CN108376463A - 一种久坐智能提醒方法和*** - Google Patents

一种久坐智能提醒方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种久坐智能提醒方法和***。本发明包括采集待检测现场的图像；在采集的图像中进行人脸存在检测，并记录人脸特征；通过采集的连续多帧图像对人体姿态进行识别，判断肢体运动状态；如果所述肢体运动状态为坐姿，则开始进行计时；当计时超过第一预定时长时，发出久坐提示。本发明将图像处理技术与智能识别技术相结合，可以更精确地实现久坐提醒，可以有效地避免久坐带来的健康问题。

Description

一种久坐智能提醒方法和***
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，具体的说是一种久坐智能提醒方法和***。
背景技术
随着科学技术和物质经济的发展，一方面长时间坐在电脑前办公越来越普遍，久坐引起的健康问题日益突出；一方面随着人们生活水平的提高，人们对健康的关注程度越来越高。现在有很多白领出门开车，到了办公室后一天都坐在电脑前处理工作，除了喝水、吃饭和上洗手间之外很少站起来，长此以往对身体健康极其有害。久坐使人的脑供血不足，导致脑供氧和营养物质减少，且会引发全身肌肉酸痛、脖子僵硬和头痛头晕，加重人的腰椎疾病和颈椎疾病，还可能导致肥胖、痔疮等疾病。现在针对以上问题，需要设计一种***可以提醒使用者久坐。
目前存在通过在电脑上安装防久坐的相关软件，电脑定时在显示屏上显示久坐提醒(例如出现“建议站立休息”的文字提醒)的防久坐方式。还有一种久坐提醒裤，包括裤子本体，裤子上设有语音提醒模块和为其供电的电源模块，裤子夹层里还设有微型压力传感器，微型压力传感器位于裤子背面的臀部和大腿部位，微型压力传感器的输出端连接语音提醒模块的输入端。统计使用者连续坐着的时间，并提醒使用者在坐了一定时间后起身活动一下。
通过在电脑上安装防久坐的相关软件方式无法准确获取电脑用户处于坐着状态的持续时长，无法判断是否是同一个人使用电脑在工作，无法为用户提供准确的久坐提醒。久坐提醒裤采用接触式的传感器采集数据的方式容易损坏微型压力传感器，不利于长期使用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种久坐智能提醒方法和***，可以智能的识别久坐，并且提醒使用者。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种久坐智能提醒方法，包括以下步骤：
步骤1，采集待检测现场的图像；
步骤2，在采集的图像中进行人脸存在检测，并记录人脸特征；
步骤3，通过采集的连续多帧图像对人体姿态进行识别，判断肢体运动状态；
步骤4，如果所述肢体运动状态为坐姿，则开始进行计时；
步骤5，当计时超过第一预定时长时，发出久坐提示。
若在采集的图像中有人脸，所述记录人脸特征包括以下步骤：
分离出检测出的人脸区域；
对检测出的人脸区域的图像进行预处理，得到同一特征的归一化人脸图像；
从归一化人脸图像中提取出面部特征信息作为人脸特征。
还包括：将本次提取到的面部特征信息，与上一次提取到的面部特征信息进行比对，判断两次提取到的面部特征信息是否相同，如果不相同，则记录该面部特征信息并删除上次记录的面部特征信息。
所述通过连续采集的多帧图像对人体姿态进行识别，包括以下步骤：
对采集的图像进行预处理，提取出仅包含肢体动作区域的图像数据；
对所述图像数据进行动作识别，提取所述图像数据的肢体动作特征，确定肢体摆放姿势，并根据所述肢体摆放姿势判断肢体运动状态。
所述计时开始后还包括以下步骤：
如果采集的连续多帧图像中，从某一帧开始检测不到人脸，且在第二预定时长内重新检测到人脸，则提取新的人脸特征并将其与已记录的人脸特征进行比对，两个人脸特征相同则返回步骤3并在开始计时时进行累积计时，否则返回步骤1；
如果从某一帧开始检测不到人脸且超过第二预定时长，则返回步骤1。
一种久坐智能提醒***，包括：
图像采集模块，用于采集待检测现场的图像；
人脸识别模块，用于在采集的图像中进行人脸存在检测，并记录人脸特征；
姿态识别模块，用于通过采集的连续多帧图像对人体姿态进行识别，判断肢体运动状态；
计时模块，用于在所述姿态识别模块判定肢体运动状态为坐姿的情况下开始进行计时，并在计时超过第一预定时长时出发提醒模块；
提醒模块，用于发出久坐提示。
所述人脸识别模块包括：
人脸区域提取模块，用于分离出检测出的人脸区域；
人脸图像预处理模块，用于对检测出的人脸区域的图像进行预处理，得到同一特征的归一化人脸图像；
面部特征提取模块，用于从归一化人脸图像中提取出面部特征信息作为人脸特征。
所述人脸识别模块还包括：
比对模块，用于将本次提取到的面部特征信息，与上一次提取到的面部特征信息进行比对，判断两次提取到的面部特征信息是否相同，如果不相同，则记录该面部特征信息并删除上次记录的面部特征信息；
存储模块，用于在两次提取到的面部特征信息不相同的情况下，记录该面部特征信息并删除上次记录的面部特征信息。
所述姿态识别模块包括：
肢体区域提取模块，用于对采集的图像进行预处理，提取出仅包含肢体动作区域的图像数据；
姿态识别模块，用于对所述图像数据进行动作识别，提取所述图像数据的肢体动作特征，确定肢体摆放姿势，并根据所述肢体摆放姿势判断肢体运动状态。
所述计时模块，还用于在计时过程中所述人脸识别模块检测到图像中无人脸存在时暂停计时，并在第二预定时长内所述人脸识别模块检测到同一人脸特征并且所述姿态识别模块判定其肢体运动状态为坐姿的情况下，进行累积计时。
本发明具有以下优点及有益效果：
1、本发明将图像处理技术与智能识别技术相结合，可以更精确地实现久坐提醒，可以有效地避免久坐带来的健康问题。
2、本发明加入了计时功能，考虑了人在离开极短的时间又回来坐着的情况，此种情况下累计计时，久坐判断更准确。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明***结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，一种久坐智能提醒方法，首先对图像进行采集；然后对图像进行分析处理，具体包括如下步骤：
(1)从原始图像中检测出人脸的存在，并分离出人脸区域；
(2)对分离出的人脸区域图像进行预处理，得到统一特征的归一化人脸图像；
(3)从归一化人脸图像中提取出面部特征信息；
(4)根据提取的面部特征信息，将待识别的人脸数据与上次存储的人脸数据进行比较，确定是否为同一个人。如果与上次为同一个人，则开始下一步；如果与上次不是同一个人，则记录下他的脸部特征，删除上次记录的脸部特征，以方便下次比对。
(5)识别之后在通过图像对其姿态进行识别。对采集的图像进行预处理，提取出仅包含肢体动作区域的图像数据；对所述图像数据进行动作识别，提取所述图像数据的肢体动作特征，确定肢体摆放姿势，并根据所述肢体摆放姿势判断肢体运动状态。具体的说，首先采集用户肢体动作，连续采集多帧肢体动作图像；对肢体动作图像进行预处理，提取出仅包含肢体动作区域的图像数据；对所述图像数据进行动作识别，提取所述图像数据的肢体动作特征，确定肢体摆放姿势，并根据所述肢体摆放姿势判断肢体运动状态；判断出人的活动状态，如果人的状态为坐就开始计时。
(6)检测人中途是否离开及是否离开超过一定的时间，如果离开超过一定时间，就从步骤(1)重新开始，并且计时清零。如果中途离开没有超过一定的时间，而且是刚才坐的人，则从人回来的时候,在离开的基础上开始计时；如果不是同一个人，就从步骤(1)重新开始，并且计时清零。
(7)如果计时超过了规定的时间，那么就通过语音提醒模块来提醒已经久坐。使用者可以根据自身需要，选择开启或关闭语音提醒模块，如开会时就可关闭语音提醒模块。
如图2所示，一种久坐智能提醒***，包括：图像采集模块，用于采集待检测现场的图像；人脸识别模块，用于在采集的图像中进行人脸存在检测，并记录人脸特征；姿态识别模块，用于通过采集的连续多帧图像对人体姿态进行识别，判断肢体运动状态；计时模块，用于在所述肢体运动状态为坐姿的情况下开始进行计时，并在计时超过第一预定时长时出发提醒模块；提醒模块，用于发出久坐提示。
所述人脸识别模块包括：人脸区域提取模块，用于分离出检测出的人脸区域；人脸图像预处理模块，用于对检测出的人脸区域的图像进行预处理，得到同一特征的归一化人脸图像；面部特征提取模块，用于从归一化人脸图像中提取出面部特征信息作为人脸特征。
所述人脸识别模块还包括：比对模块，用于将本次提取到的面部特征信息，与上一次提取到的面部特征信息进行比对，判断两次提取到的面部特征信息是否相同，如果不相同，则记录该面部特征信息并删除上次记录的面部特征信息；存储模块，用于在两次提取到的面部特征信息不相同的情况下，记录该面部特征信息并删除上次记录的面部特征信息。
若人脸识别模块从某一帧开始检测不到人脸，且在第二预定时长内重新检测到人脸，则所述比对模块还用于提取新的人脸特征并将其与已记录的人脸特征进行比对；所述计时模块还用于在两个人脸特征相同的情况下继续进行计时。
所述姿态识别模块包括：肢体区域提取模块，用于对采集的图像进行预处理，提取出仅包含肢体动作区域的图像数据；姿态识别模块，用于对所述图像数据进行动作识别，提取所述图像数据的肢体动作特征，确定肢体摆放姿势，并根据所述肢体摆放姿势判断肢体运动状态。

Claims (10)

1.一种久坐智能提醒方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，采集待检测现场的图像；
步骤2，在采集的图像中进行人脸存在检测，并记录人脸特征；
步骤3，通过采集的连续多帧图像对人体姿态进行识别，判断肢体运动状态；
步骤4，如果所述肢体运动状态为坐姿，则开始进行计时；
步骤5，当计时超过第一预定时长时，发出久坐提示。
2.根据权利要求1所述的一种久坐智能提醒方法，其特征在于，若在采集的图像中有人脸，所述记录人脸特征包括以下步骤：
分离出检测出的人脸区域；
对检测出的人脸区域的图像进行预处理，得到同一特征的归一化人脸图像；
从归一化人脸图像中提取出面部特征信息作为人脸特征。
3.根据权利要求2所述的一种久坐智能提醒方法，其特征在于，还包括：将本次提取到的面部特征信息，与上一次提取到的面部特征信息进行比对，判断两次提取到的面部特征信息是否相同，如果不相同，则记录该面部特征信息并删除上次记录的面部特征信息。
4.根据权利要求1所述的一种久坐智能提醒方法，其特征在于，所述通过连续采集的多帧图像对人体姿态进行识别，包括以下步骤：
对采集的图像进行预处理，提取出仅包含肢体动作区域的图像数据；
对所述图像数据进行动作识别，提取所述图像数据的肢体动作特征，确定肢体摆放姿势，并根据所述肢体摆放姿势判断肢体运动状态。
5.根据权利要求1所述的一种久坐智能提醒方法，其特征在于，所述计时开始后还包括以下步骤：
如果采集的连续多帧图像中，从某一帧开始检测不到人脸，且在第二预定时长内重新检测到人脸，则提取新的人脸特征并将其与已记录的人脸特征进行比对，两个人脸特征相同则返回步骤3并在开始计时时进行累积计时，否则返回步骤1；
如果从某一帧开始检测不到人脸且超过第二预定时长，则返回步骤1。
6.一种久坐智能提醒***，其特征在于，包括：
图像采集模块，用于采集待检测现场的图像；
人脸识别模块，用于在采集的图像中进行人脸存在检测，并记录人脸特征；
姿态识别模块，用于通过采集的连续多帧图像对人体姿态进行识别，判断肢体运动状态；
计时模块，用于在所述姿态识别模块判定肢体运动状态为坐姿的情况下开始进行计时，并在计时超过第一预定时长时出发提醒模块；
提醒模块，用于发出久坐提示。
7.根据权利要求6所述的一种久坐智能提醒***，其特征在于，所述人脸识别模块包括：
人脸区域提取模块，用于分离出检测出的人脸区域；
人脸图像预处理模块，用于对检测出的人脸区域的图像进行预处理，得到同一特征的归一化人脸图像；
面部特征提取模块，用于从归一化人脸图像中提取出面部特征信息作为人脸特征。
8.根据权利要求7所述的一种久坐智能提醒***，其特征在于，所述人脸识别模块还包括：
比对模块，用于将本次提取到的面部特征信息，与上一次提取到的面部特征信息进行比对，判断两次提取到的面部特征信息是否相同，如果不相同，则记录该面部特征信息并删除上次记录的面部特征信息；
存储模块，用于在两次提取到的面部特征信息不相同的情况下，记录该面部特征信息并删除上次记录的面部特征信息。
9.根据权利要求6所述的一种久坐智能提醒***，其特征在于，所述姿态识别模块包括：
肢体区域提取模块，用于对采集的图像进行预处理，提取出仅包含肢体动作区域的图像数据；
姿态识别模块，用于对所述图像数据进行动作识别，提取所述图像数据的肢体动作特征，确定肢体摆放姿势，并根据所述肢体摆放姿势判断肢体运动状态。
10.根据权利要求6所述的一种久坐智能提醒***，其特征在于，所述计时模块，还用于在计时过程中所述人脸识别模块检测到图像中无人脸存在时暂停计时，并在第二预定时长内所述人脸识别模块检测到同一人脸特征并且所述姿态识别模块判定其肢体运动状态为坐姿的情况下，进行累积计时。
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