专利名称：基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法
基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法
技术领域：
本发明涉及一种基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法。
背景技术：
青少年用眼卫生是全社会关注的问题，目前关于儿童坐姿检测的相关研究也给出了一些解决方案，例如，使用超声波发射接收装置来确定使用者头部距离等。但该些技术主要问题在于，设备或者方法比较复杂，需要额外的费用，且不易推广。现有技术中没有针对移动设备的特点给出有效的方案；随着移动设备应用的推广普及，如手机、ipad等等；青少年使用移动设备进行阅读的机会增多，因此需要针对这类使用场景提供检测方法，提示使用者注意用眼卫生。·
现有技术中提供了一种“基于成本敏感的自适应增强的人脸认证方法”，见公开号为CN101840510A，
公开日为2010. 09. 22的中国专利，其特征点是按以下步骤进行第I步对待认证人的图像进行人脸检测利用OpenCV图像处理软件中的分类器训练程序进行训练得到一个级联分类器，级联分类器对输入的图像进行人脸检测并得到人脸区域;第2步提取人脸特征从第I步中的检测出的人脸区域中提取局部二值模式(LBP)特征和尺度不变特征转换(SIFT)特征进行组合成一个人脸特征；第3步进行人脸认证将第2步中的得到的人脸特征与人脸数据库中人脸图像的LBP和SIFT组合的人脸特征进行比对，将比对的结果输入成本敏感的自适应增强分类器，成本敏感的自适应增强分类器来判断输入图像的人与人脸数据库中的人是否为同一人。该发明可以有效降低误辩率。但该发明没有针对移动设备实现使用者坐姿的检测，只是利用OpenCV图像处理软件进行人脸检测并得到人脸区域。
发明内容本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法，其提高了使用者的用眼卫生。本发明是这样实现的一种基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法，包括如下步骤步骤I、调用手持设备的前置摄像头，每隔一段时间间隔M，获取一次图像，并获得图像的宽度和高度；步骤2、获得图像时，对图像进行人脸检测，判断是否检测到人脸区域，是，则获得人脸区域的宽度和高度，并进入步骤3 ;否，则进入步骤4 ;步骤3、计算人脸区域的宽度除以人脸区域的高度和图像的宽度除以图像的高度；并获得二者的比例A，在手持设备系统中预置一比例阈值，该阈值范围为大于O小于O. 8，如果A〈该比例阈值范围，则人脸离手持设备足够远，坐姿正确，符合用眼卫生要求；如果A ^该比例阈值范围，则用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，给用户做出提示信息，并结束流程；
步骤4、此时用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，给用户做出提示信息。本发明具有如下优点本发明通过手持设备的摄像头获取图像，并得到图像的宽度和高度，再对图像进行人脸检测得到人脸区域的高度和宽度；计算人脸区域的宽度/高度与图像宽/高度的比例A，将A与一设定阈值进行比较，来判断用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，还是用户离手持设备足够远，坐姿正确。本发明通过现有的手持设备即可实现对使用者坐姿的检测，其提高了使用者的用眼卫生，且该方法易于推广，无需额外的费用。
图I为本发明方法流程示意图。
具体实施方式请参阅图I所示，本发明的一种基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法， 包括如下步骤步骤I、调用手持设备的前置摄像头，每隔一段时间间隔M，获取一次图像，并获得图像的宽度和高度；所述时间间隔M的范围为O. I秒飞秒；步骤2、获得图像时，先将摄像头获得的图像缩小X倍后，再将缩小的图像进行人脸检测，这样能提高人脸检测速度；所述X的范围为1〈X〈100 ;所述图像缩小的方法采用OpenCV图像处理中的图像resize算法(该图像resize算法是OpenCV图像处理技术中公开的算法)进行缩小；若检测到人脸区域，获得人脸区域的宽度和高度，并进入步骤3 ;若未检测到人脸区域，则进入步骤4;步骤3、将人脸区域的宽度除以人脸区域的高度，再将图像的宽度除以图像的高度；并计算得到二者(即人脸区域的宽度除以人脸区域的高度的值，图像的宽度除以图像的高度的值)的比例A，在手持设备系统中预置一比例阈值，该阈值范围为大于O小于O. 8，如果A〈该比例阈值范围，则人脸离手持设备足够远，坐姿正确，符合用眼卫生要求；如果AS该比例阈值范围，则用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，给用户做出提示信息，并结束流程；步骤4、此时用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，给用户做出提示信息。其中，所述对图像进行人脸检测，并获得人脸区域的宽度和高度具体为采用OpenCV图像处理中的人脸检测算法(该人脸检测算法是OpenCV图像处理技术中公开的人脸检测算法)，通过OpenCV图像处理中的分类器训练得到一个级联分类器，由级联分类器对获得的图像进行检测从而获得人脸区域；并得到人脸区域的宽度和高度。所述给用户做出提示信息，包括手持设备实时鹰眼显示、手持设备弹出提示窗口(如您离手持设备的屏幕太近，请保持一定的距离)、手持设备发出警告声音、手持设备关闭屏幕；所述手持设备实时鹰眼显示具体为在手持设备显示屏区域始终保持一个窗体，该窗体用于显示摄像头获取的影像。这里需要说明的是对应一些手持设备的前置摄像头视野很小的，可以提供一个凹透镜，覆盖在手持设备的摄像头上，凹透镜的大小以恰好覆盖手机摄像头为宜，该凹透镜的焦距为小于50mm。
总之，本发明通过手持设备的摄像头获取图像，并得到图像的宽度和高度，再对图像进行人脸检测得到人脸区域的高度和宽度；计算人脸区域的宽度/高度与图像宽/高度的比例A，将A与一设定阈值进行比较，来判断用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，还是用户离手持设备足够远，坐姿正确。本发明通过现有的手持设备即可实现对使用者坐姿的检测，其提高了使 用者的用眼卫生，且该方法易于推广，无需额外的费用。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法，其特征在于包括如下步骤 步骤I、调用手持设备的前置摄像头，每隔一段时间间隔M，获取一次图像，并获得图像的宽度和高度； 步骤2、获得图像时，对图像进行人脸检测，判断是否检测到人脸区域，是，则获得人脸区域的宽度和高度，并进入步骤3 ;否，则进入步骤4 ; 步骤3、计算人脸区域的宽度除以人脸区域的高度和图像的宽度除以图像的高度；并获得二者的比例A，在手持设备系统中预置一比例阈值，该阈值范围为大于O小于O. 8，如果A〈该比例阈值范围，则人脸离手持设备足够远，坐姿正确，符合用眼卫生要求；如果AS该比例阈值范围，则用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，给用户做出提示信息，并结束流程； 步骤4、此时用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，给用户做出提示信息。
2.根据权利要求I所述的基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法，其特征在于所述时间间隔M的范围为O. I秒飞秒。
3.根据权利要求I所述的基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法，其特征在于所述对图像进行人脸检测，并获得人脸区域的宽度和高度具体为采用OpenCV图像处理中的人脸检测算法，通过OpenCV图像处理中的分类器训练得到一个级联分类器，由级联分类器对获得的图像进行检测从而获得人脸区域；并得到人脸区域的宽度和高度。
4.根据权利要求I所述的基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法，其特征在于步骤2中所述获得图像时，先将摄像头获得的图像缩小X倍后，再将缩小的图像进行人脸检测，这样能提高人脸检测速度；所述X的范围为1〈X〈100 ;所述图像缩小的方法采用OpenCV图像处理中的图像resize算法进行缩小。
5.根据权利要求I所述的基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法，其特征在于所述手持设备的前置摄像头视野小时，能在前置摄像头上覆盖一凹透镜，该凹透镜的大小能覆盖手持设备的摄像头，该凹透镜的焦距为小于50mm。
6.根据权利要求I所述的基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法，其特征在于所述给用户做出提示信息，包括手持设备实时鹰眼显示、手持设备弹出提示窗口、手持设备发出警告声音、手持设备关闭屏幕；所述手持设备实时鹰眼显示具体为在手持设备显示屏区域始终保持一个窗体，该窗体用于显示摄像头获取的影像。
全文摘要
本发明提供一种基于手持设备对使用者坐姿进行自动检测方法，包括1、调用手持设备的前置摄像头，每隔一段时间间隔M，获取一次图像，并获得图像的宽度和高度；2、获得图像时，对图像进行人脸检测，若检测到则计算人脸区域的宽度和高度，并进入3；若未检测到则进入4；3、计算人脸区域的宽度/高度和图像的宽度/高度的比例A，设定一比例阈值，如果A<该阈值范围，则人脸离手持设备足够远；如果A≥该阈值范围，则用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，给用户做出提示信息，并结束流程；4、用户离手持设备的距离太近或坐姿不正确，给用户做出提示信息。本发明通过现有的手持设备即可实现对使用者坐姿的检测，其提高了使用者的用眼卫生。
文档编号G01C3/00GK102914286SQ20121033677
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者刘德建, 陈宏展, 关胤, 李俊, 姚福建 申请人:福建网龙计算机网络信息技术有限公司