[发明专利]基于视觉感知的智能台灯辅助调节方法与系统

说明书

本发明公开了一种基于视觉感知的智能台灯辅助调节方法与系统。方法包括：获取用户使用台灯时投影在台灯对侧背景上的人影图像；根据人影图像中头部轮廓拟合曲线获取表征头部影子轮廓宽度的参数；对人影图像中头部轮廓进行分割，直至分割所得各轮廓段内头部轮廓像素点的梯度满足预设条件，获得头部影子轮廓分割块数；获取用户坐姿评估值；将表征头部影子轮廓宽度的参数、头部影子轮廓分割块数、用户坐姿评估值输入智能台灯辅助调节网络得到台灯的最优角度值和最优亮度值。相较现有技术，本发明提取用户影子尤其是头部区域影子的特征来表征用户的姿势，能够克服用户自身遮挡以及光照对台灯调节的影响，准确性更高。

技术领域

本申请涉及智能台灯领域，具体涉及一种基于视觉感知的智能台灯辅助调节方法与系统。

背景技术

日常工作与学习中，台灯是非常重要的工具。在使用台灯过程中，由于不同用户的坐姿不同，通常需要对台灯进行照射角度和亮度的调节以适应不同用户的使用需求。传统的调节方式一般通过手动来调节台灯的角度和亮度，体验感较差。为了提高用户体验，逐渐出现了智能台灯调节的方法。现有的智能台灯调节技术中，大多数通过直接对用户自身的坐姿图像进行相应的判断并根据判断结果进行调节，这种调节方式可能会由于光线和用户自身遮挡问题，造成对用户坐姿检测的局限性，从而影响后续对台灯角度和亮度的调节过程及结果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于视觉感知的智能台灯辅助调节方法与系统，所采用的技术方案具体如下：

第一方面，本发明一个实施例提供了一种基于视觉感知的智能台灯辅助调节方法：

获取用户使用台灯时投影在台灯对侧背景上的人影图像；

根据人影图像中头部轮廓拟合曲线获取表征头部影子轮廓宽度的参数；

对人影图像中的头部轮廓进行分割，直至分割所得各轮廓段内头部轮廓像素点的梯度满足预设条件，获得头部影子轮廓分割块数；

获取人影图像中头部区域的重心点和躯干重心点的连线与图像竖直方向的夹角，根据该夹角和人体躯干的弯曲程度得到用户坐姿评估值；

将表征头部影子轮廓宽度的参数、头部影子轮廓分割块数、用户坐姿评估值输入智能台灯辅助调节网络，得到台灯的最优角度值和最优亮度值。

优选的，利用二次函数曲线对头部轮廓拟合，所述表征头部影子轮廓宽度的参数为拟合所得二次函数二次项系数。

优选的，所述人体躯干的弯曲程度为人体躯干轮廓图像拟合曲线二次项系数的变化值。

优选的，所述用户坐姿评估值包括：获取头部区域的重心点和躯干重心点的连线，获取该连线与图像竖直方向的夹角，计算该夹角与夹角阈值的差异，根据第一权重对该差异进行修正得到第一修正值；计算人体躯干的弯曲程度与弯曲程度阈值的差异，根据第二权重对该差异进行修正得到第二修正值；根据第一修正值与第二修正值构建用户坐姿评估值。

优选的，所述智能台灯辅助调节网络的损失包括：获取智能台灯调节网络的角度输出值，计算该角度输出值与角度真值标签的差异，得到第一损失；获取智能台灯调节网络的亮度输出值，计算该亮度输出值与亮度真值标签的差异，得到第二损失；根据第一损失与第二损失得到智能台灯辅助调节网络的损失。

第二方面，本发明另一个实施例提供了一种基于视觉感知的智能台灯辅助调节系统：

人影头部图像处理模块，获取用户使用台灯时投影在台灯对侧背景上的人影图像；根据人影图像中头部轮廓拟合曲线获取表征头部影子轮廓宽度的参数；对人影图像中的头部轮廓进行分割，直至分割所得各轮廓段内头部轮廓像素点的梯度满足预设条件，获得头部影子轮廓分割块数；

用户坐姿评估模块，获取人影图像中头部区域的重心点和躯干重心点的连线与图像竖直方向的夹角，根据该夹角和人体躯干的弯曲程度得到用户坐姿评估值；