CN110246310A - 一种防近视提醒***及应用该***的智能台灯 - Google Patents

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周金凤
李佳淳
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    • F21S6/002—Table lamps, e.g. for ambient lighting
    • F21S6/003—Table lamps, e.g. for ambient lighting for task lighting, e.g. for reading or desk work, e.g. angle poise lamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开一种防近视提醒***，包括摄像模块和处理模块；摄像模块实时拍摄用户图像并发送给处理模块；处理模块通过图像测距技术对图像进行处理，计算用户眼部与参考平面的高度差，当该高度差低于警报阈值时发出提醒信号。一种应用该***的智能台灯，包括台灯本体，摄像模块为安装在台灯本体上的摄像组件，处理模块为安装在台灯本体上的控制组件。本发明通过摄像模块和处理模块的实时配合，实时判断用户眼部与参考平面的高度差，当低于警报阈值时进行提醒，从而实现辅助家长监督儿童用眼习惯的目的，防止儿童用眼时距离桌面太近，进而防范儿童近视的发生；并且方便家长在陪同儿童的过程中可以间断性做其他事情，无需全部精力投入监督这一行为。

Description

一种防近视提醒***及应用该***的智能台灯
技术领域
本发明涉及智能家电领域，特别是指一种防近视提醒***及应用该***的智能台灯。
背景技术
近视指眼睛在调节放松时，平行光线通过眼的屈光***屈折后点落在视网膜之前的一种屈光状态。小儿近视属于近视，是屈光不正的一种，和成人近视的特点有所不同。小儿近视指发病为儿童时期，存在调节异常，进展性，易受多因素干扰的特点。青少年儿童的眼球正处在生长发育阶段，调节能力很强，眼球壁的伸展性也比较大，阅读、书写等近距离工作时，不仅需要眼的调节作用的发挥，双眼球还要内聚，这样眼外肌对眼球施加一定的压力，久而久之，眼球的前后轴就可能变长，形成近视。
目前儿童近视尚无特别有效的治疗方法，控制其发展是最主要内容，所以目前防范儿童近视更多的是采取家长、老师监督为主的措施，帮助儿童培养良好的卫生习惯，如培养正确的读书、写字坐姿，不趴在桌上或扭着身体，以保证儿童阅读、书写时眼睛与书本之间具有充足的距离，防止近视发生。而儿童普遍具有定力不足、随意性强的特点，需要在儿童用眼的过程中持续进行督促，对家长来说需要持续的精力投入，具有一定的困难，也不便于培养儿童自我控制的能力和自主学习的习惯。
有鉴于此，本发明人针对上述结构设计上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防近视提醒***及应用该***的智能台灯，实现辅助用户监督儿童的用眼习惯，并在用眼不当时进行提醒，以防范儿童近视的发生。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种防近视提醒***，包括摄像模块和处理模块；所述摄像模块实时拍摄用户的图像，并发送给处理模块；所述处理模块通过图像测距技术对图像进行处理，计算用户眼部与参考平面的高度差，并判断该高度差是否低于警报阈值，若是，则发出提醒信号。
所述处理模块通过图像测距技术获取用户眼部与摄像模块之间的线段A的长度L，以及线段A与水平面的夹角α，得出用户眼部与参考平面的高度差h3=L·sinα+h2，其中h2为摄像模块与参考平面的高度差，设所述警报阈值为H，当h3＜H时处理模块发出提醒信号。
所述处理模块设有图像矫正处理器，图像矫正处理器对摄像模块拍摄的图像进行矫正处理。
一种智能台灯，应用所述的一种防近视提醒***，包括台灯本体，所述摄像模块为安装在台灯本体上的摄像组件，处理模块为安装在台灯本体上的控制组件。
采用上述方案后，本发明通过摄像模块和处理模块的实时配合，实时判断用户眼部与参考平面的高度差，当低于警报阈值时进行提醒，从而实现辅助家长监督儿童用眼习惯的目的，防止儿童用眼时距离桌面太近，进而防范儿童近视的发生；并且方便家长在陪同儿童的过程中可以间断性做其他事情，无需全部精力投入监督这一行为。
附图说明
图1为本发明防近视提醒***的***结构示意图；
图2为本发明防近视提醒***的测距原理示意图；
图3为本发明智能台灯的第一实施例的结构示意图；
图4为本发明智能台灯的第一实施例的工作原理示意图；
图5为本发明智能台灯的第二实施例的结构示意图；
图6为图5中B处的放大图；
图7为本发明智能台灯的第二实施例的工作原理示意图。
附图标号说明：摄像模块10；处理模块20；图像矫正处理器201；用户眼部30；参考平面40；台灯本体1；底座11；支架12；光源13；光传感器14；摄像组件2；摄像头21；曲面镜22；旋转装置23；驱动电机231；角度传感器232；转轴233；平面镜234；控制组件3。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
儿童近视的发生原因多为长时间近距离阅读、书写，因而只要相关的智能设备能够准确监测儿童眼部与书本的间距，保证两者之间具有充足的距离，避免眼部离书本太近，就能达到辅助家长监督儿童用眼的目的，防范大部分儿童近视的发生。
如图1所示，本发明为一种防近视提醒***，包括摄像模块10和处理模块20。该***通过摄像模块10实时拍摄图像（主要是拍摄用户的上半身姿势，尤其是头部），再通过处理模块20对图像进行识别并判断是否用眼不当，若是则进行提醒。
上述摄像模块10实时拍摄用户的图像，并发送给处理模块20。
上述处理模块20通过图像测距技术对图像进行处理，计算用户眼部30与参考平面40（实际应用中参考平面40为书本放置的平面，通常为桌面）的高度差，并判断该高度差是否低于警报阈值，若是，则发出提醒信号。
如图2所示，具体地，上述处理模块20通过图像测距技术获取用户眼部30与摄像模块10之间的线段A的长度L，以及线段A与水平面的夹角α（默认桌面为水平的情况），并通过计算得出用户眼部30与摄像模块10的高度差h1=L·sinα，由于摄像模块10与参考平面40的高度差h2为定值，则可计算得出用户眼部30与参考平面40的高度差h3=h1+h2，设上述警报阈值为H（通常H为25-30cm），当h3＜H时处理模块发出提醒信号。
上述处理模块20设有图像矫正处理器201，图像矫正处理器201对摄像模块10拍摄的图像进行矫正处理，避免因环境因素导致图像失真的情况发生，进而避免判断结果受影响。
一种应用上述***的智能台灯，如图3和图4所示，为智能台灯的第一实施例，具体包括台灯本体1，上述摄像模块10为安装在台灯本体上的摄像组件2，处理模块20为安装在台灯本体1上的控制组件3。
上述台灯本体1包括底座11、支架12和光源13。支架12安装在底座11上，光源13安装在支架12上，并电性连接于控制组件3。上述光源13铰接于支架12，则光源13可以相对于支架12进行旋转，以调整照射的角度。
儿童通常无法自主判断环境亮度是否足够明亮（长期处于有一定可见性但亮度不足的环境会影响视力，尤其是儿童），从而无法正确判断开灯时机，甚至部分儿童不愿意开灯。考虑到上述场景，上述支架12上安装有光传感器14，光传感器14电性连接于控制组件3，光传感器14实时将环境亮度转换为电信号传递给控制组件3，控制组件3根据光传感器14的电信号控制光源13工作：当环境亮度低于一定的亮度（编程时进行设置）控制组件3发送信号使光源13工作。
上述摄像组件2安装在支架12上，并位于光源13的下方。
上述摄像组件2包括摄像头21和曲面镜22，摄像头21和曲面镜22分别安装在支架12上，且曲面镜22位于摄像头21的上方/下方，摄像头21的镜头面向曲面镜22设置，两者的中心线呈共线设置。
上述控制组件3安装在底座11上。控制组件3设有控制线路并编程有图像识别软件以实现处理模块20的功能。
如图4所示，为本发明第一实施例的工作原理：台灯本体1前的用户通过曲面镜22反射呈现在摄像头21的镜头上，则依据光的反射定律，曲面镜22增加了摄像头21的拍摄取景范围，用户在使用台灯的过程中不必刻意调整台灯本体1对准的位置，使用更加方便。
参照图5至图7，为本发明的第二实施例，其与第一实施例的不同之处在于：上述摄像组件2包括摄像头21和旋转装置23，摄像头21和旋转装置23分别安装在支架12上，且旋转装置23位于摄像头21的上方。上述旋转装置23包括驱动电机231、角度传感器232、转轴233和平面镜234，驱动电机231安装在支架12上且电性连接于控制组件3，驱动电机231、角度传感器232、转轴233和平面镜234依次连接；平面镜234倾斜于水平面设置，且平面镜234的镜面面向摄像头21。
如图7所示，为本发明第二实施例的工作原理：驱动电机231带动平面镜234以转轴233为轴进行转动，台灯本体1前的人脸等时段地通过平面镜234反射呈现在摄像头21的镜头上，则旋转装置23能够实现摄像头21进行360°拍摄，能够拍摄台灯本体1周围的景象，用户在使用台灯的过程中不必刻意调整台灯本体1对准的位置，使用更加方便。
综上，本发明通过摄像模块10和处理模块20的实时配合，实时判断用户眼部30与参考平面40的高度差，当低于警报阈值时进行提醒，从而实现辅助家长监督儿童用眼习惯的目的，防止儿童用眼时距离桌面太近，进而防范儿童近视的发生；并且方便家长在陪同儿童的过程中可以间断性做其他事情，无需全部精力投入监督这一行为。
此外，在智能台灯的结构中，通过设置曲面镜22或者旋转装置23与摄像头21搭配使用，可以增加摄像组件2的拍摄取景范围，用户在使用台灯的过程不必刻意调整台灯本体1对准坐的位置，使用更加方便。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (4)

1.一种防近视提醒***，其特征在于：包括摄像模块和处理模块；所述摄像模块实时拍摄用户的图像，并发送给处理模块；所述处理模块通过图像测距技术对图像进行处理，计算用户眼部与参考平面的高度差，并判断该高度差是否低于警报阈值，若是，则发出提醒信号。
2.如权利要求1所述的一种防近视提醒***，其特征在于：所述处理模块通过图像测距技术获取用户眼部与摄像模块之间的线段A的长度L，以及线段A与水平面的夹角α，得出用户眼部与参考平面的高度差h3=L·sinα+h2，其中h2为摄像模块与参考平面的高度差，设所述警报阈值为H，当h3＜H时处理模块发出提醒信号。
3.如权利要求1所述的一种防近视提醒***，其特征在于：所述处理模块设有图像矫正处理器，图像矫正处理器对摄像模块拍摄的图像进行矫正处理。
4.一种智能台灯，应用如权利要求1至3任一所述的一种防近视提醒***，其特征在于：包括台灯本体，所述摄像模块为安装在台灯本体上的摄像组件，处理模块为安装在台灯本体上的控制组件。
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