[发明专利]一种基于近视眼镜的学习监护系统

摘要

本发明公开一种基于近视眼镜的学习监护系统，包括学习监测终端和服务分析终端，学习监测终端与服务分析终端通过无线通信网络连接；服务分析终端包括数据预处理模块、筛选获取模块、特征提取模块、管理服务器、特征数据库和显示模块；数据预处理模块分别与筛选获取模块和特征提取模块连接，管理服务器分别与筛选获取模块、特征提取模块、特征数据库和显示模块连接。本发明可提示佩戴者眼睛与桌面的安全距离，保护视力，并可评估佩戴者在佩戴时间段内的坐姿规范性评估系数和学习状态符合度系数，直观地展示佩戴者的坐姿以及学习状态，实现对佩戴者学习过程中的监护管理，具有检测的准确性高的特点。

主权项

1.一种基于近视眼镜的学习监护系统，其特征在于：包括学习监测终端和服务分析终端，学习监测终端与服务分析终端通过无线通信网络连接；/n所述学习监测终端用于实时检测眼镜距离桌面的距离、采集佩戴眼镜的佩戴者的眼睛图像信息以及佩戴眼镜的时间，将检测的眼镜距离桌面的距离、采集佩戴者的眼睛图像信息和佩戴眼镜的时长发送至服务分析终端，并判断眼镜距离桌面的距离是否小于预设的距离阈值，若小于预设的距离阈值，则发出报警提示；/n所述服务分析终端接收学习监测终端发送的眼镜距离桌面的距离、采集佩戴者的眼睛图像信息和佩戴眼镜的时长，接收眼睛距离桌面的距离，并统计各监测时间内眼睛距离桌面的变化量计算佩戴者的坐姿规范性评估系数；服务分析终端对接收的佩戴者眼睛图像信息进行过滤处理，将过滤处理的图像进行眼睛区域提取，并统计的眼睛区域图像的灰度比例系数与设定的灰度比例系数阈值进行对比，统计灰度比例系数下眼睛闭合的时长，并将过滤处理的图像进行眼睛开合比统计和眼睛闭合时长的统计，对两次统计的眼睛闭合时长进行最大化处理，并结合佩戴者的坐姿规范性评估系数统计佩戴者学习状态符合度系数；/n所述服务分析终端包括数据预处理模块、筛选获取模块、特征提取模块、管理服务器、特征数据库和显示模块；/n-所述数据预处理模块分别与筛选获取模块和特征提取模块连接，管理服务器分别与筛选获取模块、特征提取模块、特征数据库和显示模块连接；/n所述数据预处理模块用于接收学习监测终端发送的佩戴者的图像信息，对接收的图像进行高斯滤波处理，去除图像中的噪声干扰，为后期提取眼睛图像的特征提供可靠的基础，数据预处理模块对经滤波处理后的图像依次进行光照补偿处理，并将经光照补偿处理后的图像分别发送至筛选获取模块和特征提取模块；/n-所述筛选获取模块用于接收数据预处理模块发送的经光照补偿处理后的图像，提取图像中的眼睛区域的图像，并将提取的眼睛区域的图像进行平均灰度值计算，并将眼睛区域的图像对应的灰度与平均灰度值进行对比，将大于平均灰度值的区域灰度设置为255，将小于平均灰度值的区域灰度设置为0，将灰度值为0的像素值数量与灰度值为255的像素值数量进行对比，获得灰度比例系数，并将统计的灰度比例系数发送至管理服务器，其中，瞳孔区域的灰度值等于0；/n-所述特征提取模块用于接收数据预处理模块发送的经光照补偿处理后的眼睛图像，提取眼睛图像中的特征，并将提取的眼睛图像中的特征与特征数据库中存储的特征进行对比，筛选出佩戴者上眼皮特征、下眼皮特征以及眼角特征，并采用局部二值算法对上眼皮特征、下眼皮特征以及眼角特征进行定位，根据上眼皮特征的位置、下眼皮特征的位置以及眼角特征的位置，计算眼睛开合高度和侧面眼睛长度，以计算眼睛的开合比，并将眼睛开合比发送至管理服务器；/n-特征数据库用于存储眼睛侧面图像中上眼皮特征、下眼皮特征以及眼角特征，并存储眼睛闭起时对应的眼睛开合比阈值；/n根据佩戴眼镜的时长，对时长T进行划分，划分成若干监测时间段t,对划分的若干相同监测时间段t进行排序，分别为1,2,...,i,...,x，T＝x*t；/n-管理服务器实时接收学习监测终端发送的眼睛与桌面的距离，提取眼睛与桌面间的距离最大的距离，并将最大的距离作为最规范坐姿对应的距离，即当佩戴者坐姿端正时，眼睛与桌面间的距离最大，将眼睛与桌面间的最大距离作为最佳标准距离S，根据眼睛佩戴的时间，统计各t时间段内眼镜距离桌面的平均距离，构成平均距离集合A(a1,a2,...,ai,...,ax)，ai表示为第i个t时间段内眼镜距离桌面的平均距离，