CN108074246A - 视力损伤监控平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种视力损伤监控平台，包括：计时设备，设置在眼镜的眼镜腿内，用于提供实时计时信号；高清数据采集设备，设置在眼镜的横梁上，用于背离使用者对使用者当前观看的电子书进行高清数据采集，以获得并输出时间上连续的各个实时阅读图像，其中，所述高清数据采集设备与所述计时设备连接，用于对输出的每一个实时阅读图像打上一个时间标签，所述时间标签为对应实时阅读图像的获得时间；微控制器，设置在眼镜的眼镜腿内，基于各个实时阅读图像对应的字体尺寸以及各个实时阅读图像对应的时间标签确定使用者的视力损伤程度。通过本发明，能够及时获取电子书使用者的视力信息。

Description

视力损伤监控平台
技术领域
本发明涉及眼科保护领域，尤其涉及一种视力损伤监控平台。
背景技术
眼镜是镶嵌在框架内的透镜镜片，戴在眼睛前方，以改善视力、保护眼睛或作装饰用途。镜可矫正多种视力问题，包括近视、远视、散光、老花或斜视等。
眼镜由镜片、镜架组成。分近视眼镜、远视眼镜、老花眼镜及散光眼镜四种。亦有特制眼镜供观看3D立体影像或虚拟真实影像。眼镜其他种类的眼镜包括护目镜，太阳镜，游泳镜等，为眼睛提供各种保护。现代的眼镜，通常在镜片中间设有鼻托，及在左右两臂搁在耳朵上的位置设有软垫。爱美或不习惯佩戴眼镜的人，可以选择以隐形眼镜矫正视力。虽然近年隐形眼镜及激光矫正手术越来越普及，但眼镜仍然是最普遍的矫正视力工具。
当前，对眼镜的设计仍集中在对用户的被动视力保护上，无法基于用户的阅读情况进行主动视力保护。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种视力损伤监控平台，能够基于用户阅读的各个实时阅读图像对应的字体尺寸以及各个实时阅读图像对应的时间标签确定使用者的视力损伤程度，并在所述视力损伤程度超限时，发出视力损伤报警信号。
根据本发明的一方面，提供了一种视力损伤监控平台，所述平台包括：
计时设备，设置在眼镜的眼镜腿内，用于提供实时计时信号；
高清数据采集设备，设置在眼镜的横梁上，用于背离使用者对使用者当前观看的电子书进行高清数据采集，以获得并输出时间上连续的各个实时阅读图像，其中，所述高清数据采集设备与所述计时设备连接，用于对输出的每一个实时阅读图像打上一个时间标签，所述时间标签为对应实时阅读图像的获得时间；
目标解析设备，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述高清数据采集设备连接，用于接收所述实时阅读图像，基于所述实时阅读图像中的各个像素点的灰度值是否发生突变来确定各个像素点是否属于边缘像素点，将各个边缘像素点进行几何拟合以确定所述实时阅读图像中的对象的数量，并对所述实时阅读图像中的每一个对象确定其复杂度，基于所述实时阅读图像中各个对象的复杂度确定所述实时阅读图像对应的目标复杂度；
第一滤波处理设备，与所述目标解析设备连接，用于在接收到的目标复杂度超限时，从省电状态进入正常状态，在接收到的目标复杂度未超限时，从正常状态进入省电状态，在正常状态中，基于接收到的目标复杂度对所述实时阅读图像执行对应维数的小波滤波处理以获得并输出小波滤波图像，还基于接收到的目标复杂度对所述边缘滤波图像执行对应强度的高斯滤波处理以获得并输出第一滤波图像，目标复杂度越高，执行的小波滤波处理的对应维数越多，执行的高斯滤波处理的对应强度越大；
第二滤波处理设备，与所述目标解析设备连接，用于在接收到的目标复杂度超限时，从正常状态进入省电状态，在接收到的目标复杂度未超限时，从省电状态进入正常状态，在正常状态中，对所述实时阅读图像执行预设强度的高斯滤波处理以获得并输出第二滤波图像；
动态范围提高设备，分别与所述第一滤波处理设备和所述第二滤波处理设备连接，用于接收所述第一滤波图像或所述第二滤波图像，并对所述第一滤波图像或所述第二滤波图像执行动态范围提高操作以获得动态范围提高图像；
内容分析设备，用于接收时间上连续的动态范围提高图像，每一个动态范围提高图像对应一个实时阅读图像，从动态范围提高图像中检测出当前观看的电子书的字体尺寸以作为该动态范围提高图像对应的实时阅读图像中的字体尺寸输出；
微控制器，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述内容分析设备连接，基于各个实时阅读图像对应的字体尺寸以及各个实时阅读图像对应的时间标签确定使用者的视力损伤程度，并在所述视力损伤程度超限时，发出视力损伤报警信号。
基于此，本发明至少具备以下几处重要的发明点：
(1)基于图像对应的目标复杂度确定相应的滤波模式，使得高目标复杂度的图像，获得的滤波处理操作更精细，同时使得低目标复杂度的图像，加快了滤波处理操作的速度；
(2)基于图像中的各个像素点的灰度值是否发生突变来确定各个像素点是否属于边缘像素点，并继而判断图像的目标数量，提高图像目标判断的效率；
(3)基于所述实时阅读图像中各个目标的复杂度确定所述实时阅读图像对应的目标复杂度，保证了图像整体的目标复杂度的检测精度；
(4)基于观看字体尺寸以及观看时间的累积计算，确定使用者观看电子书达到的视力损伤程度，从而能够及时获取到使用者的视力信息。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的视力损伤监控平台的高清数据采集设备的结构示意图。
图2为根据本发明实施方案示出的视力损伤监控平台的结构方框图。
附图标记：100镜头筒；110环形限位突起；120外螺纹；200镜头筒座；210螺纹孔；220点胶槽；300弹簧；400硅胶密封件；500电路板
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的视力损伤监控平台的实施方案进行详细说明。
现有技术中，对眼镜的研发缺乏视力损伤程度的检测机制以及主动报警机制。为了克服上述不足，本发明搭建了一种视力损伤监控平台，具体实施方案如下。
图1为根据本发明实施方案示出的视力损伤监控平台的高清数据采集设备的结构示意图。
所述高清数据采集设备包括：镜头筒100，其侧面设置有环形限位突起110和外螺纹120，外螺纹120位于环形限位突起110和镜头筒的端面之间；其中，镜头筒的两端内部均容纳有镜头镜片；镜头筒座200，其设置有螺纹孔210；弹簧300，其可套在镜头筒的外螺纹120外；镜头筒的外螺纹120与镜头筒座的螺纹孔210相配合将镜头筒100和镜头筒座200连接，弹簧300套在镜头筒的外螺纹120外且被压缩在镜头筒的限位突起110和镜头筒座200之间。镜头筒座的第一面设置有两个对称设置的点胶槽220，每个点胶槽220与螺纹孔210相连通；其中，镜头筒座的第一面是与镜头筒相对的一面；摄像机前端结构还包括硅胶密封件400和电路板500。
图2为根据本发明实施方案示出的视力损伤监控平台的结构方框图，所述平台包括：
计时设备，设置在眼镜的眼镜腿内，用于提供实时计时信号；
高清数据采集设备，设置在眼镜的横梁上，用于背离使用者对使用者当前观看的电子书进行高清数据采集，以获得并输出时间上连续的各个实时阅读图像，其中，所述高清数据采集设备与所述计时设备连接，用于对输出的每一个实时阅读图像打上一个时间标签，所述时间标签为对应实时阅读图像的获得时间；
目标解析设备，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述高清数据采集设备连接，用于接收所述实时阅读图像，基于所述实时阅读图像中的各个像素点的灰度值是否发生突变来确定各个像素点是否属于边缘像素点，将各个边缘像素点进行几何拟合以确定所述实时阅读图像中的对象的数量，并对所述实时阅读图像中的每一个对象确定其复杂度，基于所述实时阅读图像中各个对象的复杂度确定所述实时阅读图像对应的目标复杂度；
第一滤波处理设备，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述目标解析设备连接，用于在接收到的目标复杂度超限时，从省电状态进入正常状态，在接收到的目标复杂度未超限时，从正常状态进入省电状态，在正常状态中，基于接收到的目标复杂度对所述实时阅读图像执行对应维数的小波滤波处理以获得并输出小波滤波图像，还基于接收到的目标复杂度对所述边缘滤波图像执行对应强度的高斯滤波处理以获得并输出第一滤波图像，目标复杂度越高，执行的小波滤波处理的对应维数越多，执行的高斯滤波处理的对应强度越大；
第二滤波处理设备，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述目标解析设备连接，用于在接收到的目标复杂度超限时，从正常状态进入省电状态，在接收到的目标复杂度未超限时，从省电状态进入正常状态，在正常状态中，对所述实时阅读图像执行预设强度的高斯滤波处理以获得并输出第二滤波图像；
动态范围提高设备，设置在眼镜的眼镜腿内，分别与所述第一滤波处理设备和所述第二滤波处理设备连接，用于接收所述第一滤波图像或所述第二滤波图像，并对所述第一滤波图像或所述第二滤波图像执行动态范围提高操作以获得动态范围提高图像；
内容分析设备，设置在眼镜的眼镜腿内，用于接收时间上连续的动态范围提高图像，每一个动态范围提高图像对应一个实时阅读图像，从动态范围提高图像中检测出当前观看的电子书的字体尺寸以作为该动态范围提高图像对应的实时阅读图像中的字体尺寸输出；
微控制器，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述内容分析设备连接，基于各个实时阅读图像对应的字体尺寸以及各个实时阅读图像对应的时间标签确定使用者的视力损伤程度，并在所述视力损伤程度超限时，发出视力损伤报警信号；
其中，所述目标解析设备、所述第一滤波处理设备、所述第二滤波处理设备、所述动态范围提高设备和所述内容分析设备分别采用不同型号的SOC芯片来实现；
其中，所述微控制器与所述目标解析设备、所述第一滤波处理设备、所述第二滤波处理设备、所述动态范围提高设备和所述内容分析设备一起被集成在同一块集成电路板上。
接着，继续对本发明的视力损伤监控平台的具体结构进行进一步的说明。
所述视力损伤监控平台中：
所述微控制器在每次电子书开机时，开始对使用者的视力损伤程度的累计确定。
所述视力损伤监控平台中：
所述微控制器在每次电子书关机时，将使用者的视力损伤程度清零。
所述视力损伤监控平台中：
所述动态范围提高设备对所述第一滤波图像或所述第二滤波图像执行动态范围提高操作以获得动态范围提高图像包括：所述第一滤波图像或所述第二滤波图像的动态范围越窄，对所述第一滤波图像或所述第二滤波图像执行动态范围提高操作的强度越大。
所述视力损伤监控平台中还可以包括：
MMC存储芯片，与所述第二滤波处理设备连接，用于预先存储所述预设强度。
所述视力损伤监控平台中还可以包括：
多声道扬声器，与所述微控制器连接，用于在接收到所述视力损伤报警信号时，播放相应的语音报警文件。
所述视力损伤监控平台中：
所述微控制器在所述视力损伤程度未超限时，发出视力正常信号。
采用本发明的视力损伤监控平台，针对现有技术中眼镜设计模式过于简单的技术问题，通过在各种有针对性的图像采集和图像识别设备的基础上，引入内容分析设备，用于接收时间上连续的已处理图像，每一个已处理图像对应一个实时阅读图像，从已处理图像中检测出当前观看的电子书的字体尺寸以作为该动态范围提高图像对应的实时阅读图像中的字体尺寸输出，尤为重要的是，还基于各个实时阅读图像对应的字体尺寸以及各个实时阅读图像对应的时间标签确定使用者的视力损伤程度，从而实现了对使用者的视力的主动保护。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种视力损伤监控平台，所述平台包括：
计时设备，设置在眼镜的眼镜腿内，用于提供实时计时信号；
高清数据采集设备，设置在眼镜的横梁上，用于背离使用者对使用者当前观看的电子书进行高清数据采集，以获得并输出时间上连续的各个实时阅读图像，其中，所述高清数据采集设备与所述计时设备连接，用于对输出的每一个实时阅读图像打上一个时间标签，所述时间标签为对应实时阅读图像的获得时间；
目标解析设备，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述高清数据采集设备连接，用于接收所述实时阅读图像，基于所述实时阅读图像中的各个像素点的灰度值是否发生突变来确定各个像素点是否属于边缘像素点，将各个边缘像素点进行几何拟合以确定所述实时阅读图像中的对象的数量，并对所述实时阅读图像中的每一个对象确定其复杂度，基于所述实时阅读图像中各个对象的复杂度确定所述实时阅读图像对应的目标复杂度；
第一滤波处理设备，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述目标解析设备连接，用于在接收到的目标复杂度超限时，从省电状态进入正常状态，在接收到的目标复杂度未超限时，从正常状态进入省电状态，在正常状态中，基于接收到的目标复杂度对所述实时阅读图像执行对应维数的小波滤波处理以获得并输出小波滤波图像，还基于接收到的目标复杂度对所述边缘滤波图像执行对应强度的高斯滤波处理以获得并输出第一滤波图像，目标复杂度越高，执行的小波滤波处理的对应维数越多，执行的高斯滤波处理的对应强度越大；
第二滤波处理设备，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述目标解析设备连接，用于在接收到的目标复杂度超限时，从正常状态进入省电状态，在接收到的目标复杂度未超限时，从省电状态进入正常状态，在正常状态中，对所述实时阅读图像执行预设强度的高斯滤波处理以获得并输出第二滤波图像；
动态范围提高设备，设置在眼镜的眼镜腿内，分别与所述第一滤波处理设备和所述第二滤波处理设备连接，用于接收所述第一滤波图像或所述第二滤波图像，并对所述第一滤波图像或所述第二滤波图像执行动态范围提高操作以获得动态范围提高图像；
内容分析设备，设置在眼镜的眼镜腿内，用于接收时间上连续的动态范围提高图像，每一个动态范围提高图像对应一个实时阅读图像，从动态范围提高图像中检测出当前观看的电子书的字体尺寸以作为该动态范围提高图像对应的实时阅读图像中的字体尺寸输出；
微控制器，设置在眼镜的眼镜腿内，与所述内容分析设备连接，基于各个实时阅读图像对应的字体尺寸以及各个实时阅读图像对应的时间标签确定使用者的视力损伤程度，并在所述视力损伤程度超限时，发出视力损伤报警信号；
其中，所述目标解析设备、所述第一滤波处理设备、所述第二滤波处理设备、所述动态范围提高设备和所述内容分析设备分别采用不同型号的SOC芯片来实现；
其中，所述微控制器与所述目标解析设备、所述第一滤波处理设备、所述第二滤波处理设备、所述动态范围提高设备和所述内容分析设备一起被集成在同一块集成电路板上。
2.如权利要求1所述的视力损伤监控平台，其特征在于：
所述微控制器在每次电子书开机时，开始对使用者的视力损伤程度的累计确定。
3.如权利要求2所述的视力损伤监控平台，其特征在于：
所述微控制器在每次电子书关机时，将使用者的视力损伤程度清零。
4.如权利要求3所述的视力损伤监控平台，其特征在于：
所述动态范围提高设备对所述第一滤波图像或所述第二滤波图像执行动态范围提高操作以获得动态范围提高图像包括：所述第一滤波图像或所述第二滤波图像的动态范围越窄，对所述第一滤波图像或所述第二滤波图像执行动态范围提高操作的强度越大。
5.如权利要求4所述的视力损伤监控平台，其特征在于，还包括：
MMC存储芯片，与所述第二滤波处理设备连接，用于预先存储所述预设强度。
6.如权利要求5所述的视力损伤监控平台，其特征在于，还包括：
多声道扬声器，与所述微控制器连接，用于在接收到所述视力损伤报警信号时，播放相应的语音报警文件。
7.如权利要求6任一所述的视力损伤监控平台，其特征在于：
所述微控制器在所述视力损伤程度未超限时，发出视力正常信号。
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