一种护眼护脊椎提醒系统及灯具技术领域
本发明涉及智能提醒设备技术领域，更进一步地涉及一种护眼护脊椎提醒系统及
灯具。
背景技术
6～13岁的青少年正处于快速成长发育的阶段，学习任务繁重，不正确的坐姿习惯
会对他们的健康成长带来极为不利的影响，长时间近距离读写会引起睫状肌痉挛，如不及
时纠正，就会发生器质性病变，造成真性近视。
目前常用的预防近视的课桌在其上设置一个支架，利用支架保持头部与桌面之间
的距离，使用体验并不好，会影响正常的学习，既不科学有效，也不适于大范围推广。按照有
关统计资料，目前我国小学生近视率达到31.67％，初中生的近视率达到58.07％，因此需要
采用科学有效的手段预防近视的出现。
发明内容
本发明提供一种护眼护脊椎提醒系统，当使用者的用眼距离不健康时作出提醒，
保证用眼健康。具体方案如下：
一种护眼护脊椎提醒系统，包括：
用于采集人物图像和/或视频影像的图像采集模块；
与所述图像采集模块通信连接的识别输出模块，所述识别输出模块用于接收所述
图像采集模块采集的人物图像信号，并将所述人物图像信号与预设的安全标准进行比较，
判断用眼距离是否超出预设标准；
与所述识别输出模块通信连接、能够接收判断结果的提示模块；当所述识别输出
模块判断用眼距离超出预设标准时发出提醒信号。
可选地，所述图像采集模块包括测距单元和能够定位眼睛的位置的面部器官定位
单元；所述识别输出模块根据眼睛的位置判断用眼距 离是否超出所述预设标准。
可选地，所述识别输出模块还包括形状识别单元，所述形状识别单元根据所述图
像采集模块采集的人物图像信号高度、宽度、像素和/或覆盖范围判断坐姿是否健康。
可选地，所述图像采集模块包括能够采集视频影像中人物动作的动作捕捉单元，
所述识别输出模块包括图像处理单元；所述判断用眼距离是否超出预设标准包括：所述图
像处理单元识别分析所述动作捕捉单元采集的动作，通过所述识别输出模块输出动作分析
的结果。
可选地，所述提示模块包括音频输出单元，和/或电源控制单元，和/或信息发送单
元。
可选地，还包括计时分析模块，所述计时分析模块记录用眼时长，当用眼时长超过
预设时间时，通过所述提示模块发出提醒信号。
可选地，所述计时分析模块和所述识别输出模块的判断结果通过所述识别输出模
块的显示单元展示。
可选地，还包括用于记录护眼提醒事件的记录模块。
可选地，所述图像采集模块包括人体感应单元，当所述人体感应单元检测到有人
时，开启所述摄像头采集图像。
本发明还提供一种灯具，包括上述任一项所述的护眼护脊椎提醒系统；识别输出
单元通过显示屏、打印装置、无线数据输出接口或有线数据输出接口输出信号；提示模块通
过投影显示结构、扬声器或指示灯发出提示信号。
本发明提供了一种护眼护脊椎提醒系统，包括图像采集模块、识别输出模块和提
示模块，图像采集模块用于采集人物图像和/或视频影像，将将人物图像信号传递至识别输
出模块，识别输出模块与图像采集模块通信连接，将人物图像信号与预设的安全标准进行
比较，判断用眼距离是否超出预设标准。提示模块与识别输出模块通信连接、能够接收判断
结果，当识别输出模块判断用眼距离超出预设标准时发出提醒信号。
采用本发明的护眼护脊椎提醒系统，能够在用户使用电子产品或 者电器时，通过
采集用户的实时人物图像，分析其用眼距离是否过近，当用眼距离低于健康水平时做出护
眼提醒。
本发明还提供一种护眼灯具，与现有技术相比，能够在提供良好稳定学习照明环
境的同时，采集使用者的图像，进而做出健康提示，预防过度疲劳或长期不良坐姿习惯导致
影响儿童近视，纠正坐姿，尤其是帮助中小学龄儿童健康成长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种护眼护脊椎提醒系统的逻辑关系结构图；
图2为判断用眼是否健康的流程图。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种护眼护脊椎提醒系统，当使用者的用眼距离不健康时
作出提醒，保证用眼健康。
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体
的实施方式，对申请的护眼护脊椎提醒系统及灯具进行详细的介绍说明。
如图1所示，为本发明提供的护眼护脊椎提醒系统的逻辑关系结构图。该护眼护脊
椎提醒系统包括：图像采集模块、识别输出模块和提示模块。其中图像采集模块用于采集人
物图像和/或视频影像，通过拍照或录像的方式采集人物图像信号，人物图像信号主要用于
对比和数据存储。图采集模块拍摄周围图像，可捕捉目标人物的正面或侧面图像、动作，或
者拍摄人物的动态视频图像等。
图像采集模块和识别输出模块之间通信连接，图像采集模块收集的人物图像信号
传递到识别输出模块，识别输出模块接收图像采集模块采集采集的人物图像信号之后，将
这些数据进行分析，将人物图像信号与预设的安全标准进行比较，判断用眼距离是否超出
预设标准。图像采集模块中预设有优先识别范围，并采集优先识别范围内的人物图像。
在识别输出模块中预先存储安全用眼的预设标准，该预设标准可以是安全用眼距
离，也可以是健康坐姿的人物轮廓范围，或者其他用于判断用眼是否健康的标准。其中用眼
距离可以是阅读距离，也可以是使用电脑的距离等。在使用照明灯具阅读的情况下，安全用
眼距离设定为阅读距离，使用电脑的情况下，安全用眼距离设定为使用电脑的距离。因此识
别输出模块还应包含场景识别功能，能够判断用户处于何种使用状态；或者设置选择功能，
令用户自行选择使用场景。
健康坐姿的人物轮廓范围根据健康坐姿标准和用户的体型确定，较瘦的人在识别
输出模块中的安全用眼标准比较胖的人面积更大。在识别输出模块中可预设两种模式供用
户选择使用，用户可根据自己的体型选择何种模式。
提示模块与识别输出模块通信连接，能够接收判断结果。识别输出模块判定人物
图像范围与预设的安全用眼标准之间的关系，通过分析当前的坐姿状态是否保持健康的用
眼距离，坐姿是否端正，如果发现用户距离书本或者电脑距离过近，一般设定为20cm，或者
处于不健康坐姿，可能影响身体和眼部健康，也即识别输出模块判断用眼距离超出预设标
准时，通过提示模块发出提醒信号。供用户或者其他人知悉，起到自我监督或他人辅助监督
的作用。若判断结果正常，符合安全用眼的预设范围，也可反馈提示。
在应用时，可以检测不同的指标进行判断，根据不同的指标设置不同的预设标准，
本发明在此提出三种具体的设置形式：
实施例一：
图像采集模块包括测距单元和能够定位眼睛的位置的面部器官 定位单元；识别
输出模块根据眼睛的位置判断用眼距离是否超出预设标准。通过测距单元采集人眼与注视
目标之间的距离，与用眼安全预设标准进行比较，这里的预设标准指的是用眼距离，识别输
出模块输出距离识别分析结果。
在阅读场景中，人眼注视目标为书本，在使用电脑时人眼的注视目标为电脑，使用
手机时注视目标为手机；采集人眼与注视目标之间的距离，是采集人物图像中人眼与人眼
注视目标之间的距离。距离识别分析是通过测距单元将距离测出，并将测得的距离数据发
送给识别输出单模块，与预设标准中的用眼标准进行比较，从而判断是否符合安全用眼标
准。由于判断的标准是用眼距离，因此只要测量的距离数据比安全用眼距离小，就可认为处
于不健康用眼状态，识别输出模块通过提示模块发送护眼提醒指令，提醒用户自己注意，也
可发送给监护人。
当然，在此实施例中，油路单元还可以通过测量人体的头、肩、胸、背等与人眼注视
目标之间的距离。此时预设标准就是处于健康坐姿范围内人体的头、肩、胸、背等部位与人
眼注视目标之间的距离。例如判断用户的头脸状况是否符合预设健康坐姿标准，健康坐姿
标准为上半身保持颈部直立，使头部获得支撑，两肩自然下垂，上臂贴近身体，手肘弯曲呈
90度，操作键盘或鼠标，尽量使手腕保持水平姿势，手掌中线与前臂中线保持一条直线；下
半身腰部挺直，膝盖自然弯曲呈90度，维持双脚着地姿势。可以根据其中一种具体指标作为
判断标准，也可根据两种或者更多的指标相互结合作为判断标准。
实施例二：
识别输出模块还包括形状识别单元，形状识别单元根据图像采集模块采集的人物
图像信号高度、宽度、像素和/或覆盖范围判断坐姿是否健康。也即安全用眼的预设标准根
据图像轮廓来设定。
通过图像采集模块，采集人物图像或视频图像，得到用户在学习或工作时的人物
轮廓信息，该信息被识别输出模块接收，此时安全用眼的预设标准为健康坐姿范围内的人
物轮廓，该范围不一定是一个人 物图像的轮廓，比一个人物的图像轮廓略大，允许用户有
微小的坐姿偏差，比如用户可以微微前倾或后仰，也可以左右微倾。正常工作时不可能一直
保持一个姿势，否则会造成其他不必要的肌肉损伤，必然会有小幅度的移动，因此该人物形
状的范围比实际人物的形状范围更广，比实际人物的形状更大一些。这样在人物微微调整
时不会出现误报情况。
识别输出模块中的形状识别单元对采集到的人物轮廓进行分析识别，与预设的轮
廓范围进行比较，判断人物图像的高度、宽度、像素和/或覆盖范围是否超出安全用眼的预
设标准，当人物轮廓超出预设的人物轮廓范围时，意味着用户已经处于不健康的坐姿状态，
识别输出模块就会输出该分析结果，通过提示模块进行提醒。
其中，人物图像或视频图像的高度，即采集到的人物轮廓的最高点的高度；人物图
像或视频图像的宽度，即采集到的人物轮廓的最左侧与最右侧之间的宽度。另外，采集到的
人物轮廓在发送到识别输出模块中后，通过形状识别单元将其像素数据与预设的人物轮廓
的像素数据进行比对，通过此种像素比对，即可分析出采集到的人物轮廓是否超出预设的
人物轮廓范围，从而判断用户是否处于健康坐姿状态。
实施例三：
图像采集模块包括能够采集视频影像中人物动作的动作捕捉单元，识别输出模块
包括图像处理单元。判断用眼距离是否超出预设标准包括：图像处理单元识别分析动作捕
捉单元采集的动作，通过识别输出模块输出动作分析的结果。
不同于前两个实施例，本实施例是通过动作捕捉单元采集人物的动作。此处的动
作主要包括一些不符合健康坐姿标准的动作，例如大幅度弯曲脊椎，或者用户大幅度前倾
使人眼与注视目标的距离过近，或者用户肢体胡乱动作。图像处理单元将接收的动作信息
进行动作识别分析，识别输出模块将“用户处于不健康准将状态”、“用户处于健康坐姿状
态”之类的结果输出。
上文所述的三个优选实施例仅是本发明的三种不同的形式，本发 明所使用的系
统并不限于上文所述的形式，只要能够通过处理图像将采集的人物图像信号与预设的安全
用眼标准进行比较，从而判断用户是否处于安全用眼坐姿，就应当落在本发明的保护范围
内。
在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，所述提示模块包括音频输出单元，
和/或电源控制单元，和/或信息发送单元。上述三个单元可只选择一种单独设置，也可设置
为其中两种，或者三种同时设置。
由音频输出单元输出语音提醒，检测到用户已经处于不符合安全用眼的预设标准
状态下时，识别输出模块会发送护眼提醒指令，提示模块接收到指令后随即通过音频输出
单元输出语音，例如“请注意坐姿”、“您已经很累了”之类的提醒，从而帮助用户矫正坐姿或
者起身休息。
通过电源控制单元切断电源进行护眼提醒，在检测到用户已经处于不符合安全用
眼的预设标准状态下时，识别输出模块会发送护眼提醒指令，提示模块接收到指令后，通过
电源控制单元，将例如电脑、灯具等电器的电源切断或者控制其进入休眠状态，从而帮助用
户矫正坐姿或者起身休息。
通过信息发送单元发送信息进行护眼提醒，在检测到用户已经处于不符合安全用
眼的预设标准状态下时，识别输出模块会发送护眼提醒指令，提示模块接收到指令后，通过
信息发送单元，将用户已经不处于正确的健康坐姿的信息发送给用户或者其他人(比如用
户的监护人)，从而帮助用户矫正坐姿或者起身休息。
信息发送单元包括无线通信单元，提示模块能够通过无线通信单元发送无线提示
信号。提示模块通过信息发送单元发出护眼提醒时，通过无线通信单元把识别结果和护眼
提醒信息发送给用户的通信设备或者无线接收设备，通过这种方式进行护眼提醒。无线通
信单元可通过短信的方式发送通知，也可以发送数据信息进行通知。
本发明提供的护眼护脊椎提醒系统还包括计时分析模块，计时分析模块记录用眼
时长，判断用眼时长是否超过预设时间，当用眼时长 超过预设时间时，通过所述提示模块
发出提醒信号。该计时分析模块是根据用户的持续阅读时间来决定是否进行护眼提醒的，
由于孩子对自己的持续阅读时长并不敏感，通常不知不觉间就过去了一两个小时，而此时
孩子的坐姿还不一定会变形，这就需要增加一种护眼提醒的方案以进一步保护孩子的眼
睛。
计时分析模块和所述识别输出模块的判断结果通过识别输出模块的显示单元展
示，具体地，显示单元通过显示器向外展示系统功能及识别判断的结果。显示屏主要为了方
便用户查看自己的坐姿状态或者阅读时长等等信息。
还包括记录模块，用于将护眼提醒作为事件进行记录。通过记录模块的记录，用户
可以汇总自己在阅读过程中用眼健康的状况，能够及时意识到用户在阅读过程中用眼习
惯、坐姿等问题，并及时纠正。
图像采集模块包括人体感应单元，当人体感应单元检测到有人时，开启所述摄像
头采集图像。具体来说，人体感应单元通过红外感应的原理进行人体识别，即为红外感应单
元，红外感应单元用于检测是否有人以及对人的动作进行识别。图像采集模块通过摄像头
拍摄人物图像或视频图像，当红外感应单元检测到人的存在时，开启摄像头，通过摄像头采
集人体图像或者视频图像，从而采集到用户的体型、动作和面部神态。同时，在识别输出模
块中，设置有图像处理单元，在图像处理单元中预设有上文所述的预设轮廓范围的两种模
式，当图像采集模块将人物图像或视频图像发送到识别输出模块后，通过图像处理单元将
人物图像或视频图像与用户所选择模式的预设的安全用眼标准进行比较，从而输出识别结
果。
在使用时，如图2所示，通过人体感应单元是否有人，若检测到有人则通过图像采
集模块开始采集信号，确定眼部的位置，也可采用上述的其他评判标准，根据眼部位置判断
是否超出安全用眼的预设标准，若结果为是则通过提示模块发出提示信号，同时存储照片
在记录模块中；若否则继续检测。
本发明还提供一种灯具，包括上述的护眼护脊椎提醒系统；图像 采集模块、识别
输出模块和提示模块设置于灯具本体上。摄像头拍摄灯具本体的照明环境中的人物图像，
识别输出模块接收人物图像并与预设在识别单元中的轮廓范围进行识别分析并输出结果，
当人物图像超出安全用眼的预设标准时，通过提醒单元进行护眼提醒。
识别输出单元包括显示屏、打印装置、无线数据输出接口、有线数据输出接口，通
过这些装置向外展示信号。提醒单元为投影显示结构、扬声器、指示灯其中之一。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发
明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相
一致的最宽的范围。