本發(fā)明涉及一種防上課發(fā)呆裝置，屬于學(xué)生用品領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

上課發(fā)呆這種情況是每個(gè)學(xué)生都曾遇到過的。比如說沒有提前預(yù)習(xí)老師要講課的內(nèi)容，上課聽不懂；或者生理的問題造成經(jīng)常走神；一般原因都是精力長(zhǎng)時(shí)間不能集中，不由自主地聯(lián)想到了其他事物。但是必須要克服它，思路要跟上老師，及時(shí)做筆記?，F(xiàn)在學(xué)生也會(huì)采用檸檬水一邊上課一邊喝用來(lái)提神或者參加課外的體育運(yùn)動(dòng)呼吸新鮮空氣等手段，但是這些方法都不能有效的避免上課發(fā)呆的情況，現(xiàn)在非常缺少一種良好有效的手段實(shí)現(xiàn)防止上課發(fā)呆的手段或者設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種防上課發(fā)呆裝置，通過對(duì)人體面部的識(shí)別，并先后對(duì)比人體面部的圖片信息，通過對(duì)比圖片的重合度判斷人體是夠處于發(fā)呆狀態(tài)，并通過電動(dòng)噴霧刺激人體打斷發(fā)呆狀態(tài)；通過人臉的辨識(shí)，保證設(shè)備的良好使用，能夠有效的保證設(shè)備進(jìn)行在誤差較小的范圍內(nèi)進(jìn)行拍照和人臉識(shí)別，能夠提高設(shè)備判斷的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠提高裝置的使用壽命，其判定的準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，能夠其控制器的控制難度更低。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開了一種防上課發(fā)呆裝置，包括控制器、帶面部識(shí)別功能的攝像裝置、及電動(dòng)噴霧器；攝像裝置和電動(dòng)噴霧器分別與控制器電相連；控制器對(duì)比攝像裝置先后采集的面部信息并控制電動(dòng)噴霧器進(jìn)行噴霧。

由于上述結(jié)構(gòu)，通過對(duì)人體面部的識(shí)別，并先后對(duì)比人體面部的圖片信息，通過對(duì)比圖片的重合度判斷人體是夠處于發(fā)呆狀態(tài)，因?yàn)榘l(fā)呆狀態(tài)中時(shí)，發(fā)呆的時(shí)間往往為3分鐘以上，而發(fā)呆過程中，人臉的位置將不會(huì)發(fā)生變化，這種人臉不會(huì)發(fā)生變化的情況可以通過圖片的前后對(duì)比判斷出來(lái)，因此，可以通過攝像裝置判斷是否為發(fā)呆狀態(tài)，并通過電動(dòng)噴霧刺激人體打斷發(fā)呆狀態(tài)。

更進(jìn)一步，該電動(dòng)噴霧器包括貯液桶、電動(dòng)泵、連接管、噴管、及噴頭，電動(dòng)泵裝設(shè)在貯液桶的口部，連接管的一端伸入到貯液桶底部、另一端與電動(dòng)泵的輸入口相連；電動(dòng)泵的輸出口通過噴管與噴頭相連；電動(dòng)泵與控制器電連接。該電動(dòng)噴霧器能夠完整實(shí)現(xiàn)噴霧，構(gòu)成噴霧的水路，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠有效的降低設(shè)備的使用和生產(chǎn)難度。

更進(jìn)一步，該防上課發(fā)呆裝置還包括夾具，該夾具用于夾持在課桌的邊緣；噴頭通過轉(zhuǎn)向電機(jī)固定到夾具上，該轉(zhuǎn)向電機(jī)與控制器相連以控制噴頭的噴霧方向。該結(jié)構(gòu)的夾具能夠?qū)⒃O(shè)備夾持到課桌的前端，方便電動(dòng)噴霧器對(duì)臉部進(jìn)行噴霧，實(shí)現(xiàn)最直接的刺激動(dòng)作。

更進(jìn)一步，該夾具包括上夾片、下夾片、扭力彈簧、及定位軸；上夾片與下夾片通過定位軸連接，扭力彈簧設(shè)于上夾片與下夾片之間使上夾片和下夾片夾緊；在上夾片和下夾片的內(nèi)側(cè)設(shè)置有鋸齒形的防滑條，防滑條采用3-5層紗布重疊而成。該結(jié)構(gòu)的能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的良好夾持，避免設(shè)備掉落，此外，其防滑條能夠良好的 防滑，其紗布的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)吸水，體現(xiàn)防滑性能的提高。

更進(jìn)一步，該貯液桶內(nèi)裝有刺激性液體，刺激性液體由70份水、20份食醋、5份風(fēng)油精、5份酒精組成。該成分的刺激性液體，能夠直接對(duì)人體進(jìn)行刺激，此外，該刺激性液體簡(jiǎn)單易得，且不會(huì)造成環(huán)境污染，能夠有效的保證設(shè)別的安全使用，能夠提高設(shè)備的安全性和通用性，此外，降低設(shè)備的使用成本。

更進(jìn)一步，該攝像裝置包括基座、跟蹤轉(zhuǎn)向器、攝像頭；攝像頭通過跟蹤轉(zhuǎn)向器連接到基座上。該設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)人臉的跟蹤拍照，保證設(shè)備的良好使用，能夠解決固定式攝像頭無(wú)法做到無(wú)死角拍攝的缺陷。

更進(jìn)一步，其防上課發(fā)呆方法為：

步驟1：將攝像裝置固定在課桌前部的邊沿處，攝像裝置自動(dòng)設(shè)別人臉并對(duì)臉部聚焦；

步驟2：攝像裝置對(duì)人臉進(jìn)行第一次拍照，并將拍照?qǐng)D片發(fā)送到控制器中；控制器儲(chǔ)存該拍照?qǐng)D片并啟動(dòng)計(jì)時(shí)；

步驟3：計(jì)時(shí)結(jié)束后，控制器控制攝像裝置對(duì)人臉進(jìn)行第二次拍照；控制器對(duì)比兩側(cè)拍照的圖片并根據(jù)對(duì)比結(jié)果執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作；

步驟4：當(dāng)控制器根據(jù)對(duì)比結(jié)果判定人臉處于發(fā)呆狀態(tài)時(shí)，控制器控制電動(dòng)噴霧器進(jìn)行噴霧；當(dāng)控制器根據(jù)對(duì)比結(jié)果判定人臉處于非發(fā)呆狀態(tài)時(shí)，控制器儲(chǔ)存第二次拍照的圖片并重新計(jì)時(shí)。

該方法能夠通過人臉的辨識(shí)，保證設(shè)備的良好使用，能夠有效的保證設(shè)備進(jìn)行在誤差較小的范圍內(nèi)進(jìn)行拍照和人臉識(shí)別，能夠提高設(shè)備判斷的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠提高裝置的使用壽命，其判定的準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，能夠其控制器的控制難度更低。

更進(jìn)一步，該對(duì)比結(jié)果為第一次拍照的圖片與第二次拍照的圖片臉部位置的重合率；當(dāng)重合率大于90%時(shí)，則判定為發(fā)呆狀態(tài)；當(dāng)重合率低于70%時(shí)，判定為非發(fā)呆狀；當(dāng)重合率為71-89%時(shí)，則判斷為待定狀態(tài)。

通過其待定狀態(tài)的設(shè)計(jì)，避免判斷誤差，并給及時(shí)脫離發(fā)呆狀態(tài)的學(xué)生機(jī)會(huì)，避免錯(cuò)誤判斷，和判斷不準(zhǔn)確造成的不良后果，提高裝置的準(zhǔn)確性。

更進(jìn)一步，當(dāng)判定為待定狀態(tài)時(shí)，控制器延長(zhǎng)計(jì)時(shí)，并在計(jì)時(shí)結(jié)束后進(jìn)行第三次拍照；當(dāng)?shù)谌闻恼盏膱D片與第一次拍照的圖片重合率高于85%，則判定為發(fā)呆狀態(tài)，否者判斷為非發(fā)呆狀態(tài)。該 通過第三次拍照的方式能夠更為精確的判斷出發(fā)呆狀態(tài)，其判斷的準(zhǔn)確率進(jìn)一步提高。

更進(jìn)一步，當(dāng)判定為發(fā)呆狀態(tài)時(shí)，控制器控制電動(dòng)噴霧器以3-5ml/s的速度向人臉處噴灑10-15ml的由水、食醋、風(fēng)油精、酒精組成的混合液體。該噴射器的噴霧其范圍剛好符合課桌的大小，能夠避免噴霧對(duì)周圍同學(xué)造成影響，提高裝置的執(zhí)行準(zhǔn)確率。；同時(shí)能夠有效的避開發(fā)呆提醒的作用范圍。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1.通過對(duì)人體面部的識(shí)別，并先后對(duì)比人體面部的圖片信息，通過對(duì)比圖片的重合度判斷人體是夠處于發(fā)呆狀態(tài)，因?yàn)榘l(fā)呆狀態(tài)中時(shí)，發(fā)呆的時(shí)間往往為3分鐘以上，而發(fā)呆過程中，人臉的位置將不會(huì)發(fā)生變化，這種人臉不會(huì)發(fā)生變化的情況可以通過圖片的前后對(duì)比判斷出來(lái)，因此，可以通過攝像裝置判斷是否為發(fā)呆狀態(tài)，并通過電動(dòng)噴霧刺激人體打斷發(fā)呆狀態(tài)。

2.設(shè)備進(jìn)行在誤差較小的范圍內(nèi)進(jìn)行拍照和人臉識(shí)別，能夠提高設(shè)備判斷的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠提高裝置的使用壽命，其判定的準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，能夠其控制器的控制難度更低。。

附圖說明

圖1是防上課發(fā)呆控制裝置使用狀態(tài)圖。

圖2是防上課發(fā)呆控制系統(tǒng)圖。

圖中標(biāo)記：1-控制器，2-攝像裝置，3-電動(dòng)噴霧器，4-課桌。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1：

如圖1、2所示，本發(fā)明的一種防上課發(fā)呆裝置，包括控制器1、帶面部識(shí)別功能的攝像裝置2、及電動(dòng)噴霧器3；攝像裝置2和電動(dòng)噴霧器3分別與控制器1電相連；控制器1對(duì)比攝像裝置2先后采集的面部信息并控制電動(dòng)噴霧器3進(jìn)行噴霧。

該電動(dòng)噴霧器3包括貯液桶、電動(dòng)泵、連接管、噴管、及噴頭，電動(dòng)泵裝設(shè)在貯液桶的口部，連接管的一端伸入到貯液桶底部、另一端與電動(dòng)泵的輸入口相連；電動(dòng)泵的輸出口通過噴管與噴頭相連；電動(dòng)泵與控制器1電連接。

該貯液桶內(nèi)裝有刺激性液體，刺激性液體由70份水、20份食醋、5份風(fēng)油精、5份酒精組成。該成分的刺激性液體，能夠直接對(duì)人體進(jìn)行刺激，且該刺激性液體簡(jiǎn)單易得，且不會(huì)造成環(huán)境污染，能夠有效的保證設(shè)別的安全使用，能夠提高設(shè)備的安全性和通用性，此外，降低設(shè)備的使用成本。該攝像裝置2包括基座、跟蹤轉(zhuǎn)向器、攝像頭；攝像頭通過跟蹤轉(zhuǎn)向器連接到基座上。該設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)人臉的跟蹤拍照，保證設(shè)備的良好使用，能夠解決固定式攝像頭無(wú)法做到無(wú)死角拍攝的缺陷。

該電動(dòng)噴霧器3能夠完整實(shí)現(xiàn)噴霧，構(gòu)成噴霧的水路，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠有效的降低設(shè)備的使用和生產(chǎn)難度。該防上課發(fā)呆裝置還包括夾具，該夾具用于夾持在課桌的邊緣；噴頭通過轉(zhuǎn)向電機(jī)固定到夾具上，該轉(zhuǎn)向電機(jī)與控制器1相連以控制噴頭的噴霧方向。夾具能夠?qū)⒃O(shè)備夾持到課桌的前端，方便電動(dòng)噴霧器3對(duì)臉部進(jìn)行噴霧，實(shí)現(xiàn)最直接的刺激動(dòng)作。該夾具包括上夾片、下夾片、扭力彈簧、及定位軸；上夾片與下夾片通過定位軸連接，扭力彈簧設(shè)于上夾片與下夾片之間使上夾片和下夾片夾緊；在上夾片和下夾片的內(nèi)側(cè)設(shè)置有鋸齒形的防滑條，防滑條采用3-5層紗布重疊而成。其防滑條能夠良好的防滑，其紗布的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)吸水，體現(xiàn)防滑性能的提高。

通過對(duì)人體面部的識(shí)別，并先后對(duì)比人體面部的圖片信息，通過對(duì)比圖片的重合度判斷人體是夠處于發(fā)呆狀態(tài)，因?yàn)榘l(fā)呆狀態(tài)中時(shí)，發(fā)呆的時(shí)間往往為3分鐘以上，而發(fā)呆過程中，人臉的位置將不會(huì)發(fā)生變化，這種人臉不會(huì)發(fā)生變化的情況可以通過圖片的前后對(duì)比判斷出來(lái)，因此，可以通過攝像裝置2判斷是否為發(fā)呆狀態(tài)，并通過電動(dòng)噴霧刺激人體打斷發(fā)呆狀態(tài)。

實(shí)施例2

基于實(shí)施例1的防上課發(fā)呆裝置，其防上課發(fā)呆方法為：

步驟1：將攝像裝置2固定在課桌前部的邊沿處，攝像裝置2自動(dòng)設(shè)別人臉并對(duì)臉部聚焦；

步驟2：攝像裝置2對(duì)人臉進(jìn)行第一次拍照，并將拍照?qǐng)D片發(fā)送到控制器1中；控制器1儲(chǔ)存該拍照?qǐng)D片并啟動(dòng)計(jì)時(shí)；

步驟3：計(jì)時(shí)結(jié)束后，控制器1控制攝像裝置2對(duì)人臉進(jìn)行第二次拍照；控制器1對(duì)比兩側(cè)拍照的圖片并根據(jù)對(duì)比結(jié)果執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作；

步驟4：當(dāng)控制器1根據(jù)對(duì)比結(jié)果判定人臉處于發(fā)呆狀態(tài)時(shí)，控制器1控制電動(dòng)噴霧器3進(jìn)行噴霧；當(dāng)控制器1根據(jù)對(duì)比結(jié)果判定人臉處于非發(fā)呆狀態(tài)時(shí)，控制器1儲(chǔ)存第二次拍照的圖片并重新計(jì)時(shí)。

該對(duì)比結(jié)果為第一次拍照的圖片與第二次拍照的圖片臉部位置的重合率；當(dāng)重合率大于90%時(shí)，則判定為發(fā)呆狀態(tài)；當(dāng)重合率低于70%時(shí)，判定為非發(fā)呆狀；當(dāng)重合率為71-89%時(shí)，則判斷為待定狀態(tài)。通過其待定狀態(tài)的設(shè)計(jì)，避免判斷誤差，并給及時(shí)脫離發(fā)呆狀態(tài)的學(xué)生機(jī)會(huì)，避免錯(cuò)誤判斷，和判斷不準(zhǔn)確造成的不良后果，提高裝置的準(zhǔn)確性。

當(dāng)判定為待定狀態(tài)時(shí)，控制器1延長(zhǎng)計(jì)時(shí)，并在計(jì)時(shí)結(jié)束后進(jìn)行第三次拍照；當(dāng)?shù)谌闻恼盏膱D片與第一次拍照的圖片重合率高于85%，則判定為發(fā)呆狀態(tài)，否者判斷為非發(fā)呆狀態(tài)。該 通過第三次拍照的方式能夠更為精確的判斷出發(fā)呆狀態(tài)，其判斷的準(zhǔn)確率進(jìn)一步提高。

當(dāng)判定為發(fā)呆狀態(tài)時(shí)，控制器1控制電動(dòng)噴霧器3以3-5ml/s的速度向人臉處噴灑10-15ml的由水、食醋、風(fēng)油精、酒精組成的混合液體。該噴射器的噴霧其范圍剛好符合課桌的大小，能夠避免噴霧對(duì)周圍同學(xué)造成影響，提高裝置的執(zhí)行準(zhǔn)確率。同時(shí)能夠有效的避開發(fā)呆提醒的作用范圍。

該方法能夠通過人臉的辨識(shí)，保證設(shè)備的良好使用，能夠有效的保證設(shè)備進(jìn)行在誤差較小的范圍內(nèi)進(jìn)行拍照和人臉識(shí)別，能夠提高設(shè)備判斷的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠提高裝置的使用壽命，其判定的準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，能夠其控制器1的控制難度更低。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。