一种人工智能物联网电子书的制作方法

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种人工智能物联网电子书。

背景技术：

电子书作为信息化时代的产物，已经作为一种新的阅读工具进入人们的日常生活中。电子书具有成本低、便捷等优点，用户只需要在电子书上下载阅读资源便可实现阅读，电子书还提供了自动翻页、朗读、存档、章节跳转、批注、休息提醒、做笔记等多种功能，极大地提高了用户的阅读体验和舒适度。而其中的休息提醒功能体现了人性化的特点，通常表现若电子书通过面部表情识别检测到用户的疲劳状态，则会提醒用户进行休息或直接停止阅读画面以强迫用户休息。

由于面部表情识别的不确定大性大，表现为识别误差大或被用户表情欺骗，可靠性和准确性低，传统电子书常常在用户精力充沛时出现用户提醒画面或直接强制用户休息，造成了误操作，极大地降低了用户体验。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种人工智能物联网电子书，以解决传统电子书识别用户疲劳状态的准确性及可靠性低，易产生休息功能的误操作，降低了用户体验的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种人工智能物联网电子书，包括：

人脸信息采集单元，用于采集用户的面部表情数据及眨眼动作数据；

中央信息处理单元，用于根据所述面部表情数据判断用户是否处于面部疲劳状态；

所述中央信息处理单元还用于根据所述眨眼动作数据获取用户的眨眼频率；

所述中央信息处理单元还用于在用户处于所述面部疲劳状态且用户满足疲劳特征后控制电子书退出阅读模式；

其中，所述疲劳特征包括所述眨眼频率大于预设频率阈值。

可选的，所述人工智能物联网电子书还包括：

定位信息采集单元，用于采集用户眼球在电子书屏幕上的定位信息并发送至所述中央信息处理单元；

所述中央信息处理单元还用于在未接收到所述定位信息后记录定位缺失时间；

所述疲劳特征还包括所述定位缺失时间大于第一预设时间阈值。

可选的，所述中央信息处理单元还用于控制电子书朗读屏幕上所述定位信息处的文字。

可选的，所述中央信息处理单元还用于判断电子书屏幕上所述定位信息处是否具有文字，并在所述定位信息处缺少文字时控制电子书朗读屏幕上所述定位信息处上一行的文字。

可选的，所述人工智能物联网电子书还包括：

距离信息采集单元，用于采集用户面部至电子书之间的距离并发送至所述中央信息处理单元；

所述疲劳特征还包括所述距离小于第一预设距离阈值。

可选的，所述中央信息处理单元还用于在所述距离小于第二预设距离阈值后控制电子书屏幕显示提示信息，所述第一预设距离阈值小于所述第二预设距离阈值。

可选的，所述人脸信息采集单元还用于采集用户的口部动作数据；

所述中央信息处理单元还用于根据所述口部动作数据获取用户口部的运动幅度；

所述疲劳特征还包括所述运动幅度大于预设幅度阈值。

可选的，所述疲劳特征还包括保持时间大于第二预设时间阈值，所述保持时间为所述运动幅度大于所述预设幅度阈值的持续时间。

本发明的人工智能物联网电子书相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明的人工智能物联网电子书可从用户面部表情、眨眼频率、闭眼时间、口部动作及阅读距离等多个角度识别用户的疲劳状态，识别用户疲劳状态的准确性及可靠性高，不会轻易产生休息功能的误操作，极大地提高了用户体验；

(2)本发明的人工智能物联网电子书提供了跟随用户眼球朗读的功能，可为不识字的用户提供阅读功能，为小朋友学习识字提供帮助，进一步提升了电子书的服务功能；

(3)本发明的人工智能物联网电子书可保证先对用户进行提醒后再强制用户休息，避免突然违背用户意愿而退出阅读模式，体现了人性化设计，进一步提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的人工智能物联网电子书的结构框图。

附图标记说明：

10-人脸信息采集单元；20-中央信息处理单元；30-定位信息采集单元；40-距离信息采集单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的人工智能物联网电子书包括：

人脸信息采集单元10，用于采集用户的面部表情数据及眨眼动作数据；

中央信息处理单元20，用于根据所述面部表情数据判断用户是否处于面部疲劳状态；

所述中央信息处理单元20还用于根据所述眨眼动作数据获取用户的眨眼频率；

所述中央信息处理单元20还用于在用户处于所述面部疲劳状态且用户满足疲劳特征后控制电子书退出阅读模式；

其中，所述疲劳特征包括所述眨眼频率大于预设频率阈值。

本实施例中，中央信息处理单元20根据面部表情数据判断用户是否处于面部疲劳状态的功能为常见技术手段。可采集用户一段时间内的多个眨眼频率数据样本，当然样本足够大，并计算多个眨眼频率数据样本的平均值作为所述预设频率阈值。人脸信息采集单元10包括高清摄像头，中央信息处理单元20包括处理器。

实验证明，当人处于疲劳状态时，人的眨眼频率会加快，从而本实施例中，当用户的眨眼频率大于预设频率阈值，一定程度上可判断用户处于疲劳状态。若中央信息处理单元20判断用户处于面部疲劳状态且用户的眨眼频率大于预设频率阈值，可从两个角度确定用户处于疲劳状态，与传统电子书仅通过面部疲劳状态确定用户处于疲劳状态相比，本实施例识别用户疲劳状态的准确性及可靠性高，不会轻易产生休息功能的误操作，提高了用户体验。

可选的，如图1所示，所述人工智能物联网电子书还包括：

定位信息采集单元30，用于采集用户眼球在电子书屏幕上的定位信息并发送至所述中央信息处理单元20；

所述中央信息处理单元20还用于在未接收到所述定位信息后记录定位缺失时间；

所述疲劳特征还包括所述定位缺失时间大于第一预设时间阈值。

本实施例根据用户阅读屏幕的四个角点及屏幕中心时的眼球角度变化计算出眼球定位点，从而收集用户眼球在屏幕上的定位信息。定位信息采集单元30可包括超声波定位装置，可通过发送超声波并接收眼球反射的声波信息来获取眼球在屏幕上的定位。

一般的，用户行为存在欺骗性，例如故意快速眨眼，此时通过眨眼频率识别用户的疲劳状态同样可能会造成休息功能的误操作，不利于提高用户体验。

实验证明，当人处于疲劳状态时，人的闭眼时间会变长。正常状态下人的闭眼持续时间为0.2秒，若闭眼持续时间大于0.8秒，则可判断人处于疲劳状态。本实施中，若定位信息采集单元30无法收集到眼球的定位信息，则可判断用户处于闭眼状态，此时对用户闭眼状态进行计时，记录定位缺失时间，若定位缺失时间大于第一预设时间阈值，则可一定程度上判断用户处于疲劳状态。此时若用户同时满足：处于面部疲劳状态、眨眼频率大于预设频率阈值、定位缺失时间大于第一预设时间阈值，则可确定用户处于疲劳状态。其中，第一预设时间阈值可设为0.8秒。这样本实施例可从用户面部表情、眨眼频率、闭眼时间等三个角度识别用户的疲劳状态，进一步提高了识别用户疲劳状态的准确性及可靠性，进一步提高了用户体验。

可选的，所述中央信息处理单元20还用于控制电子书朗读屏幕上所述定位信息处的文字。这样本实施例的电子书提供了跟随用户眼球朗读的功能，可为不识字的用户提供阅读功能，为小朋友学习识字提供帮助，进一步提升了电子书的服务功能。

可选的，所述中央信息处理单元20还用于判断电子书屏幕上所述定位信息处是否具有文字，并在所述定位信息处缺少文字时控制电子书朗读屏幕上所述定位信息处上一行的文字。

一般的，用户眼球的定位信息可能处于屏幕上两行文字之间的空隙处，此时电子书的朗读功能会失效。本实施例在出现上述状况后可控制电子书朗读屏幕上定位信息处上一行的文字，这样可避免朗读功能出错，且与选择朗读下一行相比，不会造成遗漏，虽然可能造成上一行文字的重复朗读，但提高了用户体验。

可选的，如图1所示，所述人工智能物联网电子书还包括：

距离信息采集单元40，用于采集用户面部至电子书之间的距离并发送至所述中央信息处理单元20；

所述疲劳特征还包括所述距离小于第一预设距离阈值。

由于用户行为存在欺骗性，即使通过面部表情、眨眼频率、闭眼时间等三个角度识别用户的疲劳状态同样难以保证较好的可靠性和准确性，依旧可能会造成休息功能的误操作，不利于提高用户体验。

一般的，用户处于疲劳状态下，其支撑身体的能力下降，用于与电子书之间的距离可能会减小。本实施例中，若用户面部至电子书之间的距离小于第一预设距离阈值，则一定程度上可说明用户处于疲劳状态，这样结合面部表情、眨眼频率及闭眼时间，可验证识别用户疲劳状态的准确性，进一步降低休息功能误触发的可能性，进一步提高用户体验。由于用户面部至电子书之间的距离变化不一定百分百减小，可根据用户特性选择距离识别功能，如若用户的历史行为表明用户每次疲劳时均会减小与电子书之间的距离，则可选择距离识别功能。这样本实施例可从用户面部表情、眨眼频率、闭眼时间、阅读距离等四个角度识别用户的疲劳状态，进一步提高了识别用户疲劳状态的准确性及可靠性，进一步提高了用户体验。其中，第一预设距离阈值根据用户的阅读习惯及科学阅读距离确定。

可选的，所述中央信息处理单元20还用于在所述距离小于第二预设距离阈值后控制电子书屏幕显示提示信息，所述第一预设距离阈值小于所述第二预设距离阈值。其中，所述提示信息为提醒用户的阅读距离过短的提示，这样可提醒用户增大阅读距离，以保护眼睛。由于强制用户休息的优先级低于提醒用户休息，第一预设距离阈值小于第二预设距离阈值，可保证先对用户进行提醒后再强制用户休息，避免突然违背用户意愿而退出阅读模式，体现了人性化设计，进一步提高了用户体验。

可选的，所述人脸信息采集单元10还用于采集用户的口部动作数据；

所述中央信息处理单元20还用于根据所述口部动作数据获取用户口部的运动幅度；

所述疲劳特征还包括所述运动幅度大于预设幅度阈值。

一般的，用户若处于疲劳状态，会出现打哈欠的动作，从而口部的运动幅度会变大。这样本实施例可从用户面部表情、眨眼频率、闭眼时间、口部动作及阅读距离等多个角度识别用户的疲劳状态，进一步提高了识别用户疲劳状态的准确性及可靠性，进一步提高了用户体验。且在用户口部运动幅度大于预设幅度阈值后才确定用户可能处于疲劳状态，避免用户正常轻微的口部动作造成休息功能的误触发。其中，预设幅度阈值根据用户历史疲劳状态下口部的动作幅度确定，通过历史样本分析得到。

可选的，所述疲劳特征还包括保持时间大于第二预设时间阈值，所述保持时间为所述运动幅度大于所述预设幅度阈值的持续时间。

一般的，用户在阅读时同样会出现正常的口部动作，如唱歌，但唱歌等动作造成的口部动作不会长时间在同一幅度保持，本实施例在保持时间大于第二预设时间阈值后确定用户可能处于疲劳状态，可进一步避免用户正常口部动作造成休息功能的误触发。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。