姿勢提醒方法及其裝置的製作方法

2023-11-11 02:43:47 3

專利名稱：姿勢提醒方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明關於一種姿勢提醒裝置，尤其是一種用以提醒使用者於操作一物 件時的姿勢。
背景技術：
電腦已漸漸成為現在人生活中必要的工具，在長時間使用電腦時，容易 因與屏幕距離過近或坐姿不正確，而產生視覺疲勞的現象。另外，由於網絡 帶寬提升，各種聊天軟體也紛紛將視頻功能加入，因此，不論桌上型電腦、
筆記型電腦、移動裝置，皆配備有視頻攝像機(webcam),使視頻攝像機的普 及率日益增加。由於視頻設備僅於軟體需要時才會工作， 一般時間，視頻設 備皆無法充分利用，且佔用電腦空間。
在此提供一種裝置，通過視頻設備提取電腦使用者的輪廓圖像，比較不 同時間所提取的圖像，以提醒使用者操作時保持良好的姿勢。

發明內容
鑑於以上的動機，本發明於一方面提供一種姿勢提醒方法，用以提醒一 使用者於操作一物件時的姿勢，其包含:提取使用者於相對於該物件的一參 考位置的一參考圖像；以及提取使用者於操作物件時的一第一圖像；比較第 一圖像與參考圖像，以決定是否發出一警告信號。此方法還包含於一時間間 隔重複提取使用者於操作物件時的圖像，及重複比較步驟。此方法還包含判 斷提取圖像數目是否超過一預定數目；以及若提取圖像數目超過預定數目， 則發出警告信號。
於另一實施例，此方法比較第一圖像與參考圖像的步驟包含根據參考 圖像中使用者的一特徵，計算一參考特徵尺寸；根據第一圖像中使用者的特 徵，計算一第一特徵尺寸；比較第一特徵尺寸是否相同於參考特徵尺寸；以 及若第一特徵尺寸不同於參考特徵尺寸，則發出警告信號。
於另一實施例，若第一特徵尺寸大於參考特徵尺寸，則發出警告信號表示使用者距離該物件太近。於又一實施例，若第一特徵尺寸小於參考特徵尺 寸，則發出警告信號表示使用者距離物件太遠。其中使用者的特徵包含臉部 的輪廓、雙眼的間距、兩眉毛的間距、兩眼與鼻所成的三角輪廓，和/或兩眼 與嘴所成的三角輪廓。其中警告信號包含一聲音信號、 一光信號、和/或一文 字顯示信號。其中發出警告信號的步驟包含以聲音信息內容、不同顏色的光、 和/或文字內容警告該使用者於操作時相對於該物件的位置狀態。
本發明於又一方面，提供一種姿勢提醒裝置，供與一使用者操作的物件
結合，其包含 一提取單元，供提取使用者於相對於物件的一參考位置的一 參考圖像，及於使用者於操作物件時的一第一圖像； 一比較單元，比較第一 圖像與參考圖像；以及， 一警告單元，根據比較單元的比較結果，發出一警
告信號。姿勢提醒裝置還包含 一計算單元，供計算參考圖像中使用者的一 特徵的一參考特徵尺寸，及第一圖像中使用者的特徵的一第一特徵尺寸，其 中比較單元比較第 一特徵尺寸與參考特徵尺寸。其中使用者的特徵包含臉部 的輪廓、雙眼的間距、兩眉毛的間距、兩眼與鼻所成的三角輪廓，和/或兩眼 與嘴所成的三角輪廓。於又一實施例中，若比較單元判斷第一特徵尺寸小於 參考特徵尺寸，則警告單元發出警告信號表示使用者距離物件太遠。
於又一實施例中，若比較單元判斷第一特徵尺寸大於標準特徵尺寸，則 警告單元發出警告信號表示使用者距離物件太近。此裝置還包含一計時單元， 供計時一時間間隔，使提取單元重複提取使用者於操作物件時的圖像。於另 一實施例，此裝置還包含一決定單元，用以決定提取單元提取的圖像數目是 否超過一預定數目，以啟動警告單元。此裝置還包含一啟動單元，供控制提 取單元，當啟動單元致動時，提取單元用以提取使用者於操作物件時的圖像； 當啟動單元關斷時，提取單元為作為物件的一網絡攝像機。警告單元包含一 聲音裝置、 一發光裝置、 一文字顯示裝置。警告單元以聲音信息內容、不同 顏色的光、和/或文字內容發出警告信號告知使用者於操作時相對於物件的位 置狀態。


圖1為根據本發明實施例的一姿勢提醒方法流程圖； 圖2為根據本發明實施例的一姿勢提醒裝置；以及 圖3A及3B為根據本發明實施例的姿勢提醒裝置的應用。主要元件符號說明
202提取單元204比較單元
206警告單元208計算單元
210計時單元212決定單元
214啟動單元300筆記型電腦
302提取單元310桌上型電腦
312提取單元
具體實施例方式
本發明揭示一種姿勢提醒方法及姿勢提醒裝置，用以提醒使用者於操作 物件時的姿勢，以達糾正操作姿勢的功能。舉例而言，本發明可應用於當使 用者操作例如桌上型電腦、筆記型電腦、或移動裝置等物件時，提醒使用者 保持良好的操作姿勢、或適當地休息，以避免使用者過度疲勞或姿勢不良發 生病變。如圖1所示，為根據本發明實施例的一姿勢提醒方法流程圖。於此
實施例中，首先，提取使用者於一參考位置的參考圖像(102)。此參考位置為 使用者於標準姿勢狀態操作物件時，使用者與物件相距的適當距離。舉例而 言，使用者操作電腦時一般較佳距離電腦屏幕約30-80公分，且以不造成使 用者脊推或腰部受迫的姿勢操作為佳。亦即，此參考位置及參考圖像因使用 者及所操作物件而異，而不受上述實施例所限。接著，提取使用者操作物件 時的第一圖像(104)。在此需注意，於此實施例可利用圖像提取裝置提取使用 者的參考圖像或操作圖像，而圖像提取裝置可為 一般電腦現有的網絡攝像機， 或額外的攝相機。在此需注意，本發明方法於提取圖像動作前(102),還包含 啟動姿勢提醒功能的步驟(IOI)。舉例而言，當圖像提取裝置為一般電腦現有 的網絡攝像機時，若未啟動姿勢提醒功能執行本發明方法前，圖像提取裝置 可作為一般電腦現有的網絡攝像機，用於即時通信的圖像傳輸工具。當啟動 姿勢提醒功能執行本發明方法時，網絡攝像機可作為本發明的圖像提取裝置， 用以提取使用者搡作時的圖像。
於提取圖像後，根據參考圖像中使用者的特徵，計算特徵的尺寸(106),
得到一參考特徵尺寸作為判斷的標準。隨後，根據第一圖像中使用者的特徵, 計算一第一特徵尺寸(108)。其中，特徵可包含臉部輪廓、雙眼的間距、兩眉 的間距、兩眼及鼻所成的三角輪廓，和/或兩眼與嘴所成的三角輪廓。接著，比較第一圖像與參考圖像(iio),以決定是否發出警告信號(112)。
亦即，本發明方法可根據所計算的特徵尺寸，比較參考特徵尺寸與第一特徵 尺寸是否相同。於一實施例中，若判斷第一特徵尺寸實質等於參考特徵尺寸， 或第 一特徵尺寸與參考特徵尺寸的差異於一預設範圍時，則決定不發出警告 信號，而可重複提取使用者操作物件時的圖像。亦即，若使用者操作電腦時 的姿勢變化屬於可容許範圍時，則不發出警告信號而於一間隔時間重複提取 使用者操作物件時的圖像，以持續監測使用者的搡作姿勢。於一實施例中， 若判斷第一特徵尺寸大於參考特徵尺寸，則發出警告信號(114)，提醒使用者 操作距離太過接近物件。於又一實施例，若第一特徵尺寸小於參考特徵尺寸，
則發出警告信號(114)，提醒使用者距離物件太遠。警告信號可包含一聲音信
號、 一光信號和/或一文字顯示信號。而發出警告信號的步驟包含，以聲音信 息內容、不同顏色的光、和/或文字內容警告使用者操作時相對於物件的位置 狀態。舉例而言，當第一特徵尺寸與參考特徵尺寸差異越大時，所發出聲音 警告信號可越大或越急促，或光信息可越亮或閃動頻率越高，但不以此為限。 如此一來，本發明可具有提醒使用者操作物件時保持適當的姿勢與距離的優 點，並達到避免姿勢不良造成使用者脊推受傷的功效。
此外，於又一實施例中，本姿勢提醒方法還包含判斷使用者使用物件的
時間(U6)，以發出警告提醒使用者操作時間過長的功能。舉例而言，當使用 者操作物件超過一預設時間時，即發出警告信號，警示使用者維持操作時間 過長應休息為宜。於一實施例，本發明可通過計時單元計算使用者連續操作 物件的時間,通過上述相同或額外的比較單元判斷操作時間是否超過預設時 間，以決定是否發出警告信號。於另一實施例，為達到此功能，可通過判斷 提取圖像的數目，而得知提取一固定數量的圖像所需的時間長度，進而達到 判斷使用者的操作時間是否超過預定時間。若判斷出圖像數目超過預定數目， 則發出警告(114),提醒使用者操作時間過長。其中，預定數目為根據使用者 設定的預定時間，而換算出的相同時間間隔所提取圖像的數目。
參考圖2,為根據本發明實施例的一姿勢提醒裝置20,可供與一使用者 操作物件結合，通過所提取的圖像，計算圖像中使用者的特徵尺寸，並根據 此特徵尺寸與於標準位置及姿勢時的參考特徵尺寸比較，判斷是否發出警告 信號，提醒使用者。如圖2所示，本實施例的姿勢提醒裝置200包含提取 單元202、比較單元204、警告單元206、計算單元2G8、計時單元n0、決定單元212、以及啟動單元214。首先，類似於上述實施例所述，使用者相對 於物件的參考位置時，以提取單元202提取一參考圖像，以及使用者於操作 物件時以提取單元202提取一第一圖像。此參考位置為使用者於正確使用姿 勢時，相對於物件的正確操作距離。參考圖像為提取單元202於參考位置所 提取使用者的圖像，用以作為後續比較操作圖像判斷的根據。此處所指的物 件可為電腦、移動裝置，和/或具有圖像提取單元的裝置。而參考圖像可預先 儲存於姿勢提醒裝置200,或每次使用者欲操作物件前時預先提取。計算單 元208分別計算參考圖像中使用者特徵的參考特徵尺寸，以及計算第一圖像 中使用者特徵的第一特徵尺寸。此特徵為包含臉部的輪廓、雙眼的間距、兩 眉毛的間距、兩眼與鼻所成的三角輪廓，和/或兩眼與嘴所成的三角輪廓。
比較單元204用以比較第一圖像及參考圖像。舉例而言，比較單元204 可根據計算單元208所計算第一圖像的第一特徵尺寸與參考圖像的參考特徵 尺寸，決定是否發出警告信號。而警告單元206根據則比較單元204的比較 結果，發出一警告信號。於一實施例，若比較單元204判斷第一特徵尺寸小 於參考特徵尺寸，則比較單元204傳送信號至警告單元206,使警告單元206 發出警告信號提醒使用者距離物件太遠。於又一實施例，若比較單元204判 斷第一特徵尺寸大於參考特徵尺寸時，則比較單元204傳送信號至警告單元 206,使警告單元2 06發出警告信號提醒使用者距離物件太近。
於另一實施例，計時單元210用以計算使用者持續操作物件的時間，而 決定單元212判斷使用者的操作時間是否超過一預設時間，以決定警告單元 206是否發出警告信號。選替地，本發明可利用計時單元210計時於一時間 間隔，使提取單元202重複提取使用者的操作圖像,以根據所提取的圖像數 目決定單元212判斷使用者的操作時間是超過預設時間。舉例而言，於計算 單元208計算出參考特徵尺寸第一特徵尺寸後，計時單元210通過已知提取 單元202提取一張圖像的時間間隔，計算使用者操作物件時所提取的圖像數 目，換算出相對的操作時間。接著，決定單元212根據使用者設定的預設時 間，可知於提取超過幾張圖像時，將信號傳送至警告單元206,使警告單元 206發出警告。若決定單元212判斷所提取圖像的數目超過使用者所設定的 預定數目(即換算得知相等提取圖像數目的時間)時，決定單元212傳送信號 啟動警告單元M6，發出警告信號提醒使用者操作時間過長。此外，決定單 元212及比較單元204依設計變化，可為各個裝置或同一裝置。警告單元206可包含一聲音裝置、 一發光裝置、和/或一文字顯示裝置，且警告單元206以 聲音信息內容、不同顏色的光、和/或文字內容所發出警告信號，告知使用者 於操作時相對於該物件的位置狀態，如上所述。
於又一實施例，啟動單元214可用以切換提取單元202於不同的功能狀 態。舉例而言，當啟動單元214開啟時，可控制提取單元202提取使用者於 操作物件時的圖像，而具有姿勢提醒的功能。相反，當啟動單元H4關斷時， 可控制提取單元202作為所結合物件的網絡攝像機。
參考圖3A，根據本發明實施例的姿勢提醒裝置的應用。如圖3A所示， 提取單元302安裝於筆記型電腦300上，用以提取使用者圖像於視頻通信軟 件，使遠端的另一使用者可接收其圖像，達到視頻通信的效果。另一方面， 當提取單元302未被通信軟體或其他裝置所使用時，可用於作為提醒使用者 操作姿勢的圖像提取裝置。例如，當使用者相對於屏幕的一參考位置時，以 提取單元302提取一參考圖像，以及使用者於操作筆記型電腦300時，以提 取單元302提取一第一圖像。接著，計算圖像中使用者的特徵尺寸，並根據 此特徵尺寸與於標準位置及姿勢時的參考特徵尺寸比較，判斷是否發出警告 信號，提醒使用者(未圖示)。
於又一實施例的應用中，參考圖3B, —提取單元312安裝於桌上型電腦 310,用以提取使用者圖像於視頻通信軟體，使遠端的另一使用者可接收其圖 像，達到視頻通信的效果。又，當提取單元312未被通信軟體或其他裝置所 使用時，可用於提取使用者相對於物件的一參考位置時，以提取單元312提 取一參考圖像，以及使用者於操作桌上型電腦310時，以提取單元312提取 一第一圖像。接著，計算圖像中使用者的特徵尺寸，並根據此特徵尺寸與於 標準位置及姿勢時的參考特徵尺寸比較，判斷是否發出警告信號，提醒使用 者(未示出)。需說明的是，提取裝置可裝置於各種移動裝置，並不限於以上 所"i兌明的實施例。
上述的實施例用以描述本發明，然本發明技術仍可有許多的修改與變化。 因此，本發明並不限於以上特定實施例的描述，本發明的權利要求範圍欲包 含所有此類修改與變化，以能真正符合本發明的精神與範圍。
權利要求
1. 一種姿勢提醒方法，用以提醒一使用者於操作一物件時的姿勢，包含提取該使用者於相對於該物件的一參考位置的一參考圖像；以及提取該使用者於操作該物件時的一第一圖像；比較該第一圖像與該參考圖像，以決定是否發出一警告信號。
2. 如權利要求1所述的方法，還包含於一時間間隔重複提取該使用者於 操作該物件時的圖像,及重複該比較的步驟。
3. 如權利要求2所述的方法，還包含 判斷該提取圖像數目是否超過一預定數目；以及 若該提取圖像數目超過該預定數目，則發出該警告信號。
4. 如權利要求1所述的方法，其中比較該第一圖像與該參考圖像的步驟， 包含根據該參考圖像中該使用者的 一特徵，計算一參考特徵尺寸； 根據該第 一 圖像中該使用者的該特徵，計算一第 一特徵尺寸； 比較該第一特徵尺寸是否相同於該參考特徵尺寸；以及 若該第一特徵尺寸不同於該參考特徵尺寸，則發出該警告信號。
5. 如權利要求4所述的方法，其中若該第一特徵尺寸大於該參考特徵尺 寸，則發出該警告信號表示該使用者距離該物件太近。
6. 如權利要求4所述的方法，其中若該第一特徵尺寸小於該參考特徵尺 寸，則發出該警告信號表示該使用者距離該物件太遠。
7. 如權利要求4所述的方法，其中該使用者的該特徵包含臉部的輪廓、 雙眼的間距、兩眉毛的間距、兩眼與鼻所成的三角輪廓，和/或兩眼與嘴所成 的三角輪廓。
8. 如權利要求1所述的方法，其中該警告信號包含一聲音信號、 一光信 號、和/或一文字顯示信號。
9. 如權利要求8所述的方法，其中發出該警告信號的步驟包含以聲音信 息內容、不同顏色的光、和/或文字內容警告該使用者於操作時相對於該物件 的位置狀態。
10. —種姿勢提醒裝置，供與一使用者操作的物件結合，包含 一提取單元，供提取該使用者於相對於該物件的一參考位置的一參考圖像，及於該使用者於操作該物件時的一第一圖像；一比較單元，比較該第一圖像與該參考圖像；以及一警告單元，根據該比較單元的比較結果，發出一警告信號。
11. 如權利要求10所述的姿勢提醒裝置，還包含一計算單元，供計算 該參考圖像中該使用者的 一特徵的 一參考特徵尺寸，及該第 一 圖像中該使用 者的該特徵的一第 一特徵尺寸，其中該比較單元比較該第 一特徵尺寸與該參 考特徵尺寸。
12. 如權利要求11所述的姿勢提醒裝置，其中該使用者的該特徵包含 臉部的輪廓、雙眼的間距、兩眉毛的間距、兩眼與鼻所成的三角輪廓，和/ 或兩眼與嘴所成的三角輪廓。
13. 如權利要求11所述的姿勢提醒裝置，其中若該比較單元判斷該第 一特徵尺寸小於該參考特徵尺寸，則警告單元發出該警告信號表示該使用者 3巨離該物4牛太遠。
14. 如權利要求11所述的姿勢提醒裝置，其中若該比較單元判斷該第 一特徵尺寸大於該標準特徵尺寸，則該警告單元發出該警告信號表示該使用 者距離該物件太近。
15. 如權利要求10所述的姿勢提醒裝置，還包含一計時單元，供計時 一時間間隔，使該提取單元重複提取該使用者於操作該物件時的圖像。
16. 如權利要求15所述的姿勢提醒裝置，還包含一決定單元，用以決 定該提取單元提取的圖像數目是否超過一預定數目，以啟動該警告單元。
17. 如權利要求10所述的姿勢提醒裝置，還包含一啟動單元，供控制 該提取單元，當該啟動單元致動時，該提取單元用以提取該-使用者於操作該 物件時的圖#_;當該啟動單元關斷時，該4是取單元為作為該物件的一網絡攝 像機。
18. 如權利要求10所述的姿勢提醒裝置，其中該警告單元包含一聲音 裝置、 一發光裝置、 一文字顯示裝置。
19. 如權利要求18所述的姿勢提醒裝置，其中該警告單元以聲音信息 內容、不同顏色的光、和/或文字內容發出該警告信號告知該使用者於操作時 相對於該物件的位置狀態。
全文摘要
本發明揭示一種姿勢提醒裝置及方法，供與一使用者操作的物件結合，其包含一提取單元、一比較單元、及一警告單元。提取單元供提取使用者相對於物件的參考位置的一參考圖像，及使用者於操作該物件時的第一圖像。比較單元用以比較第一圖像與參考圖像。警告單元根據比較單元的比較結果，發出一警告信號。
文檔編號G06K9/00GK101419481SQ20071018143
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月25日 優先權日2007年10月25日
發明者姚良瑜, 胡才榮, 賴榮基 申請人:達方電子股份有限公司