[发明专利]一种基于机器视觉的坐姿识别台灯系统及识别方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的坐姿识别台灯系统识别方法，采用一种基于机器视觉的坐姿识别台灯系统，包括台灯端和云服务端，台灯端包括台灯，设置在台灯内的摄像头、控制器、上位机、提醒器和通讯模块，摄像头与控制器连接，控制器与上位机连接，上位机分别与提醒器、通讯模块连接，通讯模块通过网络与云服务端连接，所述摄像头通过由电机驱动的旋转底座安装在台灯上，电机与上位机连接；所述控制器包括ISP单元、NPU单元、CPU单元和UART接口，所述ISP单元与NPU单元连接，CPU单元分别与ISP单元、NPU单元连接，UART接口与CPU单元连接，所述摄像头与ISP单元连接，UART接口与上位机连接；所述台灯包括发光组件和灯座，所述旋转底座设置在灯座上，旋转底座包括外壳，所述外壳通过第一传动机构转动设置在灯座上，在外壳内通过第二传动机构设置有沿外壳内壁转动的转动头，所述摄像头设置在转动头前端，在外壳壁上开有供摄像头露出的转动窗口；所述外壳为半球状，所述第一传动机构包括设置在外壳下部外侧的齿圈和第一驱动电机，第一驱动电机转轴上连接有第一蜗杆，第一蜗杆与齿圈相啮合，所述转动窗口为沿转动头摆动轨迹在外壳壁上设置的长条形孔；所述转动头前端设置有安装摄像头的凹槽，转动头后端铰接在外壳的底面上，在转动头前端上下侧延伸形成有弧形边翼，所述弧形边翼遮挡在转动窗口上，在弧形边翼的内侧面上设置有齿纹，所述第二传动机构包括第二驱动电机和传动齿轮，所述传动齿轮包括蜗轮部和设置在蜗轮部侧面上的齿轮部，第二驱动电机设置在外壳内，在第二驱动电机转轴上设置有第二蜗杆，第二蜗杆与蜗轮部的齿面相啮合，所述齿轮部与弧形边翼上的齿纹相啮合；其特征是包括以下步骤：

S1.摄像头采集人体图像；

S2.由NPU单元根据图像提取人体标准特征目标点位的坐标信息；

S3.根据人体标准特征目标点位的坐标信息对人体坐姿姿势进行识别，在检测到不同的坐姿异常情况下分别进行对应的提醒；具体过程包括：

（1）驼背行为的识别：

在连续T时间内检测到左眼与右眼之间的第一点位线段到左肩与右肩之间的第二点位线段的间距和第二点位线段长度的比例低于预设的第一阈值，则判断发生驼背行为，提醒器提醒用户注意后背挺直；

（2）低头行为的识别：

在连续T时间内检测到左眼与右眼之间的第一点位线段的中点到鼻子的距离，与第一点位线段长度的比例低于预设的第二阈值，且左眼与右眼之间的第一点位线段的中点到下巴的距离低于预设的第三阈值，则判断发生低头行为，提醒器提醒用户注意抬头；

（3）仰头行为的识别：

在连续T时间内检测到左眼与右眼之间的第一点位线段的中点到鼻子的距离，与第一点位线段长度的比例低于预设的第二阈值，且左眼与右眼之间的第一点位线段的中点到下巴的距离高于预设的第三阈值，则判断发生仰头行为，提醒器提醒用户注意低头；

（4）偏头行为的识别：

在连续T时间内检测到鼻子与脖子之间的第三点位线段和左肩与右肩之间的第二点位线段的夹角低于预设第四阈值，则判断发生了偏头线性，提醒器提醒用户注意不要头部倾斜；

（5）倾斜行为的识别：

在连续T时间内检测到鼻子与脖子之间的第三点位线段和左肩与右肩之间的第二点位线段的夹角高于预设第四阈值，且第三点位线段与Y轴基准线的夹角高于第五阈值，则判断发生了倾斜行为，提醒器提醒用户注意不要身体倾斜。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的坐姿识别台灯系统识别方法，其特征是所述步骤S 2的具体过程为：

S21.NPU单元根据人体图像识别出人体标准特征目标点位，点位包括鼻子、脖子、右肩、左肩、右眼、左眼和下巴；

S22.获取人体标准特征目标点位在图像上的坐标信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的坐姿识别台灯系统识别方法，其特征是在步骤S1后还包括有身份识别的步骤，步骤包括：

S11. NPU单元从图像里提取人脸特征；

S12.读取存储的用户人脸特征；

S13.将提取的人脸特征与存储的用户人脸特征进步比较，若一致则进入步骤S2，若不一致则停止工作，提醒非用户。