基于机器视觉的位置检测的视力保护仪的设计与实现


大纲

  • 选题背景
  • 检测方法研究现状
  • 主要研究内容
  • 重点解决的关键问题
  • 技术路线
  • 参考文献

1.选题背景

     在如今知识大爆炸的时代,一个人要在社会上立足要学很多知识,手机等电子产品就是我们了解

世界的方式,这时候不合理用眼的问题就变得特别突出,据不完全统计,到 2020 年,我国 5 岁以上

的人口近视患病率将增加到 51%左右,并且随着年龄增加而增长,而美国中小学的近视率为 10%。

近视对工作、学习将产生巨大的影响。

     视力保护仪于是在这个背景下蓬勃发展,为了能够帮助孩子从小养成合理用眼的习惯,本文从上述

导致近视的原因出发,提出了一种基于视觉检测视力保护仪的设计方案,通过广角摄像头采集图片的数

据传到服务器进行图像处理然后返回客户端进行交互,主要实现距离的检测光线强度的检测,再通过

补偿传输图像延时的问题,实现动态的检测,达到提醒用户的功能。

2.检测方法研究现状

分类1:传感器角度

      接触式1:通过在椅子上放压力传感器阵列,采集信号,通过单片机处理实现相应功能

      接触式2:采用陀螺仪惯性制导 实现三轴加速度的测量,从而得到相应的人体姿态

      非接触式:超声波传感器,光线传感器和图像采集传感器

分类2: 视觉检测

             单目/双目/TOF

分类3:分类器的设计不同

             ANNS、KNNS、SVM、CNNS等

具体案例


1.以51作为处理器芯片,通过超声波传感器测量距离,光敏电阻检测光线强度

2.以STM32F103 作为处理器芯片,通过超声波传感器测量距离,光敏电阻检

测光线强度等多传感器融合,数据处理采用最下二乘法,实现相应的坐姿检测。

3.以广州友善之臂的Tiny4412 作为处理器芯片(MPU),通过OpenCV

经过深度学习检测人体关键部位等,实现相应的坐姿检测。如下图所示。

                                             

4.以STM32F103 作为处理器芯片,基于阵列压力传感器采集信号,

以蓝牙的形式发送给上位机,上位机通过自己设计的算法实现运

算下发指令给下位机实现相应的功能。

                     

                   

3.研究内容

         

4.重点解决的关键问题

                 

5.技术路线

             


参考文献:

[1] 俞洋,蔡传兰等. 学龄前儿童出生状况和日常饮食习惯对视力发育的影响[J]. 中国妇幼保健,2017,32(7):1472-1465.

[2] 王益蓉,齐亚娜. 中国民航飞行学员饮食因素对优势眼视力的影响[J].使用预防医学,2015,22(1):28-30.

[3] 胡朝霞. 乒乓球运动对大学生视力影响的实验研究[J].学校体育学,2016,6(15):87-89.

[4] 俞洋,蔡传兰等. 学龄前儿童出生状况和日常饮食习惯对视力发育的影响[J]. 中国妇幼保健,2017,32(7):1472-1465.

[5]王敏刚. 基于智能电视感知的儿童视力保护系统设计与实现[D]. 哈尔滨工业大学,2016.

[6] 赵月鹏. 基于机器视觉的人体坐姿检测系统的设计与实现[D]. 哈尔滨理工大学,2020.

[7] 丰婧. 基于随机森林算法的坐姿识别研究[D]. 中北大学,2021.06.

[8] 何思. 基于Kinect的青少年坐姿监测技术的研究[D]. 湖北省武汉市:武汉理工大学信息工程学院,2018.06.

[9] 李莎莎. 基于Kinect传感器的坐姿识别软件设计与实现[D]. 电子科技大学,2018.12.

[10] 曾星. 基于深度图像的坐姿识别技术及应用研究[D]. 国防科技大学,2017.12.

[11] 曾星. 基于深度图像的坐姿识别技术及应用研究[D].国防科技大学,2017.

[12] 季祥. 基于惯性传感器的坐姿和摔倒检测系统设计[D].浙江工业大学,2020.01.

[13] 周钰. 基于机器学习的坐姿监测系统的设计与实现[D] .浙江大学,2018.

[14] 姚俊豪. 基于薄膜压力传感器组的人体坐姿识别方法研究[D].沈阳大学,2021.

[15] 冯召祥. 人体坐姿检测识别系统的设计与实现[D]. 哈尔滨理工大学,2021.03.

[16] 刘文俊. 基于阵列传感技术的坐姿识别方法研究[D].重庆邮电大学,2019.

[17] 徐国平. 智能感控视力保护仪的设计[D]. 湖北省武汉市:华中师范大学物理科学与技术学院,2013.05.

[18] 李万磊. 面向智能穿戴的人体生理参数监测系统研发[D].西南交通大学,2019.

[19] 迟颖. 基于ARM和OpenCV的视频监控系统设计[D]. 山东省大连市:大连海事大学,2016.11.

[20] Jingqin Hu. Study on Ultrasound Visual Protection System[C]. 2019 2nd International Conference on Intelligent Systems Research and Mechatronics Engineering (ISRME 2019).

[21] Haiqin Feng, Min Jiao. The sound and light alarm system of temperature and smoke detecting based on MCU[C]. 2014 international Conference on Conmunication Technology and System(ICCTS 2014).

[22] 王颖,王伟,孙兆东,冯华东,程梦然,程兵兵.基于坐姿监督的智能视力保护仪设计[J].电子世界,2017(02):189-190.

[23] 温美逊,张辉,张晋滔.一种红外视力保护仪的设计方案[J].工业控制计算机,2017,30(12):127-128.

[24] 黄漫国,樊尚春,郑德智,邢维巍.多传感器数据融合技术研究进展[J].传感器与微系统,2010,29(03):5-8+12.

[25] 余冬,冯云浩,李根池,胡会琴,汤祥忠,郭艳,杨永环.机器视觉在医疗器械检测中的应用与展望[J].中国医疗器械信息,2015,21(08):57-59+63.

注:

本篇文章转载需要声明,如果仿冒,必定追究法律责任。

论文应用需要注明出处,否则视为抄袭。那么之后您的论文就要被下架或者对您的学术生涯有影响。

Date:20220308 

     祝福各位女性妇女节快乐