具有姿势纠错功能的电视辅助设备及其控制方法技术领域
本发明涉及智能家电领域，尤其涉及一种具有姿势纠错功能的电视辅助设备及其
控制方法。
背景技术
电视机的普及极大丰富了国民，但是，也给国民的的健康带来消极影响，尤其是那
些不注重观看姿势的青少年。据最新调查结果显示，我国青少年的近视率超过七成，而且，
近视低龄化越来越严重，这与电视机及电脑的普及有直接关系。
随着技术的发展，目前市场上的电视机大多采用了LCD或LED等更健康的显示面
板，但仅是在一定程度上减轻了对视力的伤害，如果不采用健康的观看方式，仍会对用户造
成严重的视力损害。
对于儿童和青少年，自我保护的意识较差，在观看电视时，容易近距离观看，而且
长时间保持一种姿势，沉溺于看电视，由于距离电视机愈近，眼部受刺激愈大，也就愈容易
造成眼疲劳，所以对视力的损害较大。
正确的观看姿势，应该保证眼睛视平线要略高于电视机高度，过高时，由于抬头，
眼睛向上看很容易引起疲劳。而儿童和青少年喜欢用任意舒适的姿势去观看，在躺姿或者
卧姿时，即会造成上述状况。孩子好动，看电视不能坚持坐在正确的位置上，容易视线角度
倾斜，如果长时间斜着看，可能会对孩子眼球发育造成影响，引起斜视。此外，不正确的观看
姿势还会对发育中的骨骼产生不利影响，长期的仰视还会引起颈部的肌肉疲劳。
在家长的监护范围内，可以通过提醒来纠正儿童或者青少年的观看姿势及距离，
但是，在儿童或者青少年独处时，则很容易保持不正确的姿势长期观看电视，进而对视力造
成损害。
综上所述，现在市场上急需一种能够在没有家长监督的情况下，自动提醒纠正儿
童或者青少年的观看姿势的辅助设备及其控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种的具有姿势纠错功能的电视辅助设备及其控制方法，
以实现在没有家长监督的情况下，自动提醒纠正儿童或者青少年的观看姿势，以保护其视
力。
为了实现上述目的，本发明提供一种具有姿势纠错功能的电视辅助设备，包括：
输入接口，所述输入接口与用于为电视机提供信号的设备连接；
输出接口，所述输出接口与电视机的信号输入接口连接；
摄像单元，所述摄像单元用于采集电视机前的图像信息；
控制单元，所述控制单元内设有图像识别模块，所述图像识别模块的信号输入端
与摄像单元连接，所述图像识别模块的信号输出端与输出接口连接；
所述图像识别模块用于将摄像单元摄取的图像与设定图像进行比较，以判断用户
是否处于安全范围内，如果否，则切断电视信号，并向电视输送用于提醒用户纠正错误姿势
的影音信息。
进一步地，所述摄像单元包括一个广角摄像头；所述广角摄像头与图像识别模块
的信号输入端连接。
进一步地，该具有姿势纠错功能的电视辅助设备还包括通讯模块，所述通讯模块
一方面与控制单元通讯连接，另一方面与智能终端通讯连接。
进一步地，所述通讯模块包括WIFI组件；所述控制单元包括呼叫快捷按键，以实现
一键呼叫。
进一步地，所述摄像单元包括摄像头和驱动组件，所述驱动组件与摄像头连接，以
驱动摄像头转动；所述驱动组件与控制单元连接，使用户能够通过智能终端远程控制摄像
头动作。
进一步地，该具有姿势纠错功能的电视辅助设备还包括存储单元，所述存储单元
与控制单元连接，以储存摄像单元拍摄的影音数据。
进一步地，所述控制单元内还设有计时模块，所述计时模块用于在用户收看电视
超过设定时间时，切断电视信号，并向电视输送用于提醒用户注意休息的影音信息。
进一步地，所述摄像单元放置在电视顶部，所述摄像单元通过USB接口与控制单元
连接。
相较于现有技术，本发明提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备，在没有家长
监督的情况下，通过摄像单元采集被监测对象的图像信息，利用图像识别模块分析图像信
息，以判断被监测对象是否处于正确的范围内，能够自动提醒纠正儿童或者青少年的观看
姿势，以保护其视力。而且，在切断电视信号后，只要被监测对象依照提醒，进行调整，则马
上恢复电视信号，通过反复的“发现错误——做出惩罚——提示纠正——纠正之后给予奖
励”，能快速、有效的帮助被监测对象养成良好的习惯。
此外，本发明还提供一种电视辅助设备的控制方法，包括：
将智能终端通过通讯模块与控制单元通讯连接；
摄像单元拍摄电视机前的图像，并发送至智能终端；
智能终端上显示该图像，以触摸画线的方式在图像上划定出危险区域，设置完成
后，智能终端将划定了危险区域的图像返还给控制单元的图像识别模块；
当用户使用该电视辅助设备时，图像识别模块通过摄像头实时获取电视机前的图
像信息，并将该图像信息与划定了危险区域的图像进行对比，如果在划定的危险区域内发
生了图像变化，则切断电视信号，并向电视输送用于提醒用户纠正的影音信息。
进一步地，将距离电视机2.8米之内的位置设置为第一危险区；将距离电视机2.8
米之外，且与电视机的边缘连线呈120°角的区域设置为第二危险区；所述图像识别模块还
可根据摄取的图像分析用户坐姿，当用户坐姿不正确时，同样发出纠正提醒。
相较于现有技术，本发明提供的电视辅助设备的控制方法，能够智能终端设置危
险区域，能够根据电视机所处的不同的场景，制定满足客户个性化需求的方案，实用性较
高。而且，采用了触摸画线的方式划定危险区域，操作简单且便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式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
附图是本发明的一些实施方式，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为本发明提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备的立体结构图；
图2为本发明提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备的摄像头的布置示意图；
图3为本发明提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备的电气结构方框。
附图标记：
1-输入接口； 2-输出接口； 3-摄像单元；
4-控制单元； 5-通讯模块； 6-存储单元；
7-计时模块； 8-主壳体； 10-智能终端；
20-机顶盒； 30-电视机；
11-AV输入接口； 12-HDMI高清输入接口；
21-AV输出接口； 22-HDMI高清输出接口；
31-广角摄像头； 32-摄像单元接口；41-图像识别模块；
42-视频切换单元； 43-内部图像输出接口。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术
人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、
“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、
“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。
图1为本发明提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备的立体结构图；图2为本发
明提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备的摄像头的布置示意图；图3为本发明提供的
具有姿势纠错功能的电视辅助设备的电气结构方框。
如图1-3所示，本实施例提供一种具有姿势纠错功能的电视辅助设备，包括输入接
口1、输出接口2、摄像单元3以及控制单元4。
所述输入接口1与机顶盒20连接，所述输出接口2与电视机30的信号输入接口连
接；通过输入接口1和输出接口2，本实施例提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备串联
在机顶盒20和电视机30之间。
在本实施例中，所述输入接口1包括AV输入接口11和HDMI高清输入接口12，所述输
出接口2包括AV输出接口21和HDMI高清输出接口22。
在本实施例中，输入接口1与机顶盒20连接，当然，这仅是本发明的一个具体实施
例，本发明的输入接口1还可与其他用于为电视机提供信号的设备连接。
所述摄像单元3用于采集电视机前的图像信息；所述控制单元4内设有图像识别模
块41和视频切换单元42，所述图像识别模块41的信号输入端与摄像单元3连接。
在本实施例中，控制单元4主体为安卓系统，当然，这仅是本发明的一个具体实施
例，本发明的控制单元4也可采用Linux或者wince，或者其他嵌入式系统。
控制单元4通过内部图像输出接口43与视频切换单元42连接，机顶盒20通过输入
接口1与视频切换单元42连接。
所述图像识别模块将摄像单元3摄取的图像与设定图像进行识别，判断设定的图
像范围内画面是否出现变化，判断用户是否处于安全范围内，如果是，则不发生动作；如果
否，视频切换单元42立即切断电视信号，并向电视输送用于提醒用户纠正错误姿势的影音
信息。
其中，设定图像的方法如下：
将智能终端10通过通讯模块5与控制单元4通讯连接；
摄像单元3拍摄电视机20前的图像，并发送至智能终端10；
智能终端10上显示该图像，以触摸画线的方式在图像上划定出危险区域，设置完
成后，智能终端10将划定了危险区域的图像，即设定图像返还给控制单元4的图像识别模块
41。
该方法通过智能终端10设置危险区域，能够根据电视机20所处的不同的场景，制
定满足客户个性化需求的方案，实用性较高。而且，采用了触摸画线的方式划定危险区域，
操作简单且便捷。
具体来说，将距离电视机2.8米之内的位置设置为第一危险区；将距离电视机2.8
米之外，且与电视机的边缘连线呈120°角的区域设置为第二危险区。
当然，这仅是本发明的一个具体实施例，本发明的危险区域的划分并不局限于此，
也可为其他划分方法，例如，可根据被监测对象的年龄，来调整危险区域距离电视机20的距
离。
所述的图像处理技术，主要指：
图像识别模块41通过摄像头实时获取电视机前的实际图像，判断设定的图像范围
内画面是否出现变化，实际图像和设定图像的区别即可反映被监测对象的活动。
如果区别点位于划定的第一危险区，控制单元4切断电视信号，并输出相关的图像
或者声音，提醒被监测对象距离电视机距离过近，督促被监测对象调整看电视的距离；
如果区别点位于划定的第二危险区，控制单元4切断电视信号，并输出相关的图像
或者声音，提醒被监测对象处于斜视状态，督促被监测对象坐在电视机的正前方。
此外，图像识别模块41还可分析被监测对象的坐姿，如果判断坐姿不正确，控制单
元4切断电视信号，并输出相关的图像或者声音，提醒被监测对象调整坐姿。
图像识别模块14的坐姿监测功能的原理是：
首先进行设定标准图像，利用摄像单元3拍摄被监测对象的正确坐姿的图像，并将
该图像作为标准。在以后的工作过程中，会将获取的被监测对象的图像，即区别点处的图
像，与标准图像做比较，如果多个特征值均与标准图像不符，则判断为坐姿不正确。
除了被监测对象所处的位置以及被监测对象的姿势之外，观看时间也是关系健康
的重要因素，需要严格把控。对此，本实施例提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备，在
控制单元4内还设有计时模块7，所述计时模块7用于在用户收看电视超过设定时间时，切断
电视信号，并向电视输送用于提醒用户注意休息的影音信息。
本实施例提供一种具有姿势纠错功能的电视辅助设备，在没有家长监督的情况
下，通过摄像单元3采集被监测对象的图像信息，利用图像识别模块分析图像信息，以判断
被监测对象是否处于正确的范围内，能够自动提醒纠正儿童或者青少年的观看姿势，以保
护其视力。
而且，在切断电视信号后，只要被监测对象依照提醒，进行调整，则马上恢复电视
信号，通过反复的“发现错误——做出惩罚——提示纠正——纠正之后给予奖励”，不仅能
够可以实时有效纠正儿童卧视、斜视、距离电视过近和观看时间过长等不正确的观看电视
的习惯，而且还能较快速的帮助被监测对象养成良好的习惯。
参阅图2，在本实施例中，所述摄像单元3包括一个广角摄像头31和摄像单元接口
32，广角摄像头31通过摄像单元接口32与控制单元相连接，摄像单元接口32安装在主壳体8
上；广角摄像头31镜头方向呈120°视角，所述广角摄像头与图像识别模块的信号输入端连
接。
广角摄像头31固定在电视机顶面的平面，主壳体8放置于电视柜上。上述结构的摄
像单元3，能够有效监测电视机前，被监测对象可能存在的位置。具有大视角，支持120度视
频画面，手机画面自由切换。
当然，这仅是本发明的一个具体实施例，本发明的摄像头的类型并不局限于此，只
要能有效监测电视机前的影响即可。
除了实现上述的姿势纠错功能外，通过设置通讯模块5，该电视辅助设备还可实现
视频通话、语音对讲和远程安全监控功能。
本实施例提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备，还包括通讯模块5，所述通讯
模块5一方面与控制单元4通讯连接，另一方面与智能终端10通讯连接。
视频通话功能：
通讯模块5包括WIFI组件，通过WIFI组件联网，即可与智能终端进行视频通话。相
比于普通的手机之间的视频通话，其优点在于屏幕大，图像清晰；而且，可设置快捷按键，以
实现一键呼叫，方便老人或者小孩使用。
语音对讲功能：
实现与设定手机的语音对讲；与视频通话功能类似，也可设置快捷按键，实现一键
呼叫或者一键呼救。
远程安全监控功能：
用户通过智能终端10实时读取摄像单元3获取的图像，以实现对儿童或者青少年
的有效监控；为了进一步提高该功能，摄像单元3还包括驱动组件，所述驱动组件与广角摄
像头31连接，以驱动摄像头转动；所述驱动组件与控制单元4连接，使用户能够通过智能终
端10远程控制摄像头动作。
本实施例提供的具有姿势纠错功能的电视辅助设备，还包括存储单元6，所述存储
单元6与控制单元4连接，以储存摄像单元3拍摄的影音数据。存储单元6可以是外接的存储
卡，能够记录孩子的活动轨迹，记录生活中的点点滴滴。
此外，本发明还提供一种具有姿势纠错功能的机顶盒，包括如权利上述的具有姿
势纠错功能的电视辅助设备。具有姿势纠错功能的电视辅助设备能够与机顶盒进行连接，
也可作为一个功能单元内置于机顶盒内部，同样能够实现保护视力的功能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围。