可进行坐姿提醒的护眼智能台灯的制作方法

本发明涉及可进行坐姿提醒的护眼智能台灯，属于家用电器领域。

背景技术：

“望子成龙”、“望女成凤”，古时就有的成语一直沿用至今。家长都希望自己的孩子有最优异的成绩和靠前的排名，今后以更高的起点进入社会。因此，越来越高的学习频率和越来越强的学习压力，导致十几岁的少年们很少有户外放松的时间，造成国内一直成倍增长的近视率。我国中小学生（6-18岁）的近视率已超过80%，其中尤其是城市学生，占据了近视患者中的大半壁江山。研究表明，生活中的电子屏幕、刺目光线，尤其是错误的坐姿、过久的用眼时长以及看事物离眼太近等，是导致近视的主要原因。养成良好的用眼习惯和坐姿，把握好眼与所看事物的距离，尤其在阅读和写字的时候，一方面可以避免近视，还有可以缓解近视程度，甚至让假性近视得到痊愈。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，提出可进行坐姿提醒的护眼智能台灯，采用图像识别的方式，判别错误坐姿，并进行声音提醒，达到保护视力的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

可进行坐姿提醒的护眼智能台灯，包括灯架和灯罩，所述的灯罩上设置照明灯组和蜂鸣器窗口，所述的灯罩内设置电子控制装置，所述的电子控制装置设置电源电路和进行集中控制的处理器，所述的电源电路提供照明电源，所述的处理器连接图像采集模块和蜂鸣器，所述的图像采集模块设置在所述的灯罩的下方，所述的蜂鸣器设置在所述的蜂鸣器窗口内侧，所述的处理器内部设置坐姿识别及提醒算法，所述的坐姿识别及提醒算法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器通过所述的图像采集模块，获取照明区域的图像fi(x,y)=(ri(x,y),gi(x,y),bi(x,y))，其中i=1，2，3......，ri(x,y)，gi(x,y)和bi(x,y)分别为图像的红色，绿色和蓝色的分量；

(2)、计算ri(x,y),gi(x,y),bi(x,y)中的最小值mini(x,y)，然后计算饱和度si(x,y)=1-3mini(x,y)/(ri(x,y)+gi(x,y)+bi(x,y))，亮度ii(x,y)=(ri(x,y)+gi(x,y)+bi(x,y))/3；

(3)、当满足条件si(x,y)<st，ii(x,y)<it时，所述的处理器判断当前像素点(x,y)为深色，记为f⁰i(x,y)=1，否则f⁰i(x,y)=0，其中st为饱和度阈值，it为亮度阈值；

(4)、对f⁰i(x,y)进行腐蚀膨胀，得到图像f¹i(x,y)；

(5)、统计f¹i(x,y)中不为零的像素点的数量ni，如果ni>t，则所述的处理器判断用户的坐姿不正确，控制所述的蜂鸣器发生提醒声音，其中t为判断阈值。

本专利的有益效果主要表现在：可以识别用户的坐姿即眼睛与所看事物的距离，如果坐姿错误导致用眼过近，则进行提醒，保护用户的视力，避免近视。

附图说明

图1是本发明的外观图；

图2是本发明的算法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1-2，可进行坐姿提醒的护眼智能台灯，包括灯架1和灯罩2，所述的灯罩2上设置照明灯组3和蜂鸣器窗口5。所述的灯架1起到支撑作用，所述的灯罩2起到容纳的作用，所述的照明灯组3向下设置，照明区域形成阅读区。

所述的灯罩2内设置电子控制装置，所述的电子控制装置设置电源电路和进行集中控制的处理器，所述的电源电路提供照明电源，驱动所述的照明灯组3，以及所述的电子控制装置的其他电路所需的电源。所述的处理器连接图像采集模块4和蜂鸣器，所述的图像采集模块4设置在所述的灯罩2的下方，所述的蜂鸣器设置在所述的蜂鸣器窗口5内侧。在所述的处理器1的控制下，所述的图像采集模块4采集阅读区的图像，所述的蜂鸣可发出提醒声音。

所述的处理器内部设置坐姿识别及提醒算法，所述的坐姿识别及提醒算法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器通过所述的图像采集模块4，获取照明区域的图像fi(x,y)=(ri(x,y),gi(x,y),bi(x,y))，其中i=1，2，3......，ri(x,y)，gi(x,y)和bi(x,y)分别为图像的红色，绿色和蓝色的分量；

(2)、计算ri(x,y),gi(x,y),bi(x,y)中的最小值mini(x,y)，然后计算饱和度si(x,y)=1-3mini(x,y)/(ri(x,y)+gi(x,y)+bi(x,y))，亮度ii(x,y)=(ri(x,y)+gi(x,y)+bi(x,y))/3；

所述的亮度ii(x,y)和饱和度si(x,y)用于判断拍摄物体是否为黑色，具体为亮度低并且饱和度低的对象。

(3)、当满足条件si(x,y)<st，ii(x,y)<it时，所述的处理器判断当前像素点(x,y)为深色，记为f⁰i(x,y)=1，否则f⁰i(x,y)=0，其中st为饱和度阈值，it为亮度阈值；

步骤(3)将图像fi(x,y)中黑色区域识别出来，并存入f⁰i(x,y)。

(4)、对f⁰i(x,y)进行腐蚀膨胀，得到图像f¹i(x,y)；

步骤(4)通过腐蚀过程将f⁰i(x,y)中的孤立、杂散点进行滤除，然后通过膨胀过程将腐蚀之后的孤立区域及像素点合并起来，形成整块的区域，最后存入f¹i(x,y)。

(5)、统计f¹i(x,y)中不为零的像素点的数量ni，如果ni>t，则所述的处理器判断用户的坐姿不正确，控制所述的蜂鸣器发生提醒声音，其中t为判断阈值。

如果坐姿不正确，就会导致眼睛与桌面的距离过近，所述的图像采集模块4会采集到部分或者整个头部的图像，因此f¹i(x,y)会有大面积不为零的像素区域，数量ni就可以作为判断坐姿的有效参数。

技术特征：

1.可进行坐姿提醒的护眼智能台灯，包括灯架和灯罩，所述的灯罩上设置照明灯组和蜂鸣器窗口，其特征在于：所述的灯罩内设置电子控制装置，所述的电子控制装置设置电源电路和进行集中控制的处理器，所述的电源电路提供照明电源，所述的处理器连接图像采集模块和蜂鸣器，所述的图像采集模块设置在所述的灯罩的下方，所述的蜂鸣器设置在所述的蜂鸣器窗口内侧，所述的处理器内部设置坐姿识别及提醒算法，所述的坐姿识别及提醒算法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器通过所述的图像采集模块，获取照明区域的图像fi(x,y)=(ri(x,y),gi(x,y),bi(x,y))，其中i=1，2，3......，ri(x,y)，gi(x,y)和bi(x,y)分别为图像的红色，绿色和蓝色的分量；

(2)、计算ri(x,y),gi(x,y),bi(x,y)中的最小值mini(x,y)，然后计算饱和度si(x,y)=1-3mini(x,y)/(ri(x,y)+gi(x,y)+bi(x,y))，亮度ii(x,y)=(ri(x,y)+gi(x,y)+bi(x,y))/3；

(3)、当满足条件si(x,y)<st，ii(x,y)<it时，所述的处理器判断当前像素点(x,y)为深色，记为f⁰i(x,y)=1，否则f⁰i(x,y)=0，其中st为饱和度阈值，it为亮度阈值；

(4)、对f⁰i(x,y)进行腐蚀膨胀，得到图像f¹i(x,y)；

(5)、统计f¹i(x,y)中不为零的像素点的数量ni，如果ni>t，则所述的处理器判断用户的坐姿不正确，控制所述的蜂鸣器发生提醒声音，其中t为判断阈值。

技术总结
本发明公开一种可进行坐姿提醒的护眼智能台灯，包括灯架和灯罩，灯罩上设置照明灯组和蜂鸣器窗口，灯罩内设置电子控制装置，包括电源电路，处理器，图像采集模块和蜂鸣器，图像采集模块设置在灯罩的下方，处理器内部设置坐姿识别及提醒算法：(1)获取照明区域的图像fi(x,y)=(Ri(x,y),Gi(x,y),Bi(x,y))；(2)计算饱和度Si(x,y)，亮度Ii(x,y)；(3)当满足条件Si(x,y)<ST，Ii(x,y)<IT时，判断像素点(x,y)为深色，记为F0i(x,y)=1，否则F0i(x,y)=0；(4)对F0i(x,y)进行腐蚀膨胀，得到F1i(x,y)；(5)统计F1i(x,y)中不为零的像素点的数量Ni，如果Ni>T，则判断用户的坐姿不正确，蜂鸣器发生提醒声音。

技术研发人员：刘瑜
受保护的技术使用者：杭州晶一智能科技有限公司
技术研发日：2020.08.11
技术公布日：2020.11.27