居家办公以后，鹅厂小哥发现Web开发竟能助力身体健康！

疫情特殊时期，各企业、学校纷纷启用远程办公和学习的方式，在办公期间，除了要完成平常工做安排，还要照顾自身的饮食起居，在高强度的工做节奏和缺乏运动锻炼的状况之下，如何及早发现健康隐患，快乐办公？且看鹅厂小哥bottlejiang带来的今日分享。

1、背 景

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你，是否还在为当下的疫情忧心忡忡？你，是否还在为一日三餐苦苦思虑？不端正的坐姿是否让你腰酸背痛？窄小的电脑屏幕是否让你眼干眼涩？

居家办公期间，不知不觉间暴露了不少的健康隐患：

第一：坐姿问题

家里的办公环境相对简陋，笔记本屏幕高度低，一天不知不觉的弯腰驼背。

第二：吃饭问题

不能出门，不能叫外卖，本身作饭很差吃，又累又乏味。

第三：喝水问题

高度投入工做时老是忘了喝水运动。

第四：情绪问题

疫情严峻，待在出租屋担忧染病，情绪低迷。

我命由我不禁天，健康生活赛神仙！作为一个工程师，平日里作了无数的需求，这一次，何不为本身作一个需求？用本身的专业能力，用本身的双手，用代码，去开发，去创造，去解决以上问题。

2、对症下药

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1. 针对坐姿问题

要避免弯腰驼背，须要在我坐姿不端正的时候提醒我。那么须要解决如下3个问题：

• 实时监控个人坐姿
• 判断个人坐姿是否端正
• 当我坐姿不端正的时候提醒我

（1）监控

如何监控？办法是使用电脑摄像头！笔记本基本自带，台式机能够经过接入外设的方式支持。

web 想要调用电脑摄像头,只须要调用一个 api 就能轻松解决：navigator.mediaDevices.getUserMedia，navigator.getUserMedia 已改名为MediaDevices.getUserMedia。

同时，因为隐私缘由，该 api 仅在 https 下支持。
navigator.mediaDevices.getUserMedia 返回一个 promise 对象，支持音视频、尺寸帧率等设置

（2）判断

可以实时拍下个人坐姿图像，那么又该如何判断个人坐姿端正呢？解决办法是：借助 tensorflow.js！

早在半年前，TensorFlow.js 最开始吸引个人地方正是他可以识别人像的五官，输入一张图片，输出人体器官在图片中位置，包括：鼻子，眼睛，耳朵，肩膀，手肘，手腕，臀部，膝盖，脚踝。

TensorFlow.js是一个 JavaScript 库，用于在浏览器和 Node.js 训练和部署机器学习模型。简单来讲就是把机器学习搬到web上。它的应用有不少，也已经实现的一些有意思的事情。

问题来了，工做的时候正对着电脑，但笔记本摄像头最多只能拍到人的头部五官和肩膀啊？
这里能够想象一下，当坐姿不端正的时候，其实头也是不端正的。（头部端正而身体七歪八扭恐怕不常见）因此，判断五官实际上就已经足够了。

实现上，初始化（posenet.load）以后，经过 estimateSinglePose 方法输入一个图片，输出得分（score）和人体各部位坐标。

{ 
      "score": 0.36588028040440645,
      "keypoints":[ 
  {          
         "score": 0.998099148273468,
         "part": "nose", 
         "position": { 
            "x": 318.6268163302529,
            "y": 371.8572926799611
         }
        },    
 {         
      "score": 0.996922492980957,
      "part": "leftEye",
      "position": {
         "x": 260.77240393968873,
         "y": 307.9062803988327 
      }
     }, 
    ... 
  ]
 }

posenet.load 的初始化有不少参数：architecture、outputStride、inputResolution、multiplier、quantBytes、modelUrl。

这些参数是对模型的设置，跟输出的分辨率、识别精度、准确性相关，并直接影响识别效率和性能。在当前的需求场景里，可没必要关注这些，默认便可。

estimateSinglePose 有一个参数 flipHorizontal：是否应水平翻转/镜像姿式。电脑摄像头返回的是一个与现实方向水平相反的图片（相对于本身的视角）。经过ccs水平翻转180度（rotateY(180deg)）可处理。

一样，模型的输出经过设置 flipHorizontal 为true 可以获得相应方向的坐标数据。获得五官坐标以后，经过 canvas 将相应的点画到图像上便可验证识别是否正确。

如上图所示，坐姿端正时，脸部在图像中间，双眼双耳水平，鼻子在眼耳高度之间。坐姿不端正时每每不能知足以上条件。那么经过判断五官的相对位置和绝对位置就能够检测坐姿了。好比近大远小，越靠近屏幕，拍到的人脸越大，两眼的间距也越大。当大到必定程度能够认为人距离屏幕近到必定的程度，这个程度就是阈值。

超过这个阈值便可认定为：此时我正在近距离的盯着电脑屏幕看。此时我正在不健康的工做。
坐姿不端正通常有如下几种场景，转换到图片上的五官位置判断以下：

• 弯腰驼背：
  此时整个头部在图像下半部分，判断鼻子的y坐标到图像下边沿的距离
• 单手托下巴：
  此时头部是歪的，判断两眼的y坐标差
• 斜视：
  此时头部沿y轴转动，判断左边的眼睛和耳朵的x坐标差和右边眼耳x坐标差之差
• 过分仰视（抬头）：
  此时头部向上仰，判断鼻子的y坐标是否过于接近眼睛的y坐标
• 过分俯视（低头）：
  此时头部向下弯，判断鼻子的y坐标是否过于接近耳朵的y坐标
• 眼睛离屏幕太近：
  此时头部在图像中更大，判断两眼的x坐标差（近大远小）

接下来就是计算的问题了，算出各类差值以后设置阈值。这里能够直接对着屏幕扭转头部试试，本身感觉一下坐姿不端正时的参数，把握判断的严格和宽松，逐步调参。

为了达到监控的目的，图片识别逻辑须要跑一个循环。这里用 setInterval 或者 requestAnimationFrame 均可以。

requestAnimationFrame 能够作到监控画面十分流畅，观赏效果极佳，可是60帧仍是很吃性能的，每次都要 TensorFlow 识别、canvas 画图和逻辑判断，着实有些难顶，短期还能够，长时间跑的话 mac 便突突突的进入煮鸡蛋模式。

通常来讲开着页面放着听告警便可，这个监控不用那么实时，用 setInterval 每 500 毫秒跑一次足够。

（3）告警

可以实时拍下个人坐姿图像，可以判断个人坐姿是否端正，那么在不端正的时候如何提醒我？固然是播放语音啦！

从网上下载一段几秒的警铃音频便可。识别判断坐姿不端正的时候播放该音频，提醒效果就有了。音频的播放很简单，获取 audio 对象，play() 一下便可。

但有一个问题，以上坐姿不端正的场景有6种，听到告警的时候怎么知道是哪一种呢，毕竟知道是哪一种才能立马有针对性的纠正坐姿。

有办法！这里能够借助谷歌翻译，下载各类提示文字的朗读音频。当坐姿不端正的时候，播放对应的语音。一开始忽然放个警铃老是吓一跳，谷歌翻译魔性的声音明显更人性化！

除此以外要考虑告警毛刺的过滤。好比我喝杯水或者伸个懒腰，这个时候头多是歪的，这样的告警是不该该发出来的。考虑到喝水伸懒腰这些动做都是短期内完成，假设3秒完成，那么能够加个判断，持续3秒以上的告警才是真正坐姿不端正的告警，才须要发出来。

实践中还有一个场景，当我去上厕所或者出去倒个水的时候，此时人都不在电脑前了，按照原先的逻辑确定是告警的。

这时候，模型输出的得分（score）字段就派上用场了。score是一个0到1的数值，数值越大表示输出的结果更准确可靠。当人不在电脑前，score 分数小于0.1，因而把低于0.1分的数据直接舍弃。

最后把阈值和一些设置放到页面上支持编辑，同时加个告警次数统计，一天下来能够看到本身是哪一种不端正坐姿比较突出，能够有针对性的作一些运动舒展放松。

2. 针对吃饭问题

吃饭这个问题啊！对于没有作饭经验的人来讲真的是灾难。但当下状况特殊，也没的办法。只能随便对付一下，好比把食材丢到电饭煲里作懒人饭，或者买一次性碗筷。

1天2顿饭花3个钟，作出来还很差吃！这就很没意思了。作饭这个大前提是扳不倒的，只能提升一下趣味了。因而，按照主食、肉类、蔬菜、小吃四大类，将囤下来的吃食分类，而后加个随机功能，每次到饭点的时候，按一下，随机搭配。

这样能够解决两个问题：

• 吃什么
  作饭难，其实面对一堆食材决定吃什么也很难。
• 增长趣味
  可能随机出一些奇奇怪怪的组合。未知带来好奇，让人保持兴趣，未知是人类进步的阶梯。是否是有点意思！

这里要加多个去重的逻辑，连续两次随机出来的食物不能同样。毕竟午饭和晚餐吃同样的东西就没意思了！

3.针对喝水&运动问题

一天下来经常忘了喝水，直到口渴的时候才被动想起，这时候你的身体已经缺水了，这是不健康的！一天下来经常一屁股下去坐半天，长期久坐也是不健康的！

针对这个问题能够作个定时提示，回想平时工做中容易忘记喝水的时间，早中晚分别2个提醒，同时加2个运动提醒。

实现上也比较简单，跑个 setInterval 实时对比当前时间和设定提醒时间便可。告警方式同上。

结语

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积极乐观，开心向上有助于提升免疫力。

成年人的生活没有容易二字，但要始终相信，办法总比困难多！写到这里，想象着100岁的本身，雄壮有力的敲着键盘，嘴里念到：健康生活，长命百岁。

参考资料：

应用体验：https://www.doverr.com/alarm/index.html