一種發呆提醒裝置的製作方法

2023-05-26 15:16:36 1

本實用新型涉及一種發呆提醒裝置，屬於學生用品領域。

背景技術：

中學生由於現在學習壓力較大，造成精力長時間處於集中狀態，同時也會由於生理原因和其他原因進入到發呆狀態，影響學習重點和，造成知識點的錯漏，影響學習成績，在學校學習時，老師往往不能夠良好和及時的監控到每一個學生的學習狀態進行監控，造成學生的學習成績下降；現在市場中缺乏一種良好的監控裝置，無法對每一個學生的學習狀態進行檢測，同時，不能幫助其快速脫離發呆狀態，保證學生的學習效率，基於這種市場空白的情況，特別開發一種針對學生學習效率，幫助學生及時脫離發呆狀態，輔助學生學習。

技術實現要素：

本實用新型的實用新型目的在於：針對上述存在的問題，提供一種發呆提醒裝置，通過攝像裝置檢測並檢測人臉圖像，然後將人臉圖像進行對比和分析，通過控制器對先後採集的圖像進行對比，並判定攝像裝置針對的對象是否為發呆狀態，然後將發呆狀態的對象的判定結果進行發送到講臺控制裝置； 能夠防止中學生在上課時候的發呆狀態不能認真聽課，耽誤學習，同時能夠通過提醒機構動作，提醒發呆狀態的人脫離發呆狀態。通過講臺控制裝置進行雙控，並由講臺控制器進行提醒機構的控制，能夠方便於老師進行核對和比較，同時給予及時脫離發呆狀態的同學不予提醒的選擇，能夠有效的避免裝置的濫用和誤用。

本實用新型採用的技術方案如下：

本實用新型公開了一種發呆提醒裝置，包括控制器、提醒機構、帶人臉識別功能的攝像裝置、通訊裝置、及講臺控制裝置；攝像裝置與控制器電連接，控制器通過通訊裝置與講臺控制裝置通信連接；控制器接收攝像裝置先後採集的人臉數據並判斷是否為發呆狀態；講臺控制裝置接收控制器的判斷結果並控制提醒機構動作以提醒發呆狀態的人。

上述結構能夠有效的通過攝像裝置檢測並檢測人臉圖像，然後將人臉圖像進行對比和分析，通過控制器對先後採集的圖像進行對比，並判定攝像裝置針對的對象是否為發呆狀態，然後將發呆狀態的對象的判定結果進行發送到講臺控制裝置，能夠防止中學生在上課時候的發呆狀態不能認真聽課，耽誤學習，同時能夠通過提醒機構動作，提醒發呆狀態的人脫離發呆狀態。

更進一步，該提醒機構包括噴霧機構、光源機構、振動機構、或鼓風機構。上述提醒機構僅僅是一部分具有刺激功能，從而保證人體脫離發呆狀態的裝置，也可以通過其他裝置實現提醒的功能。

更進一步，該噴霧機構安裝在課桌的前側邊沿，噴霧機構包括噴射頭、噴射管、噴射泵、輸液管、及貯液罐；噴射泵設置在貯液罐的口部，輸液管一端伸入貯液罐底部、另一端連接在噴射泵的輸入口；噴射頭通過噴射管連接在噴射泵的輸出口，該噴射泵與講臺控制裝置電連接。噴霧機構直接作用於人體皮膚或者五官進行刺激，能夠有效的保證發呆狀態的脫離，此外，該結構的設計簡單，可以重複使用，其刺激效果好，有效的保證刺激的強度，防止對人體造成影響。

更進一步，光源機構包括燈座、燈罩、燈泡、及聚光鏡；燈罩固定在燈座上，燈罩呈漏鬥形，燈泡設置在燈罩的中部，燈罩的內側壁上設置有反光層，在燈罩的前部固定聚光鏡，該聚光鏡為凸透鏡；該凸透鏡的中部兩端被打磨平整；該燈泡與講臺控制裝置相連。該結構的光源機構能夠提供強度為400-880LX的光照，同時，通過對光源機構的控制，實現閃光的功能，刺激眼睛，達到脫離發呆狀態的目的，同時，其使用成本低，安裝方便。

更進一步，振動機構用於安裝在座椅上，該振動機構包括振動電機、偏心輪、安裝架、及電機護罩，該偏心輪安裝在振動電機的轉軸上，振動電機通過安裝架安裝在座椅的椅腿上，該電機護罩套設在偏心輪的外部；該偏心輪的偏心量為1-2cm，該偏心輪的質量為0.2-0.4kg；振動電機與講臺控制裝置相連。該振動機構直接對人體進行振動，能夠有效的保證直接作用於人體的感官，振動 的後遺症最小，同時結構簡單，此外，能夠有效地實現裝置的快速控制。

更進一步，鼓風機構包括鼓風電機、葉片、葉罩、及電機架；鼓風電機通過電機架裝設到課桌前側邊沿，葉片裝設在鼓風電機葉片的轉軸上，該葉罩套設在葉片上；在葉片的上方設置有滴液裝置，該滴液裝置的出口處設置有電磁閥。該結構的鼓風機構能夠有效鼓風，直接通過風力作用，其刺激效果明顯，結構簡單，噪聲小，對周圍同學的營銷更小。

更進一步，該貯液罐中裝設有混合液，該混合液由76份水、7份洋蔥汁、3份風油精、5份醋酸、2份大蒜汁、3份著色劑組成。該配方能夠有效的實現刺激，此外，該配方可以任意組合，且取材方便，能夠有效的保證避免設備對人身的傷害，提高裝置使用的安全性，能夠有效的降低裝置的使用難度、和使用成本。

更進一步，其提醒的方法為：

步驟1：攝像裝置以設定時間間隔採集人臉圖像信息並發送至控制器，控器接收人臉圖像並選取3張相鄰時間間隔採集的圖像進行重疊比較；

步驟2：當重疊率高於設定值時，控制器判定人臉為發呆狀態，否者，判斷為非發呆狀態；

步驟3：控制器判定發呆狀態後，控制器向講臺控制裝置發送判定結果，講臺控制裝置接收判定結果，並選擇重新判定或者控制提醒機構動作；

步驟4：當講臺控制器在指定時間內未選擇，則默認選擇重新判定，並進行一次標記；當同一人臉對象的標記次數達到兩次，則講臺控制器下一次默認選擇控制提醒機構動作；

步驟5：在控制器中存儲有多個非發呆狀態模板圖像；控制器判定發呆狀態之前，先將新採集的人臉圖像與模板圖像進行重疊比較，若其重疊率高於90%，則刪除該新採集的人臉圖像並重新採集人臉圖像。

上述方法，能夠更加可靠的判定發呆狀態，降低誤判的概率，同時，該方法能夠通過講臺控制裝置進行雙控，並由講臺控制器進行提醒機構的控制，能夠方便於老師進行核對和比較，同時給予及時脫離發呆狀態的同學不予提醒的選擇，能夠有效的避免裝置的濫用和誤用。

更進一步，該提醒機構為鼓風機構，在鼓風機構的出風口處設置有聚風罩，該聚風罩為漏鬥形；講臺控制裝置啟動鼓風機構使聚風罩的出口處的風速為50-70m/s、風壓為80-100pa。該裝置的的鼓風機構能夠良好的聚風，能夠避免鼓風機構風力分散而造成的能源浪費，同時，該結構能夠直接針對發呆的個體，避免對周圍同學造成影響。

更進一步，步驟1中重疊比較的圖像經過預處理，該預處理的方法為將攝像裝置採集的圖像進行分析並截取出人臉部位的圖像，然後將截取的圖像調整為設定的解析度。該預處理的方法，能夠有效的避免發呆狀態的誤判，能夠有效的保證判定的準確性，能夠提高裝置的使用難度，此外，該圖像處理後，控制器的對比量更低，提高判定的時間，提高發呆狀態的處理效率。

綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

1. 通過攝像裝置檢測並檢測人臉圖像，然後將人臉圖像進行對比和分析，通過控制器對先後採集的圖像進行對比，並判定攝像裝置針對的對象是否為發呆狀態，然後將發呆狀態的對象的判定結果進行發送到講臺控制裝置；

2．能夠防止中學生在上課時候的發呆狀態不能認真聽課，耽誤學習，同時能夠通過提醒機構動作，提醒發呆狀態的人脫離發呆狀態。

3. 通過講臺控制裝置進行雙控，並由講臺控制器進行提醒機構的控制，能夠方便於老師進行核對和比較，同時給予及時脫離發呆狀態的同學不予提醒的選擇，能夠有效的避免裝置的濫用和誤用。

附圖說明

圖1是本實用新型中發呆提醒裝置結構圖；

圖2是本實用新型中發呆提醒裝置電連接圖；

圖中標記：1-控制器，2-提醒機構，3-攝像裝置，4-通訊裝置，5-講臺控制裝置。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

實施例1：

如圖1、2所示，本實用新型的一種發呆提醒裝置，包括控制器1、提醒機構2、帶人臉識別功能的攝像裝置3、通訊裝置4、及講臺控制裝置5；攝像裝置3與控制器1電連接，控制器1通過通訊裝置4與講臺控制裝置5通信連接；控制器1接收攝像裝置3先後採集的人臉數據並判斷是否為發呆狀態；講臺控制裝置5接收控制器1的判斷結果並控制提醒機構2動作以提醒發呆狀態的人。

該提醒機構2包括噴霧機構、光源機構、振動機構、或鼓風機構。上述提醒機構2僅僅是一部分具有刺激功能，從而保證人體脫離發呆狀態的裝置，也可以通過其他裝置實現提醒的功能。

該噴霧機構安裝在課桌的前側邊沿，噴霧機構包括噴射頭、噴射管、噴射泵、輸液管、及貯液罐；噴射泵設置在貯液罐的口部，輸液管一端伸入貯液罐底部、另一端連接在噴射泵的輸入口；噴射頭通過噴射管連接在噴射泵的輸出口，該噴射泵與講臺控制裝置5電連接。噴霧機構直接作用於人體皮膚或者五官進行刺激，能夠保證發呆狀態的脫離，此外，該結構的設計簡單，可以重複使用，其刺激效果好，保證刺激的強度，防止對人體造成影響。

光源機構包括燈座、燈罩、燈泡、及聚光鏡；燈罩固定在燈座上，燈罩呈漏鬥形，燈泡設置在燈罩的中部，燈罩的內側壁上設置有反光層，在燈罩的前部固定聚光鏡，該聚光鏡為凸透鏡；該凸透鏡的中部兩端被打磨平整；該燈泡與講臺控制裝置5相連。該結構的光源機構能夠提供強度為400-880LX的光照，同時，通過對光源機構的控制，實現閃光的功能，刺激眼睛，達到脫離發呆狀態的目的，同時，其使用成本低，安裝方便。

振動機構用於安裝在座椅上，該振動機構包括振動電機、偏心輪、安裝架、及電機護罩，該偏心輪安裝在振動電機的轉軸上，振動電機通過安裝架安裝在座椅的椅腿上，該電機護罩套設在偏心輪的外部；該偏心輪的偏心量為1-2cm，該偏心輪的質量為0.2-0.4kg；振動電機與講臺控制裝置5相連。該振動機構直接對人體進行振動，能夠保證直接作用於人體的感官，振動 的後遺症最小，同時結構簡單，此外，能夠有效地實現裝置的快速控制。

鼓風機構包括鼓風電機、葉片、葉罩、及電機架；鼓風電機通過電機架裝設到課桌前側邊沿，葉片裝設在鼓風電機葉片的轉軸上，該葉罩套設在葉片上；在葉片的上方設置有滴液裝置，該滴液裝置的出口處設置有電磁閥。該結構的鼓風機構能夠有效鼓風，直接通過風力作用，其刺激效果明顯，結構簡單，噪聲小，對周圍同學的營銷更小。

該貯液罐中裝設有混合液，該混合液由76份水、7份洋蔥汁、3份風油精、5份醋酸、2份大蒜汁、3份著色劑組成。該配方能夠實現刺激，此外，該配方可以任意組合，且取材方便，能夠保證避免設備對人身的傷害，提高裝置使用的安全性，能夠降低裝置的使用難度、和使用成本。

上述結構能夠通過攝像裝置3檢測並檢測人臉圖像，然後將人臉圖像進行對比和分析，通過控制器1對先後採集的圖像進行對比，並判定攝像裝置3針對的對象是否為發呆狀態，然後將發呆狀態的對象的判定結果進行發送到講臺控制裝置5，能夠防止中學生在上課時候的發呆狀態不能認真聽課，耽誤學習，同時能夠通過提醒機構2動作，提醒發呆狀態的人脫離發呆狀態。

實施例2：

基於實施例1的發呆提醒裝置，其提醒的方法為：

步驟1：攝像裝置3以設定時間間隔採集人臉圖像信息並發送至控制器1，控器接收人臉圖像並選取3張相鄰時間間隔採集的圖像進行重疊比較；

步驟2：當重疊率高於設定值時，控制器1判定人臉為發呆狀態，否者，判斷為非發呆狀態；

步驟3：控制器1判定發呆狀態後，控制器1向講臺控制裝置5發送判定結果，講臺控制裝置5接收判定結果，並選擇重新判定或者控制提醒機構2動作；

步驟4：當講臺控制器1在指定時間內未選擇，則默認選擇重新判定，並進行一次標記；當同一人臉對象的標記次數達到兩次，則講臺控制器1下一次默認選擇控制提醒機構2動作；

步驟5：在控制器1中存儲有多個非發呆狀態模板圖像；控制器1判定發呆狀態之前，先將新採集的人臉圖像與模板圖像進行重疊比較，若其重疊率高於90%，則刪除該新採集的人臉圖像並重新採集人臉圖像。

該提醒機構2為鼓風機構，在鼓風機構的出風口處設置有聚風罩，該聚風罩為漏鬥形；講臺控制裝置5啟動鼓風機構使聚風罩的出口處的風速為50-70m/s、風壓為80-100pa。該裝置的的鼓風機構能夠良好的聚風，能夠避免鼓風機構風力分散而造成的能源浪費，同時，該結構能夠直接針對發呆的個體，避免對周圍同學造成影響。

步驟1中重疊比較的圖像經過預處理，該預處理的方法為將攝像裝置3採集的圖像進行分析並截取出人臉部位的圖像，然後將截取的圖像調整為設定的解析度。該預處理的方法，能夠避免發呆狀態的誤判，能夠保證判定的準確性，能夠提高裝置的使用難度，此外，該圖像處理後，控制器1的對比量更低，提高判定的時間，提高發呆狀態的處理效率。

上述方法，能夠更加可靠的判定發呆狀態，降低誤判的概率，同時，該方法能夠通過講臺控制裝置（5進行雙控，並由講臺控制器（1進行提醒機構（2的控制，能夠方便於老師進行核對和比較，同時給予及時脫離發呆狀態的同學不予提醒的選擇，能夠避免裝置的濫用和誤用。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。