼约为3亿人，其中青少年约为2亿人。全国近视眼发病人数位居世界首位。

青少年近视眼的形成原因包括先天遗传和后天环境因素。前者占20％，后者占80％。青少年处于生长发育旺盛时期，眼的生理功能和组织结构有与其他时期不同的特点，易受环境不良影响而形成近视眼。不正确的看书、写作业姿势是造成青少年近视的重要原因。

现有技术中，人们想出多种方法，使青少年在看书或写字时，其眼睛距书本保持一定的距离，这些方法包括机械方法、电子方法等。

通常，机械方法是在人的头部或肩部，佩戴复杂的机械部件，其需与身体直接接触，增加佩戴者的体力负担，由此受到了限制(主要是佩戴者不喜欢使用)。

电子方法是以超声波或红外线作为测试媒介，将其对准人的头面部，或者将超声波或红外线测试装置佩戴在头部或耳部，并将测量传感器对准书本。这两种方法，传感器位置在安装时都需要事先校准，其只能测量传感器到头部(或传感器到书本)的单点距离，并进行几何推算，估算出头部到书本的距离。不能精确测量人眼到书本的距离。由于基于单点测量，所以，测量精度会随头部在读写过程中的摇动而降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实时获取被测者读写姿势同时就该读写姿势进行准确分析并对异常状态发出报警的智能防近视台灯。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明的智能防近视台灯，包括光源、灯杆和灯座，在灯杆或灯座上安装有一个防近视智能预警装置，该智能预警装置包括可将读写人的实时读写姿势以彩色和深度双模图像信息方式导入设置于该装置计算机的识别模块中的输入装置、分别或集中保存读写人实时读写姿势对应的测量数据与标准读写姿势对应的标准参数的存储模块、将测量数据超出标准参数设定范围对应的读写人实时姿势分析结果用音频信号导出的报警模块和中央处理器，其中，

所述输入装置为红外扫描仪和深度传感器，或者为彩色传感器和深度传感器；

所述报警模块与语音播放器相连；

所述识别模块按以下方式运行：

1)将所述彩色图像中二维坐标像素与所述深度图像中同一坐标像素的深度坐标进行配对关联；

2)采用haar特征和adaboost分类器的模式识别方法在彩色图像上对读写人身姿实行跟踪定位；

3)针对彩色图像上的读写人影像，在其头部、面部和/或肩部设定若干个可构成表征该读写人头部、面部或肩部三维姿态网的特征识别点；

4)在所述的特征识别点中选择由至少二个识别点起至放置在桌面上正确位置的读物上任意点止之间的连线长度以及该连线与所述读物夹角的水平分量和垂直分量作为测量数据存入所述识别模块中；

5)将所述三维姿态网处于标准读写姿势时对应的所述测量数据设定为标准参数存入所述识别模块中；

6)将动态的读写人对应的所述测量数据与标准参数比对；

7)通过所述报警模块将与超出所述标准参数设定范围的所述测量数据对应的读写人实时姿势分析结果采用音频信号输出。

所述特征识别点为五个点，分别为两只眼睛、鼻尖和两个嘴角。

所述标准参数设定值如下：

由两只眼睛至所述读物的所述连线长度在30cm-35cm；

该连线与所述读物夹角的水平分量在80-100度；

该连线与所述读物夹角的垂直分量在80-100度。

所述报警模块还包括被测者读写时环境光线亮度报警和读写姿势持续时间报警模块。

在所述防近视智能预警装置中还包括WIFI通信连接模块。