一种坐姿调整的方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及眼球定位技术领域，尤其涉及一种坐姿调整的方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

当今人们的工作和生活状态可以描述为坐格子间、吃工作餐和穿职业装，每天在办公室坐在电脑前面的时间超过8小时，长时间在电脑前面久坐确很少有人主动去休息一下。

然而，因久坐久视加之坐姿不正确或是用眼距离过近，均是诱发近视等眼部疾病以及身体上的不适的主要原因。现阶段市场主要产品大多是使用穿戴式设备，以纠正坐姿或是提示用眼距离过近，但可穿戴设备是需外挂在眼镜上或者穿戴在身上，长期佩戴会造成不适。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种坐姿调整的方法、装置、设备及存储介质，以实现用户无需佩戴设备对用户坐姿的监控并进行坐姿调整，成本低又保证用户舒适性。

第一方面，本发明实施例提供了一种坐姿调整的方法，该方法包括：

通过双目摄像头获取左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域，并截取所述左摄像头图像候选区域的第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域，以及所述右摄像头图像候选区域的第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域；

根据眼球定位数学模型分别定位出所述第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域的第一左眼球位置和第一右眼球位置，以及所述第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域的第二左眼球位置和第二右眼球位置；

当所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置超过预设的位置阈值范围，向与所述双目摄像头绑定的终端发送坐姿调整提示。

第二方面，本发明实施例还提供了一种坐姿调整的装置，该装置包括：

眼球候选区域获取模块，用于通过双目摄像头获取左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域，并截取所述左摄像头图像候选区域的第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域，以及所述右摄像头图像候选区域的第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域；

眼球位置定位模块，用于根据眼球定位数学模型分别定位出所述第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域的第一左眼球位置和第一右眼球位置，以及所述第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域的第二左眼球位置和第二右眼球位置；

坐姿调整提示模块，用于当所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置超过预设的位置阈值范围，向与所述双目摄像头绑定的终端发送坐姿调整提示。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本发明实施例任一所述的坐姿调整的方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明实施例任一所述的坐姿调整的方法。

本发明实施例通过双目摄像头获取图像候选区域，并截取出眼球候选区域，进而对眼球位置进行定位，根据眼球位置与预设的位置阈值范围判断是否进行坐姿调整，以实现用户无需佩戴设备对用户坐姿的监控并进行坐姿调整，成本低又保证用户舒适性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种坐姿调整的方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种坐姿调整的方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种坐姿调整的方法的流程图；

图4是本发明实施例四提供的一种坐姿调整的装置的结构图；

图5是本发明实施例五提供的一种设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种坐姿调整的方法的流程图，本实施例可适用于对用户坐姿的监控并进行坐姿调整的情况，该方法可以由一种坐姿调整的装置来执行，具体包括如下步骤：

S110、通过双目摄像头获取左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域，并截取所述左摄像头图像候选区域的第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域，以及所述右摄像头图像候选区域的第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域。

其中，双目摄像头利用仿生学原理，通过标定后的双摄像头得到同步曝光图像，计算获取二维图像像素点的第三维深度信息。双目摄像头测距的原理是利用目标点在左右两幅视图上成像的横向坐标直接存在的差异(即视差)与目标点到成像平面的距离存在着反比例的关系。

具体的，通过双目摄像头的左摄像头和右摄像头分别获取用户坐姿的左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域，对获得的左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域进行人脸检测，得到左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域的左摄像头人脸图像和右摄像头人脸图像，再截取所述左摄像头图像候选区域的第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域，以及所述右摄像头图像候选区域的第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域。

S120、根据眼球定位数学模型分别定位出所述第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域的第一左眼球位置和第一右眼球位置，以及所述第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域的第二左眼球位置和第二右眼球位置。

S130、当所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置超过预设的位置阈值范围，向与所述双目摄像头绑定的终端发送坐姿调整提示。

其中，终端设备可以为但不限于为移动终端(例如，平板电脑、智能手机等)、穿戴设备(例如，智能手表、运动手环等)。

具体的，预设的位置阈值范围用户可以通过与双目摄像头绑定的终端进行设置，对该预设的位置阈值范围可以根据用户的使用习惯进行设置，本实施对此不做限制，该设置功能可以为但不限于为通过终端设备或是终端设备中的应用端实现。

所述应用端可以为内嵌于终端设备中的某个客户端的插件，或者为所述终端设备的操作系统的插件，与内嵌于终端设备中的用于坐姿调整的客户端或者终端设备的操作系统中的用于坐姿调整的应用程序配合使用；应用端也可以为所述终端设备中一个独立的可提供用于坐姿调整的客户端，本实施例对此不进行限制。

本发明实施例通过双目摄像头获取图像候选区域，并截取出眼球候选区域，进而对眼球位置进行定位，根据眼球位置与预设的位置阈值范围判断是否进行坐姿调整，以实现用户无需佩戴设备对用户坐姿的监控并进行坐姿调整，成本低又保证用户舒适性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种坐姿调整的方法的流程图。本实施例以上述实施例为基础进行优化。

相应的，本实施例的方法具体包括：

S210、对所述双目摄像头进行标定并获取所述双目摄像头的参数。

其中，双目摄像头是一种广泛使用的传感器，在使用前需要通过对双目摄像头进行标定，获取摄像头的内参、畸变系数、外参等参数，使摄像头能够更好的工作。

在双目摄像头经过标定操作后，使获得的参数对原始的图片进行校正操作，消除图像的畸变。然后对双目摄像头的左、右图进行对齐操作，使得两幅图像在水平方向严格的对齐，这样一幅图像上任意的一点与其在另一幅图像上的匹配点在同一行上。

S220、通过双目摄像头获取左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域，并截取所述左摄像头图像候选区域的第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域，以及所述右摄像头图像候选区域的第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域。

S230、根据眼球定位数学模型分别定位出所述第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域的第一左眼球位置和第一右眼球位置，以及所述第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域的第二左眼球位置和第二右眼球位置。

S240、当根据所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置的所述参数确认的眼部位置超过预设的位置阈值范围，向与所述双目摄像头绑定的终端发送坐姿调整提示。

具体的，所述参数包括焦距和基线长度；

所述眼部位置中左眼球距离摄像头的距离：

所述眼部位置中右眼球距离摄像头的距离：

其中，z^l为左眼球距离摄像头的距离，z^r为右眼球距离摄像头的距离，fx为摄像头的焦距，b为摄像头的基线长度，为第一左眼球位置，为第一右眼球位置，为第二左眼球位置和为第二右眼球位置。

本发明实施例通过对双目摄像头进行标定并获取双目摄像头的参数，双目摄像头获取图像候选区域，并截取出眼球候选区域，进而根据眼球定位数学模型对眼球位置进行定位，根据眼球位置的参数确认的眼部位置与预设的位置阈值范围判断是否进行坐姿调整，以实现用户无需佩戴设备对用户坐姿的监控并进行坐姿调整，成本低又保证用户舒适性。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种坐姿调整的方法的流程图。本实施例以上述实施例为基础进行优化。

相应的，本实施例的方法具体包括：

S310、对所述双目摄像头获取的所述左摄像头图像候选区域和所述右摄像头图像候选区域分别进行人脸识别，定位出左摄像头人脸图像和右摄像头人脸图像。

其中，通过双目摄像头获取左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域，基于AdaBoost加Haar特征的人脸识别算法，对双目摄像头获取的图像候选区域使用人脸的图片样本，通过计算出样本的Haar特征，训练出一些弱分类器(数目按需设定)，然后使用AdaBoost算法将弱分类器组合成强分类器、强分类器可以用来进行人脸判断，运算完成后将分类器信息保存。在本方案中定位出其人脸在图像候选区域中的位置[xface,yface]^T，获取其人脸区域Iface(符号T表示矩阵的转置操作)。

S320、根据预设规则从所述左摄像头人脸图像截取第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域，从所述右摄像头人脸图像截取第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域。

具体的，人脸区域Iface中截取左/右眼球所在区域的子图我们设定wface和hface分别为Iface图片的宽度和长度。我们假定weye_region,heye_region}的矩形区域是左眼球所在的区域，weye_region,heye_region}的矩形区域是右眼球所在的区域，具体表示的是{左上顶点的x坐标，左上顶点的y坐标，矩形框度，矩形高度}，并且设定：

Weye_region＝0.35*wface

heye_region＝0.30*hface

根据以上信息，我们从Iface中截取得左/右眼球所在区域的子图

其中，上述对左上顶点的x坐标、左上顶点的y坐标、矩形框度和矩形高度具体的参数设置可以根据实际的截取情况进行自定义，本方案对此的说明只是以上述的参数为例，而非对本方案中人脸图像候选区域截取眼球候选区域的限定。

S330、根据眼球定位数学模型分别定位出所述第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域的第一左眼球位置和第一右眼球位置，以及所述第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域的第二左眼球位置和第二右眼球位置。

对于各个眼球候选区域的图片Ieye，设定weye、heye分别为Ieye图片的宽度和长度。首先对图Ieye进行一个反操作：Ieye＝255-Ieye，使得图片的黑白像素相反。然后设定：眼球候选位置c通过二维向量[xc,yc]^T表示眼球候选位置的图的坐标点(T表示矩阵转置，表示二维向量是一个纵向量)。图中任意点X(值为[x,y]^T)的梯度向量为并且归一化使得‖g(X)‖＝1。眼球候选位置c到任意点X的归一化的位移向量设定图片中眼球形状为圆形，那么眼球的边缘梯度值会比较大，并且，如果候选位置c越接近眼球中央，那么c点到眼球边缘的归一化的位移向量d与此时边缘所在点X的梯度向量g的方向越一致；如果向量d和向量g的方向一致，则此时的(d(c,X)^T*g(X))²的值最大，而且表示c点所在的位置为我们所需要的眼球中心。然后，眼球在Ieye的位置ceye′＝[xeye′,yeye′]^T可以通过以下公式得出：

argmax[f(x,y)]函数表示使得f(x,y)的值最大时，(x,y)的值。

最终，通过下式获得眼球在原图I中的位置ceye＝[xeye,yeye]^T：

S340、获取到所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置时，从所述双目摄像头的寄存器中读取预设的第一左眼球位置、第一右眼球位置、第二左眼球位置和第二右眼球位置。

S350、当所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置对应与所述预设的第一左眼球位置、第一右眼球位置、第二左眼球位置和第二右眼球位置的差值超过所述预设的位置阈值范围，向与所述双目摄像头绑定的终端发送坐姿调整提示。

本发明实施例通过双目摄像头获取图像候选区域分别进行人脸识别，定位出左摄像头人脸图像和右摄像头人脸图像，根据预设规则截取出眼球候选区域，进而对眼球位置进行定位，根据眼球定位数学模型分别定位出眼球位置，在获取到眼球位置后从所述双目摄像头的寄存器中读取与预设的眼球位置，将两者的差值与位置阈值范围判断是否进行坐姿调整，以实现用户无需佩戴设备对用户坐姿的监控并进行坐姿调整，成本低又保证用户舒适性。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种坐姿调整的装置的结构图，本实施例可适用于对用户坐姿的监控并进行坐姿调整的情况。

如图4所示，所述系统包括：眼球候选区域获取模块410、眼球位置定位模块420和坐姿调整提示模块430，其中：

眼球候选区域获取模块410，用于通过双目摄像头获取左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域，并截取所述左摄像头图像候选区域的第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域，以及所述右摄像头图像候选区域的第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域；

眼球位置定位模块420，用于根据眼球定位数学模型分别定位出所述第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域的第一左眼球位置和第一右眼球位置，以及所述第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域的第二左眼球位置和第二右眼球位置；

坐姿调整提示模块430，用于当所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置超过预设的位置阈值范围，向与所述双目摄像头绑定的终端发送坐姿调整提示。

本实施例的一种坐姿调整的装置，本发明实施例通过双目摄像头获取图像候选区域，并截取出眼球候选区域，进而对眼球位置进行定位，根据眼球位置与预设的位置阈值范围判断是否进行坐姿调整，以实现用户无需佩戴设备对用户坐姿的监控并进行坐姿调整，成本低又保证用户舒适性。

在上述各实施例的基础上，还包括：

参数获取模块，用于对所述双目摄像头进行标定并获取所述双目摄像头的参数；

所述坐姿调整提示模块，具体用于：

当根据所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置的所述参数确认的眼部位置超过预设的位置阈值范围，向与所述双目摄像头绑定的终端发送坐姿调整提示。

在上述各实施例的基础上，所述参数包括焦距和基线长度；

所述眼部位置中左眼球距离摄像头的距离：

所述眼部位置中右眼球距离摄像头的距离：

其中，z^l为左眼球距离摄像头的距离，z^r为右眼球距离摄像头的距离，fx为摄像头的焦距，b为摄像头的基线长度，为第一左眼球位置，为第一右眼球位置，为第二左眼球位置和为第二右眼球位置。

在上述各实施例的基础上，所述眼球候选区域获取模块，包括：

对所述双目摄像头获取的所述左摄像头图像候选区域和所述右摄像头图像候选区域分别进行人脸识别，定位出左摄像头人脸图像和右摄像头人脸图像；

根据预设规则从所述左摄像头人脸图像截取第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域，从所述右摄像头人脸图像截取第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域。

在上述各实施例的基础上，所述坐姿调整提示模块，包括：

获取到所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置时，从所述双目摄像头的寄存器中读取预设的第一左眼球位置、第一右眼球位置、第二左眼球位置和第二右眼球位置；

当所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置对应与所述预设的第一左眼球位置、第一右眼球位置、第二左眼球位置和第二右眼球位置的差值超过所述预设的位置阈值范围，向与所述双目摄像头绑定的终端发送坐姿调整提示。

上述各实施例所提供的坐姿调整的装置可执行本发明任意实施例所提供的坐姿调整的方法，具备执行坐姿调整的方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

如图5所示，为本发明实施例五提供的一种设备的硬件结构示意图，如图5所示，该设备包括：

一个或多个处理器510，图5中以一个处理器510为例；

存储器520；

所述设备还可以包括：输入装置530和输出装置540。

所述设备中的处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器520作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的一种坐姿调整的方法对应的程序指令/模块(例如，附图4所示的眼球候选区域获取模块410、眼球位置定位模块420和坐姿调整提示模块430)。处理器510通过运行存储在存储器520中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的一种坐姿调整的方法。

存储器520可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储器520可选包括相对于处理器510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置530可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置540可包括显示屏等显示设备。

实施例六

本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种坐姿调整的方法，该方法包括：

通过双目摄像头获取左摄像头图像候选区域和右摄像头图像候选区域，并截取所述左摄像头图像候选区域的第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域，以及所述右摄像头图像候选区域的第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域；

根据眼球定位数学模型分别定位出所述第一左眼球候选区域和第一右眼球候选区域的第一左眼球位置和第一右眼球位置，以及所述第二左眼球候选区域和第二右眼球候选区域的第二左眼球位置和第二右眼球位置；

当所述第一左眼球位置、所述第一右眼球位置、所述第二左眼球位置和所述第二右眼球位置超过预设的位置阈值范围，向与所述双目摄像头绑定的终端发送坐姿调整提示。

可选的，该计算机可执行指令在由计算机处理器执行时还可以用于执行本发明任意实施例所提供的一种坐姿调整的方法的技术方案。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。