[发明专利]一种基于深度相机的人体坐姿检测方法

摘要

本发明是一种基于深度相机的人体坐姿检测方法，涉及图像处理领域。采用获取人体背部区域的深度图像和彩色图像，采用深度图像和彩色图像相结合的方式获取图像的前景区域，采用前景区域的的部分区域计算人体坐姿是否正确，从而实现发明目的。本发明是一种基于机器视觉的无接触式坐姿监测方法，借助于深度相机采集人体背部数据，通过坐姿监测算法，可以实时获取图像，全自动完成坐姿监测，当坐姿异常时，电脑端人机交互软件及时提醒用户改正坐姿。人的坐姿与脊柱状态有密切的关系，因此采集背部的数据进行坐姿分析是最为准确的，同时也可避免采集人体面部信息带来的隐私问题。

主权项

1.一种基于深度相机的人体坐姿检测方法,该方法首先通过深度相机模块获取目标背部图像,再对图像进行处理识别坐姿是否正确；所述深度相机模块包括：两台深度相机和固定辅助杆，所述固定辅助杆竖直设置，两台深度相机一上一下间隔设置于固定辅助杆上，分别对目标背部上部区域和下部区域进行拍摄，且拍摄区域有重合；所述深度相机包括：彩色摄像头、红外发射器和两个红外摄像头；所述彩色摄像头采集彩色图像，所述红外发射器主动发射红外斑点，所述红外摄像头采集红外图像数据后，根据两个红外摄像头采集红外图像数据计算得到深度数据图像；所述对图像进行处理识别坐姿是否正确的方法为：步骤1：将两台深度相机获得的彩色图像和深度数据图像进行拼接，获得目标背部完整的彩色图像和完整的深度数据图像；步骤2：采用阈值分割方法对完整的彩色图像和深度数据图像进行背景噪声滤除；根据人体背部与深度相机之间的距离x设定滤波范围[a,b]，其中a＜x＜b，当深度图像某一点的像素值在滤波范围内时，保持该像素值不变；当深度图像的某一点的像素值不在滤波范围内时，使用数值0将之前的像素值替换；对于彩色图像，取彩色图像中心4*4的矩形区域作为前景标记区域，取彩色图像左上角4*4区域、右上角4*4区域、左下角4*4区域和右下角4*4区域作为背景标记区域，然后采用GraphCut算法分割前景和背景，将背景像素置为0；最后将深度图像的前景区域与彩色图像的前景区域做并集，相并后的区域为图像的前景区域；步骤3：根据所述深度相机与人体的相对位置，框选背部矩形区域；采用Canny边缘检测方法计算出步骤2得到前景区域的边缘，针对每一行像素值计算边缘的左、右边界之间的距离L和中点M，寻找宽度L最大时对应的行数R，以此行对应的中点M为中心点框选出正方形区域，该正方形区域中只包括前景区域；步骤4：计算框选背部区域中像素值的均值、方差，当方差超过设定阈值时，认为坐姿不良。