[发明专利]一种基于姿态检测与图像识别相结合的抗疲劳智能穿戴设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种穿戴设备，具体涉及一种基于姿态检测与图像识别相结合的抗疲劳智能穿戴设备。

背景技术

随着微电子技术的迅速发展，电子设备的体积越来越小，市场上浮现出大量的智能可穿戴设备，应用于人体监测、虚拟现实、运动辅助等各个领域，各类设备的功能也更加细致具体。

现在的社会是一个追求效率的时代，人们的压力也不断增加，熬夜加班、疲劳驾驶现象成为社会的一种通病。健康固然重要，但是为了追求更高的效率，人们迫不得已通过牺牲自己的休息时间来完成自己应该完成的任务。但是困意、打瞌睡成为人们高效完成自己任务和工作的一个阻挠原因，比如现在的学生因为瞌睡而错过老师课程的讲解、司机因为疲劳驾驶遭遇事故而丧失生命，更有加班族因为自己自制力不够在还没完成自己的重要工作的情况下就睡着了。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于姿态检测与图像识别相结合的抗疲劳智能穿戴设备，既可以实现检测佩戴者姿态以及其眼睛的睁闭程度，处理分析采集到的信息并判断佩戴者是否处于疲劳状态，以及做出响应等功能，又不会影响美观度，尽可能满足使用者的需求。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于姿态检测与图像识别相结合的抗疲劳智能穿戴设备，包括镜框以及与镜框两端相连的镜架，所述镜框前端右侧安装有一摄像头，且摄像头的图像采集端朝向镜框内，所述镜框内中心处安装有一姿态传感器，所述镜框内两侧安装有贴片式振动电机和蜂鸣报警器，所述镜框左侧安装有第二控制芯片，右侧安装有第一控制芯片和1.4寸的液晶屏，第一控制芯片的输入端与摄像头相连，输出端与贴片式振动电机、1.4寸的液晶屏相连，第二控制芯片的输入端姿态传感器相连，输出端与蜂鸣报警器相连，所述第一控制芯片内设有图像处理模块，图像处理模块采用积分法，首先对摄像头采集的图像进行二值化，然后对眼睛所在区域的黑色像素点进行积分，通过判断黑色像素点的多少来判断人眼的闭合程度；所述第二控制芯片内设有姿态传感器读取处理模块，姿态传感器读取处理模块采用串口读取其内部测得人头部的俯仰角来判断人是否疲劳。

优选地，所述1.4寸的液晶屏上设有一个五轴按键，使用者可以通过该按键调整二值化阈值，以实现图像最佳，同时可以根据自己眼睛的大小调整判断阈值，以实现人的状态的准确识别。

优选地，所述摄像头采用OV7725摄像头，所述姿态传感器采用MPU6050六轴姿态传感器。

优选地，所述第一控制芯片采用K60FN系列芯片，所述第二控制芯片采用STM32F103ZET6 芯片。

优选地，还包括一供电模块，包括电池和稳压芯片，电池采用航模7.4V锂电池，稳压芯片采用LM1117-3.3和LM1117-5两种型号。

优选地，所述镜框与镜架一体成型，采用3D打印技术，材质为光敏树脂。

本发明具有以下有益效果：

本发明可以通过对眼睛的开闭情况以及人体坐姿情况的采集，实现人体状态的获取，在获取的数据到达设定值时，可以很好的提醒人们，从而实现了抵抗疲劳的功能，将摄像头固定到人的眼镜上，这样摄像头的位置与人眼镜的位置就是固定的，所以不管人的头部怎么动都可以检测人眼镜的睁闭程度。这样就避免了像其他人脸识别或眼球识别设备由于与人体不相对静止而识别算法特别复杂的问题；通过液晶显示屏的设置，可以实时显示人眼睛的二值化图像，显示屏上有一个五轴按键，使用者可以通过该按键调整二值化阈值，以实现图像最佳，同时可以根据自己眼睛的大小调整判断阈值，以实现准确识别人的状态。既适用于视力好的人，也适用于近视人群。只需要选择不同镜片就可以，所以适用范围广。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于姿态检测与图像识别相结合的抗疲劳智能穿戴设备的结构示意图。

图2为本发明实施例一种基于姿态检测与图像识别相结合的抗疲劳智能穿戴设备的模块连接示意图。

图3为本发明实施例一种基于姿态检测与图像识别相结合的抗疲劳智能穿戴设备的工作流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。