[发明专利]一种基于摄像头的坐姿判断方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像识别领域，尤其涉及一种基于摄像头的坐姿判断方法和装置。

背景技术

现有的关于坐姿判断中经常使用图像识别技术精确定位眼睛、书本、桌面的位置与相对距离，通过人脸识别分辨不同的使用者，从而得知人脸的长度，再使用人脸长度作为判定距离的基准；通过人眼识别确定眼与书本的距离。但是在实际实现过程中还存在技术瓶颈：1、判断的基准是脸部长度，但摄像头拍摄人脸的长度受距离的影响，摄像头拍摄的是二维图像，图像识别技术很难识别图形中物体的距离，所以拍摄的人脸长度作为基准进行图形中书本，桌面距离换算是不科学的，也可以说不准确的；2、根据脸部长度作为基准测算到桌子，书本距离，首先要能识别出二维图像中桌面，书本等特征，先假设通过一定空间换算方式可以计算出桌面，书本的距离，但桌面与书本特征的识别是目前技术瓶颈，因为桌子的形状不定，桌子的颜色（桌布）不确定，桌子上摆放什么东西不定，书本同样如此，摄像头图像识别技术在该领域因为应用范围太窄，识别难度大，属于特殊技术需求，不是主流的图像识别技术领域，目前技术上还存在很多瓶颈，技术实现要求摄像头像素与处理器处理速度都很高。没有在主流图像识别应用范围内，研发难度就会很大，对应投入也会很大，实现成本也会大幅提升。

发明内容

本发明提供了一种借助图像识别中的人脸识别的特征，通过摄像头对坐姿进行判断的方法和装置。

为实现上述方法和装置，本发明采用以下技术方案：

一方面采用一种基于摄像头的坐姿判断方法，该方法包括：

摄像头获取当前坐姿的图像，识别图像中人脸的大小值；

根据人脸的大小值计算人脸倾斜角；

根据摄像头的固有拍摄角度和人脸在图像中的相对区域位置，等价计算出相对位置；

根据当前坐姿的人脸的大小值、人脸倾斜角和相对位置判断坐姿，计算当前坐姿的正确指数。

其中，所述摄像头获取当前坐姿的图像，识别图像中人脸的大小值之前，还包括：

获取正确坐姿状态下的人脸大小值、人脸倾斜角和相对位置，记录为标准坐姿特征值。

其中，所述根据人脸的大小值计算人脸倾斜角，具体为：

根据人脸的大小值，与标准坐姿特征值中的人脸大小值对比，利用三角函数换算关系计算人脸倾斜角。

其中，所述根据当前坐姿的人脸的大小值、人脸倾斜角和相对位置判断坐姿，计算当前坐姿的正确指数，具体为：

根据当前坐姿的人脸的大小值、人脸倾斜角和相对位置与标准坐姿特征值中的人脸大小值、人脸倾斜角和相对位置，利用等比例算法与三角投射算法计算出当前坐姿与标准坐姿的差异度，根据差异度判断坐姿，计算当前坐姿的正确指数。

其中，所述根据当前坐姿的人脸的大小值、人脸倾斜角和相对位置判断坐姿，计算当前坐姿的正确指数之后，还包括：

当前坐姿的正确指数处于预设的范围内时，发出坐姿错误的警报。

其中，所述摄像头放置于台灯支架上，具体放置于相对于人脸偏下30°的位置。

另一方面采用了一种基于摄像头的坐姿判断装置，该装置包括：

人脸识别模块，用于摄像头获取当前坐姿的图像，识别图像中人脸的大小值；

倾斜角计算模块，用于根据人脸的大小值计算人脸倾斜角；

相对位置计算模块，用于根据摄像头的固有拍摄角度和人脸在图像中的相对区域位置，等价计算出相对位置；

坐姿判断模块，用于根据当前坐姿的人脸的大小值、人脸倾斜角和相对位置判断坐姿，计算当前坐姿的正确指数。

其中，还包括：

标准获取模块，用于获取正确坐姿状态下的人脸大小值、人脸倾斜角和相对位置，记录为标准坐姿特征值。

其中，所述倾斜角计算模块，具体用于：

根据人脸的大小值，与标准坐姿特征值中的人脸大小值对比，利用三角函数换算关系计算人脸倾斜角。

其中，所述坐姿判断模块，具体用于：

根据当前坐姿的人脸的大小值、人脸倾斜角和相对位置与标准坐姿特征值中的人脸大小值、人脸倾斜角和相对位置，利用等比例算法与三角投射算法计算出当前坐姿与标准坐姿的差异度，根据差异度判断坐姿，计算当前坐姿的正确指数。

其中，还包括：

报警模块，用于当前坐姿的正确指数处于预设的范围内时，发出坐姿错误的警报。

其中，所述摄像头放置于台灯支架上，具体放置于相对于人脸偏下30°的位置。