[发明专利]基于线性激光扫描的坐姿识别方法

说明书

本发明公开一种基于线性激光扫描的坐姿识别方法，包括灯座，灯架和灯罩，所述的灯座上设置开关和蜂鸣器窗口，所述的灯座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处理器，所述的处理器连接线性激光雷达和蜂鸣器，所述的灯架上设置台灯坐标系，所述的线性激光雷达设置在台灯坐标系原点，指向x轴正方向，所述的处理器内部设置坐姿识别算法，包括以下步骤：(1)、每隔固定时间启动所述的线性激光雷达采集数据(d[i],θ[i])；(2)、将θ[i]转换为与台灯坐标系x轴的角度θ’[i]；(3)、将d[i]转换为台灯坐标系的x坐标值；(4)、根据距离阈值T和判断阈值r判断用户的坐姿是否正确。

技术领域

本发明涉及基于线性激光扫描的坐姿识别方法，属于模式识别技术领域。

背景技术

激光雷达作为人类感知世界的“眼睛”，具备环境感知的能力，可以高精度、高准确度地获取目标的距离、速度等信息或者实现目标成像，在测绘、导航等领域具有重要作用。同时为了达到民用要求，激光雷达采用低功率的红外线激光器作为发射光源，并采用调制脉冲方式驱动，激光器在极短的时间内进行发射动作，符合Class 1激光器安全标准，达到人眼安全级别。

目前我国中小学生的近视率已超过80%，其中尤其是城市学生。近视发生率如此之高令人担忧。在引起青少年近视的众多原因中，阅读以及书写过程中错误的坐姿导致近距离阅读是引起近视的重要原因。为了预防及减轻近视，需要一直提醒青少年在学习过程中保持正确的坐姿。因此，引入激光雷达，模拟人类感知环境的“眼睛”，检测学生的坐姿，并在坐姿不正确的情况下，进行提醒，预防并减轻学生的近视程度，从而在整体上有效降低中小学生的近视率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出基于线性激光扫描的坐姿识别方法，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：

基于线性激光扫描的坐姿识别方法，包括灯座，灯架和灯罩，所述的灯罩上设置照明灯组，所述的灯座上设置开关，其特征在于：所述的灯座上设置蜂鸣器窗口，所述的灯座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，所述的处理器连接线性激光雷达和蜂鸣器，所述的灯架上设置台灯坐标系，z轴垂直指向上方，x轴指向正前方，y轴按照右手定则指向侧面，所述的线性激光雷达设置在所述的灯架上的台灯坐标系原点，指向x轴正方向，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算法，所述的坐姿识别算法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器每隔固定时间启动所述的线性激光雷达进行一次扫描，返回数据(d[i],θ[i])，其中i=0，1，2，3......，N-1，N为数据的长度，d[i]为距离，θ[i]为检测角度，以θ[0]为零度角，因此θ[i]=Δθ*i,Δθ为扫描夹角；

(2)、将θ[i]转换为与台灯坐标系x轴的角度θ’[i]：当N为奇数时，θ’[i]=θ[i]-Δθ*(N-1)/2；当N为偶数时，θ’[i]=θ[i]-Δθ*N/2+Δθ/2；

(3)、将d[i]转换为台灯坐标系的x坐标值：x[i]=d[i]*cos(θ’[i])；

(4)、统计满足条件x[i]T的数据量n，如果nN*r，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为距离阈值，r为判断阈值，为0~1之间的系数。

本专利的有益效果主要表现在：通过分析线性激光雷达的扫描数据，判别坐姿的正确与否，可对错误坐姿进行提醒，保护青少年的视力，具有算法简单和运行速度快的优点。

附图说明

图1是本发明的外观图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。