[发明专利]一种矫正坐姿的智能书桌及其矫正方法

权利要求书

1.一种矫正坐姿的智能书桌，包括桌面和桌腿，所述桌面上为读写区域，其特征在于，所述智能书桌还包括用于投射红外结构光的红外线发射器、用于采集人体坐姿下红外结构光图像的红外线摄像头、用于采集人体坐姿图像的可见光摄像头、控制盒以及用于显示坐姿的显示面板，所述红外线摄像头和可见光摄像头分别将采集到的红外结构光图像和人体坐姿图像传输至所述控制盒中进行图像处理，再经过红外结构光测量、三维重建后以及对象识别，分析用户的坐姿图像信息，最后将所述坐姿图像信息发送至所述显示面板。

2.根据权利要求1所述的一种矫正坐姿的智能书桌，其特征在于，所述控制盒包括用于图像处理的微处理器以及与所述微处理器相连接的电源模块和开关，所述红外线发射器、可见光摄像头以及红外线摄像头的输出端均接入所述微处理器，所述显示面板的输入端接入所述微处理器。

3.根据权利要求2所述的一种矫正坐姿的智能书桌，其特征在于，所述控制盒还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器用于当用户坐姿不正确的时候发出报警提示，所述蜂鸣器与所述微处理器相连接。

4.根据权利要求2所述的一种矫正坐姿的智能书桌，其特征在于，所述控制盒还包括用于设置智能书桌参数的输入面板，所述输入面板与所述微处理器相连接。

5.根据权利要求1所述的一种矫正坐姿的智能书桌，其特征在于，所述桌腿为可调节桌面高度的桌腿。

6.基于权利要求1～5任意一项所述的智能书桌提供的一种坐姿矫正方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A1、红外线发射器开始发射红外结构光，同时红外线摄像头采集所述红外结构光的结构光图像以及可见光摄像头采集的人体坐姿图像，并均传输至控制盒中；

A2、通过控制盒中的微处理器对结构光图像和人体坐姿图像的序列依次进行去噪、均衡化、图像增强处理，并提取结构光、人体面部器官以及人体结构的特征点信息；

A3、根据步骤A2结构光的编码方式和结构光特征点信息，复原人体三维轮廓，完成三维重建；以及根据步骤A2中提取的人体面部器官和人体结构的特征点信息，识别主要对象，并提取人体脊椎的骨骼模型；

A4、根据步骤A3中完成的三维重建和主要对象识别，确定各对象的空间位置坐标；

A5、根据各对象的空间坐标信息算出坐距、视距，通过比对用户的脊椎骨骼模型与标准坐姿下的脊椎骨骼模型，分析用户当前的坐姿是否正确，如果坐姿不正确，发出警报信息，并重复A1～A4步骤，直到坐姿矫正正确。

7.根据权利要求6所述的一种坐姿矫正方法，其特征在于，所述主要对象包括人眼、胸部、关节、桌面。

8.根据权利要求6所述的一种坐姿矫正方法，其特征在于，当用户离开摄像头拍摄范围后，所拍摄的图像序列中即无人体存在；通过检测图像序列中连续无人体存在的帧，计算出用户离开的时长；当用户离开的时间超过预设值时，按正常关机程序关闭控制盒。