CN101283903A - 一种数字化视力检查系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字化视力检查系统，包括图形显示部、智能处理部、控制输入部，图形显示部采用LCD显示屏，智能处理部采用CPU微处理器，控制输入部采用红外遥控器，CPU微处理器装于主板之上，主板设有电源接口、红外接口、VGA接口、CF卡接口、SDRAM及FLASH ROM，电源接口联接电源，红外接口联接红外接收头、VGA接口联接LCD显示屏、CF卡接口联接CF卡；红外遥控器产生按键编码信号，通过红外信号传输至红外接收头，由CPU微处理器对该信号进行解码、匹配处理，从CF卡存储的图形中选出相匹配的图形检查项目，暂存入CPU内存，由CPU微处理器对选出的检查项目进行处理，后写入显存，通过LCD显示屏幕显示出被选中的检查项目，对受检者进行视力检查。

Description

一种数字化视力检查系统

【技术领域】

本发明属于眼科医疗技术领域，特别涉及一种具有智能控制的数字化视力检查系统。

【背景技术】

视力指人眼能分辨出最小目标物图形的能力。在一定条件下，眼睛能分辨的物体越小，视觉的敏锐度越大。视力的基本特征在于辨别两点之间距离的大小，分为静视力、动视力和夜间视力。通常所说的视力为静视力，是指人和观察对象都处于静止状态下检测的视力。

标准的视力检查包括远视力和近视力，远视力检查，我国通常采用国际标准视力表和对数视力表。检查时，被检者坐在距视力表5m之处，国际标准视力表1.0或对数视力表5.0与被检眼处在同一水平，双眼分别检查，验光师从上而下、先右后左指示视力表中的图形，受检者迅速说出其所指图形的视标方向，最后，验光师把说准确的最小视标一行的字号记录下来。正常人的视力为1.0或5.0。当视力低于0.1时，可逐步走近视力表，按0.1×d/5算出(d为被检者看清该行时距视力表的距离)其视力。

上述的视力检查方法操作较为简单，但还存在诸多缺陷。首先，全部视力符号印制在一张表上，不仅图形内容单一，而且容易引起被测者的视力疲劳，且一些被测者可背熟视力表，影响检查的准确性；其次，其必须由验光师现场指导，检查结果由验光师记录下来，受验光师主观判断影响，检查结果误差大；再次，验光师采用棒指点视力符号，容易造成指点位置偏差，影响检查的准确性；最后，此检查方式不适合不能识别字符或符号的受检查者，如幼儿、文盲、聋哑患者等，也不能同时检查双眼视力。

目前，一些眼科医疗机构开始尝试使用机械式视力检查仪，检查时显示一个视力标识。但是，此类检测仪仍基于传统的单一的视力检查表，检查数据单一，不能变换检查量表，不能双眼同时检查，不能在对比度、字母锐度改变的情况下进行检查，且其利用键盘、鼠标或摄像头作为输入设备也不便于操作。

【发明内容】

本发明公开了一种数字化视力检查系统。

本发明所采用的技术方案是：一种数字化视力检查系统，包括图形显示部、智能处理部、控制输入部，所述的图形显示部采用LCD显示屏，智能处理部采用CPU微处理器，控制输入部采用红外遥控器，CPU微处理器装于主板之上，主板设有电源接口、红外接口、VGA接口、CF卡接口、SDRAM及FLASH ROM，电源接口联接电源，红外接口联接红外接收头、VGA接口联接LCD显示屏、CF卡接口联接CF卡；红外遥控器产生按键编码信号，通过红外信号传输至红外接收头，由CPU微处理器对该信号进行解码、匹配处理，从CF卡存储的图形中选出相匹配的图形检查项目，暂存入CPU内存，由CPU微处理器对选出的检查项目进行处理，后写入显存，通过LCD显示屏幕显示出被选中的检查项目，对受检者进行视力检查。

所述的数字化视力检查系统，装载CPU微处理器的主板还设有打印机接口，打印机接口联接微型打印机，由打印机输出检查结果。

所述的数字化视力检查系统，装载CPU微处理器的主板设有USB接口，该接口插接外置USB设备。

所述的数字化视力检查系统，装载CPU微处理器的主板嵌装于LCD显示屏的背面。

所述的数字化视力检查系统，LCD显示屏的正面设置LCD开关及微型打印机的打印输出口。

所述的数字化视力检查系统，LCD显示屏的背面设置挂钩。

该数字化视力检查系统采用LCD大屏幕作为视力表显示屏，采用红外遥控器控制切换量表，利用嵌入式CPU微处理器处理接收信号，最后由LCD显示屏显示视力检查项目，并能自动地由微型打印机输出检测结果。

该数字化视力检查系统具备多种检查项目，例如：VA Chart(Letter)、Red-GreenChart、Dots Chart、Binocular Balance Chart、Stereo Chart，可测对比敏感度、可双眼同时检查、可检查立体视、散光等，并具有镜面反转模式？。该数字化视力检查系统具备多种检查量表，例如，VA Chart包括字符量表、E字量表、数字量表、兰道环量表、儿童量表等，可用于幼儿以及非语言交流者。

检测时，验光师用遥控器来选择各种不同的视力检查项目，由LCD显示屏显示被选中的检查项目图形表，受查者根据LCD显示器显示出的检查项目进行视力检查，检查结果由打印机输出。

由于双眼平衡测试的特殊性，本发明通过额外佩戴红绿眼镜(右眼红片，左眼绿片)的方式，实现双眼同时检测。

【附图说明】

图1为本发明系统的外形图。

图2为本发明LCD显示屏的背面结构示意图。

图3为本发明系统的结构原理图。

图4为本发明摇控器的功能示意图。

图5为本发明CPU微处理器控制的拓扑结构图。

图6为本发明系统的高级设定模块图。

图7为本发明系统的控制流程图。

图8为本发明视力检查系统软件功能模块图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1、2所示，本数字化视力检查系统的硬件部分包括红外遥控器2、显示屏1、嵌装于LCD显示屏背面的CPU微处理器4，显示屏采用高分辨率的大尺寸LCD显示屏，用以最大限度地提高目标物图形空间频率的显示能力。LCD显示屏1的背面设有挂钩5，在该LCD显示屏中还嵌入一个微型打开机(图中未画)，LCD显示屏的正面开有微型打开机的输出口3、LCD开关6、工作模式按键9及红外接收头7。

如图3所示，本数字化视力检查系统的输入部为红外遥控器2，输出部为LCD显示屏1和微型打印机8，智能处理部采用CPU微处理器4，采用红外遥控器2选择需要进行检查的项目，红外遥控器2通过无线连接方式与CPU微处理器4联系，CPU微处理器4对接收的信号进行处理，实现选择检查项目，并将选择结果传输至LCD显示屏1，由LCD显示屏显示目标图形，打印机3负责输出检查结果报告。

如图4所示，红外遥控器内置单片机和红外发射头，外表设有众多功能按钮，该红外遥控器采用现有技术。红外遥控器具有多种检查项目的切换功能，视标类型包括C字表、E字表、字母、数字、Z幼儿图形等，视标显示方式包括单个显示、单排显示、单列显示，视标的范围从小数0.03-2.0。特殊视标包括：红绿视标、点状视标、散光表、ETDRS表、隐斜视标、含固视标的隐斜视标、融像视标、Schober视标、Worth四点视标等(根据不同视标组类型有所区别)。按下功能键，通过内设编码，产生相应的命令信号。该图中，21是幻灯处/图片显示切换按键，22是随机打乱图标按键，23是各种不同的检测项目按键，24是检查开始/结束切换按键，25是与LCD显示屏同步输出的显示面板，26是对比度调整按键，27是屏幕开/关按键，28是红绿眼镜项目按键，29是屏幕显示调整按键，210是上下左右方向键，211是确定键。

如图5所示，CPU微处理器安装于主板之上，主板设电源接口、USB接口、CF卡接口、SDRAM、VGA接口、打印机接口、红外接口、FLASH ROM，电源接口通过适配器联接外界220V电源，适配器将220V交流电转换为3V、5V、12V等的直流电为系统供电；设置USB接口以扩展其功能，如联接鼠标、键盘等USB设备；CF卡接口联接CF卡，CF卡用于存储视力检查项目，多种视力检查项目通过不同的路径存储于其内，其编码与摇控器的编码相匹配；SDRAM(随机存储器)与FLASH ROM(只读存储器)用于缓存；VGA接口联接LCD显示屏；打印机接口联接微型打印机；红外接口联接红外信号接收头。

如图6所示，LCD显示屏的正面设置调整工作模式的按键：

Up功能：向上逐个选中高级设定模块14项中任一选项

down功能：向下逐个选中高级设定模块14项中任一选项

change功能：改变高级设定模块各项中的可选参数

End功能：当选中高级设定模块的(十四)后，通过该按钮退出。

高级设定模块有十四个：

(一)Chart type用来选择T、P、M、UK、A模式

(二)Distance选择测视距离，在6m、5.5m、5m、4.5m、4m、3.5m、3m选择

(三)Remote channel选择不同的遥控频道，在1ch、2ch、3ch、4ch、5ch、6ch、7ch、8ch选择

(四)Back-light选择背景的明亮度，在5、4、3、2、1选择

(五)Auto light off选择灯光自动关闭时间，在15min、5min、off选择

(六)Demo

(七)Beep sound设置鸣声器的声音，在high、low、off选择

(八)Clock设置此参数为1

(九)Phoria选择phoria chart的背景颜色，可在白色、黑色中选择

(十)Coincidence选择coincidence chart的背景颜色，可在白色、黑色中选择

(十一)Cyclophoria    设置此参数为white

(十二)Mirror选择镜像的开、关功能

(十三)Remote type选择遥控器的开、关功能

(十四)Exit退出高级设定模块

通过LCD显示屏的工作模式按键选定相应的工作模式后，如图7所示，按下遥控器的某个检查项目按键，遥控器将其按键信号传输到内置的单片机，由单片机判断由哪个按键产生的命令，便产生一个命令信号，然后通过红外发射头发射信号。上述发射信号被红外接收头接收，再由红外接收头传输至CPU微处理器中，CPU微处理器便对该信号进行解码、匹配处理，CPU微处理器从CF卡中选出与上述遥控器产生的编码信号相匹配的检查项目，将该检查项目暂存入CPU内存中并进行一些处理，如灰度、对比度等，最后将处理后的信号写入16M的显存当中，由LCD显示屏显示检查项目。

由于双眼平衡测试的特殊性，本发明可通过额外佩戴红绿眼镜(右眼红片，左眼绿片)的方式，实现双眼同时检测。

下面详述CPU微处理器的体系结构：

一、功能模块：

1、CPU主模块

CPU：INTEL公司的PXA270嵌入处理器，主频520MHz，工业级。

内存：128M Byte SDRAM(4片16位的SDRAM芯片组成，主频100MHz)。

NOR Flash：32M Byte存储器(2片Intel E28F128组成32位接口)。

1路9线全双工异步串行口，波特率高达921600bps。

1路5线硬件流控异步串行口，波特率高达921600bps。

1个10M/100M标准以太网接口，带联接和传输指示灯。

2、VGA or LCD接口模块

SM501/SM502是一款便携式多媒体协处理器芯片，具有视频和2D加速能力。

SM501/SM502支持多种输入/输出接口，包括模拟RGB、数字LCD屏接口、图像处理模块。

SM501/SM502的2D引擎包括一个前端色彩空间转换器，支持4∶1和1∶8的比例。

支持的最大屏的大小为1280×1024，刷新频率60hz。

3、红外遥控和键盘模块

红外遥控器，接口为串口模式，接PXA270。

键盘为4键，控制系统用。

红外键盘遥控器模块，单片机模块(LCD点阵模式)。

4、控制输出模块

1个USB HOST(USB 1.1规范)接口，支持全速(12Mbps)或低速(1.5Mbps)。

AC97音频CODEC，支持立体声音乐播放、录音。

1个CF卡接口，可以支持2G CF卡；外扩实时时钟芯片PCF8563，耗电小。

图8为本发明的视力检查软件功能模块，本视力检查系统软件功能模块包含遥控操作模块和高级用户模块，其中遥控操作模块又包括VA检查模块、常用功能模块、模式设定模块及其他检查模块。

下面以VA检查模块的letter chart为例作如下说明：

1)按下不同VA值的按钮，在LCD上显示不同VA值的图片。

2)当选中0.05letter chart时，可以通过上、下按钮在0.05、0.04、0.03letterchart转换。上按钮转换为更低一级的VA图，下按钮转换为更高一级的VA图。

3)当选中其他letter chart时，LCD上显示多行多列的字母。

③通过上、下按钮切换到单行(如何实现中间那行？)

上按钮切换到更低一级的VA图，下按钮切换到更高一级的VA图Random按钮产生随机字母图。

③通过左、右按钮切换到单列

左按钮切换到左边列，右按钮切换到右边列。

上按钮切换到更低一级的VA图，下按钮切换到更高一级的VA图。

③通过single letter按钮显示单独一个字母

左按钮切换到左边字母，右按钮切换到右边字母。

上按钮切换到更低一级的VA图，下按钮切换到更高一级的VA图。

③通过red-green filter按钮使图像在有红、绿背景色和无背景色间相互切换。

上按钮切换到更低一级的VA图，下按钮切换到更高一级的VA图。VA检查模块还有number chart、tumbling E chart、children chart。

其他检查模块：

1.stereo chart

2.phoria、phoria with fixation chart

3.vertical coincidence、schober chart

4.worth、fixation chart

5.cross grid chart

6.binocular balance、duochrome balance chart

7.red-green chart

8.dots、astigmatism clock dial chart

常用功能模块

Slide功能：以幻灯片的方式播放图片

Ctrs功能：改变图片的对比度(25％，12.5％，6％，0％)

Etdrs功能：产生ETDRS图

Random功能：产生随机的字母

Single letter功能：单独显示一个字母

Red-green filter button：改变图片红，绿背景色

本发明具有显著的技术进步和效果：

1、高解像超大显示屏，高清晰画面质感，高对比高亮度超长背景光，显示平稳而无闪烁，运行安静而无噪音。

2、超宽视标显示：0.03-2.0，工作距离：3m-6m，亮度范围：80cd/mZ-320cd/m2。

3、采用红绿分视方式，实现完整双眼视功能检查。

4、具有对比敏感度测试，镜面反转模式。

5、丰富多样的显示方式(单个、单行、单列)，单行视标开口方向随机出现，消除因受检者人为记忆所造成的测量误差。

6、通过USB接口，可编辑播放个性化图片，如广告宣传、配镜常识等，既美化验光环境，又充分发挥显示器作用。

7、有多种安装方法，方便灵活，符合VESA标准，也可安装到常规显示器底座上。

8、可用幻灯片的显示方式来替换量表的显示。

Claims (6)

1、一种数字化视力检查系统，包括图形显示部，其特征是，还包括智能处理部、控制输入部，所述的图形显示部采用LCD显示屏，智能处理部采用CPU微处理器，控制输入部采用红外遥控器，CPU微处理器装于主板之上，主板设有电源接口、红外接口、VGA接口、CF卡接口、SDRAM及FLASH ROM，电源接口联接电源，红外接口联接红外接收头、VGA接口联接LCD显示屏、CF卡接口联接CF卡；红外遥控器产生按键编码信号，通过红外信号传输至红外接收头，由CPU微处理器对该信号进行解码、匹配处理，从CF卡存储的图形中选出相匹配的图形检查项目，暂存入CPU内存，由CPU微处理器对选出的检查项目进行处理，后写入显存，通过LCD显示屏幕显示出被选中的检查项目，对受检者进行视力检查。

2、如权利要求1所述的数字化视力检查系统，其特征是，装载CPU微处理器的主板还设有打印机接口，打印机接口联接微型打印机，由打印机输出检查结果。

3、如权利要求1所述的数字化视力检查系统，其特征是，装载CPU微处理器的主板设有USB接口，该接口插接外置USB设备。

4、如权利要求1-3任一项所述的数字化视力检查系统，其特征是，装载CPU微处理器的主板嵌装于LCD显示屏的背面。

5、如权利要求3所述的数字化视力检查系统，其特征是，LCD显示屏的正面设置LCD开关及微型打印机的打印输出口。

6、如权利要求4所述的数字化视力检查系统，其特征是，LCD显示屏的背面设置挂钩。

Images