CN105030495B - 一种低成本多维视觉眼训练引导仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低成本多维视觉眼训练引导仪，包括处理器模块、多功能投影模块、图像识别模块、云台以及功能幕布模块；所述多功能投影模块与图像识别模块均联接至所述处理器模块；所述功能幕布模块设置在培训者的前方，且所述图像识别模块和多功能投影模块均对准该功能幕布模块设置；所述云台与所述处理器模块联接，所述多功能投影模块设置在所述云台上，并通过该云台带动旋转。本发明实现了无人值守的多维视觉训练引导，无需聘请专业指导人员，不仅可以节省很多费用，而且培训时间也不再受到限制；同时有助于提高儿童的学习热情，提高培训者整体的培训效果。
Description
技术领域
本发明涉及眼训练领域，特别涉及一种低成本多维视觉眼训练引导仪。
背景技术
随着科技的发展，眼保健操经历了由按揉穴位到多维视觉训练的转变，多维视觉训练是视觉训练领域的一种创新性训练方法，已经在国内外广泛使用，并且经实验证明效果良好，其所倡导的是前瞻性近视预防理念。在进行多维视觉眼训练时，通过双手食指竖起不停地向前后上下左右方向伸出，或单手在眼前画8字，而眼睛始终盯着手指，随着手指的运动调整目光，通过眼球运动，调节痉挛，使睫状肌放松，化解疲劳，恢复正常视力。多维视觉眼训练的受众主要是儿童，而现有的教学方式都是由接受过专业培训的人员进行现场指导，但是这种做法存在以下缺陷：1、需要聘请受过专业培训的人员进行现场指导，不仅要花费一定费用，而且培训的时间也比较有限；2、由于受培训的儿童学习能力参差不齐，因此整体训练效果也不是很理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种低成本多维视觉眼训练引导仪，通过该引导仪实现多维视觉眼训练的无人值守引导，提高训练者的训练效果。
本发明是这样实现的：一种低成本多维视觉眼训练引导仪，包括一处理器模块、一多功能投影模块、一图像识别模块、一云台、一电源模块以及一功能幕布模块；所述多功能投影模块与图像识别模块均联接至所述处理器模块；所述处理器模块、图像识别模块以及多功能投影模块均联接至所述电源模块；所述功能幕布模块设置在培训者的前方，且所述图像识别模块和多功能投影模块均对准该功能幕布模块设置；所述云台与所述处理器模块联接，所述多功能投影模块设置在所述云台上，并通过该云台带动旋转。
进一步地，还包括一蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述处理器模块联接。
进一步地，所述功能幕布模块包括一远近点视觉运动幕布、一左右圆线视觉运动幕布、一多方向视觉运动幕布以及一明暗交替视觉运动幕布；所述远近点视觉运动幕布由下至上倾斜设置在所述多功能投影模块的上方；所述左右圆线视觉运动幕布、多方向视觉运动幕布以及明暗交替视觉运动幕布均竖直设置在所述多功能投影模块的正前方。
进一步地，所述左右圆线视觉运动幕布上画有一个黑色的“∞”字形图像，所述多方向视觉运动幕布上画有一个黑色的“X”字形图像，所述远近点视觉运动幕布和明暗交替视觉运动幕布均为空白幕布。
进一步地，所述多功能投影模块的投影光源为LED或激光。
进一步地，所述处理器模块为STM32C8T6处理器，该STM32C8T6处理器的时钟频率为72MHz，该STM32C8T6处理器的内核为ARM Cortex-M3。
本发明具有如下优点：1、实现了无人值守的多维视觉训练引导，无需聘请专业指导人员，不仅可以节省很多费用，而且培训时间也不再受到限制；2、通过多功能投影模块将光斑投影到功能幕布模块上，并通过处理器模块精确控制光斑沿设定的轨迹移动，使得显示的效果形象生动，有助于提高儿童的学习热情，且在学习过程中可以边看边学，可以方便及时纠正错误，提高整体培训效果。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明低成本多维视觉眼训练引导仪的原理结构图。
图2a为本发明中远近点视觉运动幕布的俯视图。
图2b为远近点视觉运动幕布的左视图。
图3a为本发明中左右圆线视觉运动幕布的俯视图。
图3b为左右圆线视觉运动幕布上图像的示意图。
图4a为本发明中多方向视觉运动幕布的俯视图。
图4b为多方向视觉运动幕布上图像的示意图。
图5为本发明中明暗交替视觉运动幕布的俯视图。
具体实施方式
请参照图1所示，一种低成本多维视觉眼训练引导仪，包括一处理器模块1、一多功能投影模块3、一图像识别模块2、一云台(未图示)、一电源模块4、一蜂鸣器7以及一功能幕布模块5；所述多功能投影模块3与图像识别模块2均联接至所述处理器模块1；所述处理器模块1、图像识别模块2以及多功能投影模块3均联接至所述电源模块4；所述功能幕布模块5设置在培训者6的前方，且所述图像识别模块2和多功能投影模块3均对准该功能幕布模块5设置，其中，所述图像识别模块2用于识别功能幕布模块5上的图像，所述多功能投影模块3用于将光斑投影到功能幕布模块5上；所述云台与所述处理器模块1联接，所述多功能投影模块3设置在所述云台上，并通过该云台带动旋转，使投影到功能幕布模块5的光斑随云台的旋转而产生移动。所述蜂鸣器7与所述处理器模块1联接，用于对培训者6起到提醒的作用。所述处理器模块1为STM32C8T6处理器，该STM32C8T6处理器的时钟频率为72MHz，该STM32C8T6处理器的内核为ARM Cortex-M3。所述多功能投影模块3的投影光源为LED或激光。
请参照图2a至图5所示，所述功能幕布模块5包括一远近点视觉运动幕布51、一左右圆线视觉运动幕布52、一多方向视觉运动幕布53以及一明暗交替视觉运动幕布54；所述远近点视觉运动幕布51由下至上倾斜设置在所述多功能投影模块3的上方；所述左右圆线视觉运动幕布52、多方向视觉运动幕布53以及明暗交替视觉运动幕布54均竖直设置在所述多功能投影模块3的正前方。在具体实施时，可以将幕布设计成卷拉式幕布，这样就可以根据使用需要将需要的幕布拉下来使用，同时将不需要的幕布卷起来。
所述左右圆线视觉运动幕布52上画有一个黑色的“∞”字形图像(如图3b所示)，所述多方向视觉运动幕布53上画有一个黑色的“X”字形图像(如图4b所示)，所述远近点视觉运动幕布51和明暗交替视觉运动幕布54均为空白幕布。在工作时，多功能投影模块3会将光斑投影到功能幕布模块5，当投影至左右圆线视觉运动幕布52时，处理器模块1就根据图像识别模块2采集的“∞”字形图像控制云台旋转，使光斑沿“∞”字形轨迹循环运动；当投影至多方向视觉运动幕布53时，处理器模块1就根据图像识别模块2采集的“X”字形图像控制云台旋转，使光斑沿“X”字形轨迹循环运动，通常先将光斑投影到中间位置，然后分别向左上、右上、左下、右下方向(当然，以上四个方向的顺序可以任意调换)依次移动光斑；当投影至远近点视觉运动幕布51时，处理器模块1就控制云台上下转动，使光斑沿倾斜的远近点视觉运动幕布51上下循环移动；当投影至明暗交替视觉运动幕布54时，处理器模块1就控制多功能投影模块3按设定的周期进行投影，例如每隔5秒就投影一次，且每投影一次，蜂鸣器7就响一次。
本发明的工作原理如下：
在进行远近视觉运动培训时，处理器模块1控制多功能投影模块3将光斑投影到远近点视觉运动幕布51的上端或下端，同时，处理器模块1控制云台上下转动，使光斑沿倾斜的远近点视觉运动幕布51上下循环移动，培训者6只需双眼盯住光斑并跟随光斑移动，即可实现远近视觉运动效果；
在进行左右圆线视觉运动培训时，处理器模块1控制多功能投影模块3将光斑投影到左右圆线视觉运动幕布52上，图像识别模块2采集左右圆线视觉运动幕布52上的“∞”字形图像，同时，处理器模块1根据图像识别模块2采集的“∞”字形图像控制云台旋转，使光斑沿“∞”字形轨迹循环运动，培训者6只需双眼盯住光斑并跟随光斑移动，即可实现左右圆线视觉运动效果；
在进行多方向视觉运动培训时，处理器模块1控制多功能投影模块3将光斑投影到多方向视觉运动幕布53上，图像识别模块2采集多方向视觉运动幕布53上的“X”字形图像，同时，处理器模块1根据图像识别模块2采集的“X”字形图像控制云台旋转，使光斑沿“X”字形轨迹循环运动，培训者6只需双眼盯住光斑并跟随光斑移动，即可实现多方向视觉运动效果；
在进行明暗交替视觉运动培训时，处理器模块1控制多功能投影模块3将光斑按设定的周期投影到明暗交替视觉运动幕布54上，且每投影一次，蜂鸣器7就响一次，培训者6只需在光斑亮时睁眼盯住光斑，光斑暗时闭眼，即可实现明暗交替视觉运动效果。
总之，本发明的优点在于：1、实现了无人值守的多维视觉训练引导，无需聘请专业指导人员，不仅可以节省很多费用，而且培训时间也不再受到限制；2、通过多功能投影模块将光斑投影到功能幕布模块上，并通过处理器模块精确控制光斑沿设定的轨迹移动，使得显示的效果形象生动，有助于提高儿童的学习热情，且在学习过程中可以边看边学，可以方便及时纠正错误，提高整体培训效果。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种低成本多维视觉眼训练引导仪，其特征在于：包括一处理器模块、一多功能投影模块、一图像识别模块、一云台、一电源模块以及一功能幕布模块；所述多功能投影模块与图像识别模块均联接至所述处理器模块；所述处理器模块、图像识别模块以及多功能投影模块均联接至所述电源模块；所述功能幕布模块设置在培训者的前方，且所述图像识别模块和多功能投影模块均对准该功能幕布模块设置；所述云台与所述处理器模块联接，所述多功能投影模块设置在所述云台上，并通过该云台带动旋转；
所述功能幕布模块包括一远近点视觉运动幕布、一左右圆线视觉运动幕布、一多方向视觉运动幕布以及一明暗交替视觉运动幕布；所述远近点视觉运动幕布由下至上倾斜设置在所述多功能投影模块的上方；所述左右圆线视觉运动幕布、多方向视觉运动幕布以及明暗交替视觉运动幕布均竖直设置在所述多功能投影模块的正前方。
2.根据权利要求1所述的一种低成本多维视觉眼训练引导仪，其特征在于：还包括一蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述处理器模块联接。
3.根据权利要求1所述的一种低成本多维视觉眼训练引导仪，其特征在于：所述左右圆线视觉运动幕布上画有一个黑色的“∞”字形图像，所述多方向视觉运动幕布上画有一个黑色的“X”字形图像，所述远近点视觉运动幕布和明暗交替视觉运动幕布均为空白幕布。
4.根据权利要求3所述的一种低成本多维视觉眼训练引导仪，其特征在于：所述多功能投影模块的投影光源为LED或激光。
5.根据权利要求4所述的一种低成本多维视觉眼训练引导仪，其特征在于：所述处理器模块为STM32C8T6处理器，该STM32C8T6处理器的时钟频率为72MHz，该STM32C8T6处理器的内核为ARM Cortex-M3。
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