肩颈操识别矫正及打卡计数 中等

肩颈操识别矫正及打卡计数

孙志学

一、项目背景

大多数坐在电脑前的上班族和研发人员都有颈椎病，颈椎病严重困扰着人们的身心健康。我利用二哈2和行空板K10制作一款肩颈操动作识别矫正和打卡计数的机器人，来督促提醒人们坚持做颈椎操减轻病痛困扰。

二、项目说明

本项目是通过二哈2智能摄像头识别人脸，选取人脸的正面，左侧，右侧，抬头，低头的五个动作进行识别，并且通过人脸识别、注视方向检测、人脸朝向检测三种识别方式进行识别存储。每种识别方式按顺序对应的五个ID分别是ID1、ID2、ID3、ID4、ID5，程序通过检测到的ID号来识别出五个动作，并做出提示，提示内容分别是屏幕上的文字和喇叭发出的语音。然后程序把每次检测到的信息结果发送到远端服务器进行存储，人们可以通过电脑或者手机小程序查询以前的锻炼信息，实现打卡计数。

三、研究方法

实验法，设计制作法。

四、制作过程

（一）前期准备

1.将二哈2升级为最新版本

参考网址：

https://wiki.dfrobot.com.cn/_SKU_SEN0638_Gravity_HUSKYLENS_2_AI_Camera_Vision_Sensor#7.%E5%9B%BA%E4%BB%B6%E6%9B%B4%E6%96%B0

2.参考操作步骤说明，学习人脸识别使用方法：

3.学习使用注释方向检测，人脸朝向检测方法和人脸识别非常相似详细步骤略过。

（二）开始人脸识别操作：

1.让二哈2摄像头进行人脸识别，选取五个动作，分别是：正面，左侧，右侧，抬头，低头。对应的的ID分别是ID1、ID2、ID3、ID4、ID5，注意这几个ID号的显示颜色是不一样的。

2.编写人脸识别采集的五个动作，识别出来通过文字将结果显示在行空板屏幕上，并通过语音播报出来。

首先，打开Mind+v1.8.1 RC3.0图形化编程软件，加载行空板K10.

再次，在用户库里加载二哈2智能摄像头

最后，加载WIFI和MQTT网络模块

3.设计硬件支架：用建模软件设计好支架，将3D打印和激光切割的部分分别生成加工文件，进行加工成型

4.连接硬件设备：将行空板K10和二哈2摄像头与支架连接如下。

5.测试人脸识别，经过调试成功。

（三）多模型识别肩颈操

1.为了将识别的更准确我第二次加入了注视方向检测和人脸朝向检测的识别，和人脸识别一样采用了选取五个动作，分别是：正面，左侧，右侧，抬头，低头。对应的的ID分别是ID1、ID2、ID3、ID4、ID5，注意这几个ID号的显示颜色是不一样的。

2.编写使用多模型识别的程序如下

3.经过调试设备和程序完成预期目标。

4.本作品为了方便使用可以放在桌子上，如果位置低可以垫些书本等调节高度。也可以放在三脚架上，可方便调节。

（四）连接网络

1.通过网址https://iot.dfrobot.com.cn/index.html登录DF公司提供的免费物联网服务器平台，在工作间里创建jianjingcao的topic服务空间

2.在MQTT的初始化里创建连接信息

3.编写程序将每次的识别结果发送到服务器储存

4.编写全部程序如下：

（五）注意事项：在作品创作的过程中需要注意的地方有：

1.光线要在人脸的正面或者背面，必要在侧面，比如人坐在椅子上一个侧面对着窗户，一个侧面对着墙，这样就不容易识别出左侧或者右侧。

2.最好是哪个人用识别存储哪个人的人脸信息，换个人很可能识别不准，比如圆脸、方脸和长脸就有区别相互之间识别不准。

3.再进行识别时人脸转动的动作要慢，还可以再识别中位置做些微调。

五、项目反思

本项目基本能够实现颈椎病的锻炼效果，但识别的灵敏度还需要进一步提高，离好用还有漫长的一段距离。