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基本信息
- 項目名稱：
- 電腦族抗疲勞攝像頭
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本產(chǎn)品主要通過視頻處理技術(shù)，將智能感知軟件和攝像頭進行綁定，當(dāng)使用者坐在攝像頭的取景范圍內(nèi)時，通過軟件定位跟蹤人臉以及眼睛的位置，根據(jù)視頻序列中“眼睛區(qū)”的特征感知用戶的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)人眼閉上時間超過一定的閾值時，系統(tǒng)就會啟動一系列的提醒動作（如鬧鈴、音樂等），有效地幫助使用者意識到自己已處于疲勞的工作狀態(tài)，以便及時作出調(diào)整，從而提高工作質(zhì)量以及工作
- 詳細介紹：
- 由于當(dāng)今信息時代的飛速發(fā)展，電腦已經(jīng)成為人們?nèi)粘W(xué)習(xí)生活不可缺少的工具之一，但是由于長期的面對屏幕很容易造成用眼疲勞，再加上日益增加的生活壓力，上班族的休息時間變得越來越少，研究表明，長期的超負荷工作也在一定程度上大大削減了工作效率。為此，我們研發(fā)出疲勞警示程序的攝像頭，來提醒疲勞的電腦族。本產(chǎn)品通過攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，用C++進行程序開發(fā)。首先將視頻圖像轉(zhuǎn)換為YCrCb模式，運用已有的人臉色度數(shù)據(jù)模型定位人臉，最后進行本產(chǎn)品最核心的“人眼識別和跟蹤”系統(tǒng)的開發(fā)。 檢測到人眼后，通過判斷一小段時間內(nèi)眼睛睜開和閉合時間比例的大小來得知使用者的疲勞程度。當(dāng)判斷出使用者處于較疲勞狀態(tài)的時候，用軟件自動發(fā)出提示信息。（用戶可自行選擇疲勞預(yù)警鈴聲）
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 研究目的：針對常年面對電腦工作的人群，我們研制出環(huán)保節(jié)能的疲勞預(yù)警裝置，幫助他們緩解長時間面對電腦產(chǎn)生的疲勞感，從而避免很多因疲勞工作而產(chǎn)生的錯誤，提高工作效率?；舅悸罚和ㄟ^攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，用C++進行程序開發(fā)。首先將視頻圖像轉(zhuǎn)換為YCrCb模式，運用已有的人臉色度數(shù)據(jù)模型定位人臉，最后進行本產(chǎn)品最核心的“人眼識別和跟蹤”系統(tǒng)的開發(fā)。 檢測到人眼后，通過判斷一小段時間內(nèi)眼睛睜開和閉合時間比例的大小來得知使用者的疲勞程度。當(dāng)判斷出使用者處于較疲勞狀態(tài)的時候，用軟件自動發(fā)出提示信息。創(chuàng)新點：而本產(chǎn)品將技術(shù)嵌入到攝像頭中，使白領(lǐng)們面對電腦的同時就可以開啟監(jiān)測，攜帶使用方便。且均利用物理原理，不會對人體造成任何影響，可以成為一些抗疲勞食品藥劑的替代品。技術(shù)關(guān)鍵：1、將普通圖像轉(zhuǎn)換為YCrCb色彩空間的圖像；本產(chǎn)品參考了芬蘭奧盧大學(xué)的人臉圖像數(shù)據(jù)模型，有效地實現(xiàn)了人臉的定位；在動態(tài)圖像處理中，合理使用了Mean Shift算法，使圖像處理復(fù)雜度比較小，運算快速，實現(xiàn)了“實時處理”的功能；使用了“垂直灰度投影”技術(shù)確定人臉中心點，方法簡便，效果良好；巧妙的使用了“搜索窗”的方法搜索人眼，而且后續(xù)使用了一系列修正手段，使該系統(tǒng)的“自糾錯”能力大大提升。主要技術(shù)指標(biāo)： 攝像頭支持格式：RGB24，攝像頭分辨率：320*240，攝像頭像素：30萬，開發(fā)環(huán)境：win7 visual studio 2010，開發(fā)語言：C++
科學(xué)性、先進性
- 眼睛的睜開和閉合時間比例是人體疲勞程度的直接體現(xiàn)。利用這一物理指標(biāo)，較準(zhǔn)確地判斷了人的疲勞程度，在達到疲勞警戒系數(shù)時，及時提醒用戶，并通過一些有效的物理方法，使使用者暫時擺脫疲勞。而目前市面上絕大多數(shù)抗疲勞產(chǎn)品都為藥劑，或者是人為主動使用的，而本作品可以自動判斷，自動做出反映，進一步減小了疲勞帶來的負面影響。 參考文獻： 《人臉檢測及瞳孔定位的研究》 唐琎 教授 著 《一種快速人眼定位與跟蹤算法的實現(xiàn)》西華大學(xué) 李郝 著 《定時瞳孔檢測與跟蹤》 黨治 著 《改進的CamShift人臉跟蹤算法》李郝 著 《基于YCbCr模型的形態(tài)學(xué)的瞳孔分割和人臉檢測》 張海林 著
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 委托中介機構(gòu)辦理技術(shù)轉(zhuǎn)讓事宜
作品可展示的形式
- 實物，磁盤，現(xiàn)場演示，圖片，錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明： 將產(chǎn)品放在電腦前，攝像頭針對臉部。打開電腦，運行軟件，該抗疲勞系統(tǒng)會自動運行；當(dāng)使用者嚴(yán)重疲勞時，系統(tǒng)會自動發(fā)出警告，提醒用戶，用戶清醒后手動取消提示信息。使用結(jié)束后，用戶關(guān)閉軟件。技術(shù)特點和優(yōu)勢：將工程學(xué)知識運用到日常生活中，技術(shù)含量高；合理的運用數(shù)字圖像處理技術(shù)，避免多數(shù)此類產(chǎn)品判斷疲勞狀態(tài)的主觀性，使設(shè)計更科學(xué)，工作更可靠；成本低，且可集成許多其他功能，方便升級。適用范圍：IT從業(yè)者、白領(lǐng)、炒股者、學(xué)生、電腦游戲玩家等長期使用電腦的人士。推廣前景技術(shù)性說明及市場分析：本系統(tǒng)針對現(xiàn)代人的生活特點，依靠軟件實現(xiàn)其功能，與同類產(chǎn)品相比較，造價低，小巧，攜帶方便，用戶可以個性化的選擇不同的提醒方式，時間，程度等，極大地提高工作效率，易受個人和企業(yè)歡迎。同時，電腦抗疲勞相關(guān)系統(tǒng)仍處于空白狀態(tài)，此疲勞預(yù)警攝像頭填補了這一巨大的缺憾。經(jīng)濟效益預(yù)測：此抗疲勞系統(tǒng)核心部分為軟件，成本較低，產(chǎn)值高；并依市場分析可看出潛在消費者多，覆蓋面廣，可以創(chuàng)造大量經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)抗疲勞的產(chǎn)品多為一些化學(xué)藥物，對人體多少都會有一定的副作用，而以軟件的形式開發(fā)的此類疲勞預(yù)警產(chǎn)品還比較空白。
