一种智能式读写坐姿矫正装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107103736A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201710284614.0(22)申请日2017.04.26(71)申请人青岛海澄知识产权事务有限公司地址266000山东省青岛市崂山区宁夏路306号甲青岛大学科技园A楼102-84(72)发明人于正河(74)专利代理机构青岛高晓专利事务所37104代理人付丽丽(51)Int.Cl.G08B21/24(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种智能式读写坐姿矫正装置(57)摘要本发明公开了一种智能式读写坐姿矫正装置，其电路硬件的主体结构包括处理单元、存储单元和电源，电源分别与处理单元和存储单元电连接以提供电能，处理单元包括依次电信息连接的采集模块、人体轮廓图像处理模块、像素点坐标生成模块和报警模块。其有效对青少年书写时的坐姿进行矫正；装置结构简单，采用人体轮廓特征信息矫正书写者的坐姿，技术简单可靠，经济实用；为了避免读写者成长或智能式读写坐姿矫正装置所处位置对人体轮廓图像的影响，对于每一个读写者和智能式读写坐姿矫正装置相对读写者所处的位置，更新获取一次标准人体轮廓图像，使用过程中不受读写者所在环境的影响，应用范围广。CN107103736ACN107103736A权利要求书1/2页1.一种智能式读写坐姿矫正装置，其特征在于其电路硬件的主体结构包括处理单元、存储单元和电源，电源分别与处理单元和存储单元电连接以提供电能，处理单元包括依次电信息连接的采集模块、人体轮廓图像处理模块、像素点坐标生成模块和报警模块；采集模块用于采集背景视频和读写者的坐姿视频或标准坐姿视频，并将视频信息输送到人体轮廓图像处理模块中，采集模块具体为摄像装置；人体轮廓图像处理模块通过对比背景视频图像和坐姿视频图像或对比背景视频图像和标准坐姿视频图像得到人体轮廓图像或标准人体轮廓图像，并将人体轮廓图像信息输送到像素点坐标生成模块，再将标准人体轮廓图像输送到存储单元备用；像素点坐标生成模块分别以人体轮廓图像和标准人体轮廓图像的中心点为原点建立直角坐标系，处理获取包括所有人体轮廓图像边界点对应的像素点坐标的集合和所有标准人体轮廓图像边界点对应的标准像素点坐标的集合，并将像素点坐标的集合与标准像素点坐标的集合进行比对，得到两者的重合度，根据重合度将需要矫正坐姿的信号输送到报警模块；报警模块包括指示灯或喇叭，当收到需要矫正坐姿的信号时调节指示灯的亮度发出亮度警告或通过喇叭发出声音警告；存储单元用于存储标准人体轮廓图像并将其输送到像素点坐标生成模块。2.根据权利要求1所述的智能式读写坐姿矫正装置，其特征在于智能式读写坐姿矫正装置与现有LED照明台灯耦合使用，报警模块中的指示灯代替LED照明台灯中的LED灯。3.根据权利要求2所述的智能式读写坐姿矫正装置，其特征在于智能式读写坐姿矫正装置还包括通讯连接模块，通讯连接模块与采集模块和像素点坐标生成模块，通讯连接模块通过USB接口或wiff模块连接到互联网。4.根据权利要求3所述的智能式读写坐姿矫正装置，其特征在于实现智能式读写坐姿矫正，采用智能式读写坐直矫正装置实施，具体包括以下步骤：(1)标准坐姿模型建立：将智能式读写坐姿矫正装置固定放置在相对读写者的某一位置，让读写者按照标准坐姿坐下，通过采集模块采集读写者的标准坐姿视频，将标准坐姿视频输入到人体轮廓图像处理模块中，对标准坐姿视频进行背景建模与背景实时更新，将当前帧与背景帧相减得到读写者的标准人体轮廓图像，即标准坐姿模型，将标准坐姿模型命名并存储到存储单元中便于随时读取，为了避免读写者成长或智能式读写坐姿矫正装置所处位置对人体轮廓图像的影响，对于每一个读写者和智能式读写坐姿矫正装置相对读写者所处的位置，更新获取一次标准人体轮廓图像；(2)实时坐姿信息采集：将智能式读写坐姿矫正装置固定放置在步骤(1)相对读写者的位置，通过采集装置实时采集读写者的坐姿视频，将坐姿视频输入到人体轮廓图像处理模块中，对坐姿视频进行背景建模与背景实时更新，将当前帧与背景帧相减得到读写者的人体轮廓图像；(3坐姿核实：像素点坐标生成模块分别获取采集模块中的人体轮廓图像和存储单元中的标准人体轮廓图像，分别人体轮廓图像与标准人体轮廓图像的中心点为原点建立直角坐标系，得到包括所有人体轮廓图像边界点对应的像素点坐标的集合和包括所有标准人体轮廓图像边界点对应的标准像素点坐标的集合，将像素点坐标的集合与标准像素点坐标的集合进行重合度比对；(4)坐姿矫正：若重合度大于等于90％，读写者坐姿无需调整，若重合度小于90％，则比对模块将坐姿调整信号输送到警报模块，报警模块当收到需要矫正坐姿的信号时调节指示2CN107103736A权利要求书2/2页