一种防上课发呆装置的制作方法

本发明涉及一种防上课发呆装置，属于学生用品领域。

背景技术：

上课发呆这种情况是每个学生都曾遇到过的。比如说没有提前预习老师要讲课的内容，上课听不懂；或者生理的问题造成经常走神；一般原因都是精力长时间不能集中，不由自主地联想到了其他事物。但是必须要克服它，思路要跟上老师，及时做笔记。现在学生也会采用柠檬水一边上课一边喝用来提神或者参加课外的体育运动呼吸新鲜空气等手段，但是这些方法都不能有效的避免上课发呆的情况，现在非常缺少一种良好有效的手段实现防止上课发呆的手段或者设备。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种防上课发呆装置，通过对人体面部的识别，并先后对比人体面部的图片信息，通过对比图片的重合度判断人体是够处于发呆状态，并通过电动喷雾刺激人体打断发呆状态；通过人脸的辨识，保证设备的良好使用，能够有效的保证设备进行在误差较小的范围内进行拍照和人脸识别，能够提高设备判断的准确性和可靠性，能够提高装置的使用寿命，其判定的准确率达到90%以上，能够其控制器的控制难度更低。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种防上课发呆装置，包括控制器、带面部识别功能的摄像装置、及电动喷雾器；摄像装置和电动喷雾器分别与控制器电相连；控制器对比摄像装置先后采集的面部信息并控制电动喷雾器进行喷雾。

由于上述结构，通过对人体面部的识别，并先后对比人体面部的图片信息，通过对比图片的重合度判断人体是够处于发呆状态，因为发呆状态中时，发呆的时间往往为3分钟以上，而发呆过程中，人脸的位置将不会发生变化，这种人脸不会发生变化的情况可以通过图片的前后对比判断出来，因此，可以通过摄像装置判断是否为发呆状态，并通过电动喷雾刺激人体打断发呆状态。

更进一步，该电动喷雾器包括贮液桶、电动泵、连接管、喷管、及喷头，电动泵装设在贮液桶的口部，连接管的一端伸入到贮液桶底部、另一端与电动泵的输入口相连；电动泵的输出口通过喷管与喷头相连；电动泵与控制器电连接。该电动喷雾器能够完整实现喷雾，构成喷雾的水路，其结构简单，能够有效的降低设备的使用和生产难度。

更进一步，该防上课发呆装置还包括夹具，该夹具用于夹持在课桌的边缘；喷头通过转向电机固定到夹具上，该转向电机与控制器相连以控制喷头的喷雾方向。该结构的夹具能够将设备夹持到课桌的前端，方便电动喷雾器对脸部进行喷雾，实现最直接的刺激动作。

更进一步，该夹具包括上夹片、下夹片、扭力弹簧、及定位轴；上夹片与下夹片通过定位轴连接，扭力弹簧设于上夹片与下夹片之间使上夹片和下夹片夹紧；在上夹片和下夹片的内侧设置有锯齿形的防滑条，防滑条采用3-5层纱布重叠而成。该结构的能够实现装置的良好夹持，避免设备掉落，此外，其防滑条能够良好的 防滑，其纱布的设计能够实现吸水，体现防滑性能的提高。

更进一步，该贮液桶内装有刺激性液体，刺激性液体由70份水、20份食醋、5份风油精、5份酒精组成。该成分的刺激性液体，能够直接对人体进行刺激，此外，该刺激性液体简单易得，且不会造成环境污染，能够有效的保证设别的安全使用，能够提高设备的安全性和通用性，此外，降低设备的使用成本。

更进一步，该摄像装置包括基座、跟踪转向器、摄像头；摄像头通过跟踪转向器连接到基座上。该设计能够实现人脸的跟踪拍照，保证设备的良好使用，能够解决固定式摄像头无法做到无死角拍摄的缺陷。

更进一步，其防上课发呆方法为：

步骤1：将摄像装置固定在课桌前部的边沿处，摄像装置自动设别人脸并对脸部聚焦；

步骤2：摄像装置对人脸进行第一次拍照，并将拍照图片发送到控制器中；控制器储存该拍照图片并启动计时；

步骤3：计时结束后，控制器控制摄像装置对人脸进行第二次拍照；控制器对比两侧拍照的图片并根据对比结果执行设定动作；

步骤4：当控制器根据对比结果判定人脸处于发呆状态时，控制器控制电动喷雾器进行喷雾；当控制器根据对比结果判定人脸处于非发呆状态时，控制器储存第二次拍照的图片并重新计时。

该方法能够通过人脸的辨识，保证设备的良好使用，能够有效的保证设备进行在误差较小的范围内进行拍照和人脸识别，能够提高设备判断的准确性和可靠性，能够提高装置的使用寿命，其判定的准确率达到90%以上，能够其控制器的控制难度更低。

更进一步，该对比结果为第一次拍照的图片与第二次拍照的图片脸部位置的重合率；当重合率大于90%时，则判定为发呆状态；当重合率低于70%时，判定为非发呆状；当重合率为71-89%时，则判断为待定状态。

通过其待定状态的设计，避免判断误差，并给及时脱离发呆状态的学生机会，避免错误判断，和判断不准确造成的不良后果，提高装置的准确性。

更进一步，当判定为待定状态时，控制器延长计时，并在计时结束后进行第三次拍照；当第三次拍照的图片与第一次拍照的图片重合率高于85%，则判定为发呆状态，否者判断为非发呆状态。该 通过第三次拍照的方式能够更为精确的判断出发呆状态，其判断的准确率进一步提高。

更进一步，当判定为发呆状态时，控制器控制电动喷雾器以3-5ml/s的速度向人脸处喷洒10-15ml的由水、食醋、风油精、酒精组成的混合液体。该喷射器的喷雾其范围刚好符合课桌的大小，能够避免喷雾对周围同学造成影响，提高装置的执行准确率。；同时能够有效的避开发呆提醒的作用范围。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.通过对人体面部的识别，并先后对比人体面部的图片信息，通过对比图片的重合度判断人体是够处于发呆状态，因为发呆状态中时，发呆的时间往往为3分钟以上，而发呆过程中，人脸的位置将不会发生变化，这种人脸不会发生变化的情况可以通过图片的前后对比判断出来，因此，可以通过摄像装置判断是否为发呆状态，并通过电动喷雾刺激人体打断发呆状态。

2.设备进行在误差较小的范围内进行拍照和人脸识别，能够提高设备判断的准确性和可靠性，能够提高装置的使用寿命，其判定的准确率达到90%以上，能够其控制器的控制难度更低。。

附图说明

图1是防上课发呆控制装置使用状态图。

图2是防上课发呆控制系统图。

图中标记：1-控制器，2-摄像装置，3-电动喷雾器，4-课桌。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。

实施例1：

如图1、2所示，本发明的一种防上课发呆装置，包括控制器1、带面部识别功能的摄像装置2、及电动喷雾器3；摄像装置2和电动喷雾器3分别与控制器1电相连；控制器1对比摄像装置2先后采集的面部信息并控制电动喷雾器3进行喷雾。

该电动喷雾器3包括贮液桶、电动泵、连接管、喷管、及喷头，电动泵装设在贮液桶的口部，连接管的一端伸入到贮液桶底部、另一端与电动泵的输入口相连；电动泵的输出口通过喷管与喷头相连；电动泵与控制器1电连接。

该贮液桶内装有刺激性液体，刺激性液体由70份水、20份食醋、5份风油精、5份酒精组成。该成分的刺激性液体，能够直接对人体进行刺激，且该刺激性液体简单易得，且不会造成环境污染，能够有效的保证设别的安全使用，能够提高设备的安全性和通用性，此外，降低设备的使用成本。该摄像装置2包括基座、跟踪转向器、摄像头；摄像头通过跟踪转向器连接到基座上。该设计能够实现人脸的跟踪拍照，保证设备的良好使用，能够解决固定式摄像头无法做到无死角拍摄的缺陷。

该电动喷雾器3能够完整实现喷雾，构成喷雾的水路，其结构简单，能够有效的降低设备的使用和生产难度。该防上课发呆装置还包括夹具，该夹具用于夹持在课桌的边缘；喷头通过转向电机固定到夹具上，该转向电机与控制器1相连以控制喷头的喷雾方向。夹具能够将设备夹持到课桌的前端，方便电动喷雾器3对脸部进行喷雾，实现最直接的刺激动作。该夹具包括上夹片、下夹片、扭力弹簧、及定位轴；上夹片与下夹片通过定位轴连接，扭力弹簧设于上夹片与下夹片之间使上夹片和下夹片夹紧；在上夹片和下夹片的内侧设置有锯齿形的防滑条，防滑条采用3-5层纱布重叠而成。其防滑条能够良好的防滑，其纱布的设计能够实现吸水，体现防滑性能的提高。

通过对人体面部的识别，并先后对比人体面部的图片信息，通过对比图片的重合度判断人体是够处于发呆状态，因为发呆状态中时，发呆的时间往往为3分钟以上，而发呆过程中，人脸的位置将不会发生变化，这种人脸不会发生变化的情况可以通过图片的前后对比判断出来，因此，可以通过摄像装置2判断是否为发呆状态，并通过电动喷雾刺激人体打断发呆状态。

实施例2

基于实施例1的防上课发呆装置，其防上课发呆方法为：

步骤1：将摄像装置2固定在课桌前部的边沿处，摄像装置2自动设别人脸并对脸部聚焦；

步骤2：摄像装置2对人脸进行第一次拍照，并将拍照图片发送到控制器1中；控制器1储存该拍照图片并启动计时；

步骤3：计时结束后，控制器1控制摄像装置2对人脸进行第二次拍照；控制器1对比两侧拍照的图片并根据对比结果执行设定动作；

步骤4：当控制器1根据对比结果判定人脸处于发呆状态时，控制器1控制电动喷雾器3进行喷雾；当控制器1根据对比结果判定人脸处于非发呆状态时，控制器1储存第二次拍照的图片并重新计时。

该对比结果为第一次拍照的图片与第二次拍照的图片脸部位置的重合率；当重合率大于90%时，则判定为发呆状态；当重合率低于70%时，判定为非发呆状；当重合率为71-89%时，则判断为待定状态。通过其待定状态的设计，避免判断误差，并给及时脱离发呆状态的学生机会，避免错误判断，和判断不准确造成的不良后果，提高装置的准确性。

当判定为待定状态时，控制器1延长计时，并在计时结束后进行第三次拍照；当第三次拍照的图片与第一次拍照的图片重合率高于85%，则判定为发呆状态，否者判断为非发呆状态。该 通过第三次拍照的方式能够更为精确的判断出发呆状态，其判断的准确率进一步提高。

当判定为发呆状态时，控制器1控制电动喷雾器3以3-5ml/s的速度向人脸处喷洒10-15ml的由水、食醋、风油精、酒精组成的混合液体。该喷射器的喷雾其范围刚好符合课桌的大小，能够避免喷雾对周围同学造成影响，提高装置的执行准确率。同时能够有效的避开发呆提醒的作用范围。

该方法能够通过人脸的辨识，保证设备的良好使用，能够有效的保证设备进行在误差较小的范围内进行拍照和人脸识别，能够提高设备判断的准确性和可靠性，能够提高装置的使用寿命，其判定的准确率达到90%以上，能够其控制器1的控制难度更低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。