专利名称：姿势提醒方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种姿势提醒装置，尤其是一种用以提醒使用者于操作一物 件时的姿势。
背景技术：
电脑已渐渐成为现在人生活中必要的工具，在长时间使用电脑时，容易 因与屏幕距离过近或坐姿不正确，而产生视觉疲劳的现象。另外，由于网络 带宽提升，各种聊天软件也纷纷将视频功能加入，因此，不论桌上型电脑、
笔记型电脑、移动装置，皆配备有视频摄像机(webcam),使视频摄像机的普 及率日益增加。由于视频设备仅于软件需要时才会工作， 一般时间，视频设 备皆无法充分利用，且占用电脑空间。
在此提供一种装置，通过视频设备提取电脑使用者的轮廓图像，比较不 同时间所提取的图像，以提醒使用者操作时保持良好的姿势。
发明内容
鉴于以上的动机，本发明于一方面提供一种姿势提醒方法，用以提醒一 使用者于操作一物件时的姿势，其包含:提取使用者于相对于该物件的一参 考位置的一参考图像；以及提取使用者于操作物件时的一第一图像；比较第 一图像与参考图像，以决定是否发出一警告信号。此方法还包含于一时间间 隔重复提取使用者于操作物件时的图像，及重复比较步骤。此方法还包含判 断提取图像数目是否超过一预定数目；以及若提取图像数目超过预定数目， 则发出警告信号。
于另一实施例，此方法比较第一图像与参考图像的步骤包含根据参考 图像中使用者的一特征，计算一参考特征尺寸；根据第一图像中使用者的特 征，计算一第一特征尺寸；比较第一特征尺寸是否相同于参考特征尺寸；以 及若第一特征尺寸不同于参考特征尺寸，则发出警告信号。
于另一实施例，若第一特征尺寸大于参考特征尺寸，则发出警告信号表示使用者距离该物件太近。于又一实施例，若第一特征尺寸小于参考特征尺 寸，则发出警告信号表示使用者距离物件太远。其中使用者的特征包含脸部 的轮廓、双眼的间距、两眉毛的间距、两眼与鼻所成的三角轮廓，和/或两眼 与嘴所成的三角轮廓。其中警告信号包含一声音信号、 一光信号、和/或一文 字显示信号。其中发出警告信号的步骤包含以声音信息内容、不同颜色的光、 和/或文字内容警告该使用者于操作时相对于该物件的位置状态。
本发明于又一方面，提供一种姿势提醒装置，供与一使用者操作的物件
结合，其包含 一提取单元，供提取使用者于相对于物件的一参考位置的一 参考图像，及于使用者于操作物件时的一第一图像； 一比较单元，比较第一 图像与参考图像；以及， 一警告单元，根据比较单元的比较结果，发出一警
告信号。姿势提醒装置还包含 一计算单元，供计算参考图像中使用者的一 特征的一参考特征尺寸，及第一图像中使用者的特征的一第一特征尺寸，其 中比较单元比较第 一特征尺寸与参考特征尺寸。其中使用者的特征包含脸部 的轮廓、双眼的间距、两眉毛的间距、两眼与鼻所成的三角轮廓，和/或两眼 与嘴所成的三角轮廓。于又一实施例中，若比较单元判断第一特征尺寸小于 参考特征尺寸，则警告单元发出警告信号表示使用者距离物件太远。
于又一实施例中，若比较单元判断第一特征尺寸大于标准特征尺寸，则 警告单元发出警告信号表示使用者距离物件太近。此装置还包含一计时单元， 供计时一时间间隔，使提取单元重复提取使用者于操作物件时的图像。于另 一实施例，此装置还包含一决定单元，用以决定提取单元提取的图像数目是 否超过一预定数目，以启动警告单元。此装置还包含一启动单元，供控制提 取单元，当启动单元致动时，提取单元用以提取使用者于操作物件时的图像； 当启动单元关断时，提取单元为作为物件的一网络摄像机。警告单元包含一 声音装置、 一发光装置、 一文字显示装置。警告单元以声音信息内容、不同 颜色的光、和/或文字内容发出警告信号告知使用者于操作时相对于物件的位 置状态。
图1为根据本发明实施例的一姿势提醒方法流程图； 图2为根据本发明实施例的一姿势提醒装置；以及 图3A及3B为根据本发明实施例的姿势提醒装置的应用。主要元件符号说明
202提取单元204比较单元
206警告单元208计算单元
210计时单元212决定单元
214启动单元300笔记型电脑
302提取单元310桌上型电脑
312提取单元
具体实施例方式
本发明揭示一种姿势提醒方法及姿势提醒装置，用以提醒使用者于操作 物件时的姿势，以达纠正操作姿势的功能。举例而言，本发明可应用于当使 用者操作例如桌上型电脑、笔记型电脑、或移动装置等物件时，提醒使用者 保持良好的操作姿势、或适当地休息，以避免使用者过度疲劳或姿势不良发 生病变。如图1所示，为根据本发明实施例的一姿势提醒方法流程图。于此
实施例中，首先，提取使用者于一参考位置的参考图像(102)。此参考位置为 使用者于标准姿势状态操作物件时，使用者与物件相距的适当距离。举例而 言，使用者操作电脑时一般较佳距离电脑屏幕约30-80公分，且以不造成使 用者脊推或腰部受迫的姿势操作为佳。亦即，此参考位置及参考图像因使用 者及所操作物件而异，而不受上述实施例所限。接着，提取使用者操作物件 时的第一图像(104)。在此需注意，于此实施例可利用图像提取装置提取使用 者的参考图像或操作图像，而图像提取装置可为 一般电脑现有的网络摄像机， 或额外的摄相机。在此需注意，本发明方法于提取图像动作前(102),还包含 启动姿势提醒功能的步骤(IOI)。举例而言，当图像提取装置为一般电脑现有 的网络摄像机时，若未启动姿势提醒功能执行本发明方法前，图像提取装置 可作为一般电脑现有的网络摄像机，用于即时通信的图像传输工具。当启动 姿势提醒功能执行本发明方法时，网络摄像机可作为本发明的图像提取装置， 用以提取使用者搡作时的图像。
于提取图像后，根据参考图像中使用者的特征，计算特征的尺寸(106),
得到一参考特征尺寸作为判断的标准。随后，根据第一图像中使用者的特征, 计算一第一特征尺寸(108)。其中，特征可包含脸部轮廓、双眼的间距、两眉 的间距、两眼及鼻所成的三角轮廓，和/或两眼与嘴所成的三角轮廓。接着，比较第一图像与参考图像(iio),以决定是否发出警告信号(112)。
亦即，本发明方法可根据所计算的特征尺寸，比较参考特征尺寸与第一特征 尺寸是否相同。于一实施例中，若判断第一特征尺寸实质等于参考特征尺寸， 或第 一特征尺寸与参考特征尺寸的差异于一预设范围时，则决定不发出警告 信号，而可重复提取使用者操作物件时的图像。亦即，若使用者操作电脑时 的姿势变化属于可容许范围时，则不发出警告信号而于一间隔时间重复提取 使用者操作物件时的图像，以持续监测使用者的搡作姿势。于一实施例中， 若判断第一特征尺寸大于参考特征尺寸，则发出警告信号(114)，提醒使用者 操作距离太过接近物件。于又一实施例，若第一特征尺寸小于参考特征尺寸，
则发出警告信号(114)，提醒使用者距离物件太远。警告信号可包含一声音信
号、 一光信号和/或一文字显示信号。而发出警告信号的步骤包含，以声音信 息内容、不同颜色的光、和/或文字内容警告使用者操作时相对于物件的位置 状态。举例而言，当第一特征尺寸与参考特征尺寸差异越大时，所发出声音 警告信号可越大或越急促，或光信息可越亮或闪动频率越高，但不以此为限。 如此一来，本发明可具有提醒使用者操作物件时保持适当的姿势与距离的优 点，并达到避免姿势不良造成使用者脊推受伤的功效。
此外，于又一实施例中，本姿势提醒方法还包含判断使用者使用物件的
时间(U6)，以发出警告提醒使用者操作时间过长的功能。举例而言，当使用 者操作物件超过一预设时间时，即发出警告信号，警示使用者维持操作时间 过长应休息为宜。于一实施例，本发明可通过计时单元计算使用者连续操作 物件的时间,通过上述相同或额外的比较单元判断操作时间是否超过预设时 间，以决定是否发出警告信号。于另一实施例，为达到此功能，可通过判断 提取图像的数目，而得知提取一固定数量的图像所需的时间长度，进而达到 判断使用者的操作时间是否超过预定时间。若判断出图像数目超过预定数目， 则发出警告(114),提醒使用者操作时间过长。其中，预定数目为根据使用者 设定的预定时间，而换算出的相同时间间隔所提取图像的数目。
参考图2,为根据本发明实施例的一姿势提醒装置20,可供与一使用者 操作物件结合，通过所提取的图像，计算图像中使用者的特征尺寸，并根据 此特征尺寸与于标准位置及姿势时的参考特征尺寸比较，判断是否发出警告 信号，提醒使用者。如图2所示，本实施例的姿势提醒装置200包含提取 单元202、比较单元204、警告单元206、计算单元2G8、计时单元n0、决定单元212、以及启动单元214。首先，类似于上述实施例所述，使用者相对 于物件的参考位置时，以提取单元202提取一参考图像，以及使用者于操作 物件时以提取单元202提取一第一图像。此参考位置为使用者于正确使用姿 势时，相对于物件的正确操作距离。参考图像为提取单元202于参考位置所 提取使用者的图像，用以作为后续比较操作图像判断的根据。此处所指的物 件可为电脑、移动装置，和/或具有图像提取单元的装置。而参考图像可预先 储存于姿势提醒装置200,或每次使用者欲操作物件前时预先提取。计算单 元208分别计算参考图像中使用者特征的参考特征尺寸，以及计算第一图像 中使用者特征的第一特征尺寸。此特征为包含脸部的轮廓、双眼的间距、两 眉毛的间距、两眼与鼻所成的三角轮廓，和/或两眼与嘴所成的三角轮廓。
比较单元204用以比较第一图像及参考图像。举例而言，比较单元204 可根据计算单元208所计算第一图像的第一特征尺寸与参考图像的参考特征 尺寸，决定是否发出警告信号。而警告单元206根据则比较单元204的比较 结果，发出一警告信号。于一实施例，若比较单元204判断第一特征尺寸小 于参考特征尺寸，则比较单元204传送信号至警告单元206,使警告单元206 发出警告信号提醒使用者距离物件太远。于又一实施例，若比较单元204判 断第一特征尺寸大于参考特征尺寸时，则比较单元204传送信号至警告单元 206,使警告单元2 06发出警告信号提醒使用者距离物件太近。
于另一实施例，计时单元210用以计算使用者持续操作物件的时间，而 决定单元212判断使用者的操作时间是否超过一预设时间，以决定警告单元 206是否发出警告信号。选替地，本发明可利用计时单元210计时于一时间 间隔，使提取单元202重复提取使用者的操作图像,以根据所提取的图像数 目决定单元212判断使用者的操作时间是超过预设时间。举例而言，于计算 单元208计算出参考特征尺寸第一特征尺寸后，计时单元210通过已知提取 单元202提取一张图像的时间间隔，计算使用者操作物件时所提取的图像数 目，换算出相对的操作时间。接着，决定单元212根据使用者设定的预设时 间，可知于提取超过几张图像时，将信号传送至警告单元206,使警告单元 206发出警告。若决定单元212判断所提取图像的数目超过使用者所设定的 预定数目(即换算得知相等提取图像数目的时间)时，决定单元212传送信号 启动警告单元M6，发出警告信号提醒使用者操作时间过长。此外，决定单 元212及比较单元204依设计变化，可为各个装置或同一装置。警告单元206可包含一声音装置、 一发光装置、和/或一文字显示装置，且警告单元206以 声音信息内容、不同颜色的光、和/或文字内容所发出警告信号，告知使用者 于操作时相对于该物件的位置状态，如上所述。
于又一实施例，启动单元214可用以切换提取单元202于不同的功能状 态。举例而言，当启动单元214开启时，可控制提取单元202提取使用者于 操作物件时的图像，而具有姿势提醒的功能。相反，当启动单元H4关断时， 可控制提取单元202作为所结合物件的网络摄像机。
参考图3A，根据本发明实施例的姿势提醒装置的应用。如图3A所示， 提取单元302安装于笔记型电脑300上，用以提取使用者图像于视频通信软 件，使远端的另一使用者可接收其图像，达到视频通信的效果。另一方面， 当提取单元302未被通信软件或其他装置所使用时，可用于作为提醒使用者 操作姿势的图像提取装置。例如，当使用者相对于屏幕的一参考位置时，以 提取单元302提取一参考图像，以及使用者于操作笔记型电脑300时，以提 取单元302提取一第一图像。接着，计算图像中使用者的特征尺寸，并根据 此特征尺寸与于标准位置及姿势时的参考特征尺寸比较，判断是否发出警告 信号，提醒使用者(未图示)。
于又一实施例的应用中，参考图3B, —提取单元312安装于桌上型电脑 310,用以提取使用者图像于视频通信软件，使远端的另一使用者可接收其图 像，达到视频通信的效果。又，当提取单元312未被通信软件或其他装置所 使用时，可用于提取使用者相对于物件的一参考位置时，以提取单元312提 取一参考图像，以及使用者于操作桌上型电脑310时，以提取单元312提取 一第一图像。接着，计算图像中使用者的特征尺寸，并根据此特征尺寸与于 标准位置及姿势时的参考特征尺寸比较，判断是否发出警告信号，提醒使用 者(未示出)。需说明的是，提取装置可装置于各种移动装置，并不限于以上 所"i兌明的实施例。
上述的实施例用以描述本发明，然本发明技术仍可有许多的修改与变化。 因此，本发明并不限于以上特定实施例的描述，本发明的权利要求范围欲包 含所有此类修改与变化，以能真正符合本发明的精神与范围。
权利要求
1. 一种姿势提醒方法，用以提醒一使用者于操作一物件时的姿势，包含提取该使用者于相对于该物件的一参考位置的一参考图像；以及提取该使用者于操作该物件时的一第一图像；比较该第一图像与该参考图像，以决定是否发出一警告信号。
2. 如权利要求1所述的方法，还包含于一时间间隔重复提取该使用者于 操作该物件时的图像,及重复该比较的步骤。
3. 如权利要求2所述的方法，还包含 判断该提取图像数目是否超过一预定数目；以及 若该提取图像数目超过该预定数目，则发出该警告信号。
4. 如权利要求1所述的方法，其中比较该第一图像与该参考图像的步骤， 包含根据该参考图像中该使用者的 一特征，计算一参考特征尺寸； 根据该第 一 图像中该使用者的该特征，计算一第 一特征尺寸； 比较该第一特征尺寸是否相同于该参考特征尺寸；以及 若该第一特征尺寸不同于该参考特征尺寸，则发出该警告信号。
5. 如权利要求4所述的方法，其中若该第一特征尺寸大于该参考特征尺 寸，则发出该警告信号表示该使用者距离该物件太近。
6. 如权利要求4所述的方法，其中若该第一特征尺寸小于该参考特征尺 寸，则发出该警告信号表示该使用者距离该物件太远。
7. 如权利要求4所述的方法，其中该使用者的该特征包含脸部的轮廓、 双眼的间距、两眉毛的间距、两眼与鼻所成的三角轮廓，和/或两眼与嘴所成 的三角轮廓。
8. 如权利要求1所述的方法，其中该警告信号包含一声音信号、 一光信 号、和/或一文字显示信号。
9. 如权利要求8所述的方法，其中发出该警告信号的步骤包含以声音信 息内容、不同颜色的光、和/或文字内容警告该使用者于操作时相对于该物件 的位置状态。
10. —种姿势提醒装置，供与一使用者操作的物件结合，包含 一提取单元，供提取该使用者于相对于该物件的一参考位置的一参考图像，及于该使用者于操作该物件时的一第一图像；一比较单元，比较该第一图像与该参考图像；以及一警告单元，根据该比较单元的比较结果，发出一警告信号。
11. 如权利要求10所述的姿势提醒装置，还包含一计算单元，供计算 该参考图像中该使用者的 一特征的 一参考特征尺寸，及该第 一 图像中该使用 者的该特征的一第 一特征尺寸，其中该比较单元比较该第 一特征尺寸与该参 考特征尺寸。
12. 如权利要求11所述的姿势提醒装置，其中该使用者的该特征包含 脸部的轮廓、双眼的间距、两眉毛的间距、两眼与鼻所成的三角轮廓，和/ 或两眼与嘴所成的三角轮廓。
13. 如权利要求11所述的姿势提醒装置，其中若该比较单元判断该第 一特征尺寸小于该参考特征尺寸，则警告单元发出该警告信号表示该使用者 3巨离该物4牛太远。
14. 如权利要求11所述的姿势提醒装置，其中若该比较单元判断该第 一特征尺寸大于该标准特征尺寸，则该警告单元发出该警告信号表示该使用 者距离该物件太近。
15. 如权利要求10所述的姿势提醒装置，还包含一计时单元，供计时 一时间间隔，使该提取单元重复提取该使用者于操作该物件时的图像。
16. 如权利要求15所述的姿势提醒装置，还包含一决定单元，用以决 定该提取单元提取的图像数目是否超过一预定数目，以启动该警告单元。
17. 如权利要求10所述的姿势提醒装置，还包含一启动单元，供控制 该提取单元，当该启动单元致动时，该提取单元用以提取该-使用者于操作该 物件时的图#_;当该启动单元关断时，该4是取单元为作为该物件的一网络摄 像机。
18. 如权利要求10所述的姿势提醒装置，其中该警告单元包含一声音 装置、 一发光装置、 一文字显示装置。
19. 如权利要求18所述的姿势提醒装置，其中该警告单元以声音信息 内容、不同颜色的光、和/或文字内容发出该警告信号告知该使用者于操作时 相对于该物件的位置状态。
全文摘要
本发明揭示一种姿势提醒装置及方法，供与一使用者操作的物件结合，其包含一提取单元、一比较单元、及一警告单元。提取单元供提取使用者相对于物件的参考位置的一参考图像，及使用者于操作该物件时的第一图像。比较单元用以比较第一图像与参考图像。警告单元根据比较单元的比较结果，发出一警告信号。
文档编号G06K9/00GK101419481SQ20071018143
公开日2009年4月29日 申请日期2007年10月25日 优先权日2007年10月25日
发明者姚良瑜, 胡才荣, 赖荣基 申请人:达方电子股份有限公司