CN108113640A - 一种瞳孔自动定位与跟踪设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种瞳孔自动定位与跟踪设备。该瞳孔自动定位与跟踪设备包括：第一直线移动机构，第二直线移动机构，第三直线移动机构，载物设备，双目定位系统以及颌托架；所述第一直线移动机构，第二直线移动机构，第三直线移动机构之间互相垂直；所述载物设备与所述第三直线移动机构连接；所述双目定位系统设置在所述载物设备上；所述颌托架设置在所述第一直线移动机构上。本发明提供的瞳孔自动定位与跟踪设备具有活动范围可调且结构紧凑的优点。
Description
技术领域
本发明涉及眼科检查领域，具体涉及一种瞳孔自动定位与跟踪设备。
背景技术
青少年及老年人是眼科疾病的高发人群，常规筛查过程需要对眼压、屈光度、眼前节与眼底图像进行检测与分析，用到多种眼科检查设备，而目前主要的单体眼科设备依然以人工操作为主，占用了医院大量的人力资源，且人工检测的结果随操作人员的技术水平变化较大，很难得到统一、标准化的测量结果。
发明内容
本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种瞳孔自动定位与跟踪设备。所述瞳孔自动定位与跟踪设备包括：第一直线移动机构，第二直线移动机构，第三直线移动机构，载物设备，双目定位系统以及颌托架；所述第一直线移动机构，第二直线移动机构，第三直线移动机构之间互相垂直；所述载物设备与所述第三直线移动机构连接；所述双目定位系统设置在所述载物设备上；所述颌托架设置在所述第一直线移动机构上。
在一些实施例中，所述双目定位系统包括红外光灯组件以及红外摄像头组件。
在一些实施例中，所述第一直线移动机构和第二直线移动机构采用步进电机与滚珠丝杠、导轨配合方式实现直线运动。
在一些实施例中，所述第三直线移动机构由同步轮进行传动。
在一些实施例中，所述第一直线移动机构和第二直线移动机构固定连接，所述第二直线移动机构和第三直线移动机构固定连接。
在一些实施例中，所述第一直线移动机构包括支撑底板以及设置在所述支撑底板上的直线导轨。
在一些实施例中，所述第二直线移动机构包括支撑底板以及设置在所述支撑底板上的直线导轨。
在一些实施例中，所述第三直线移动机构包括支撑底板以及设置在所述支撑底板上的直线导轨。
在一些实施例中，所述载物设备上还设置有电脑验光仪和眼压仪。
在一些实施例中，所述瞳孔自动定位与跟踪设备还包括外壳，所述第一直线移动机构，第二直线移动机构，第三直线移动机构设置在所述外壳内。
本发明的技术效果：本发明提供的瞳孔自动定位与跟踪设备通过三个直线驱动机构实现直角坐标形式的三方向运动，活动范围可调且结构紧凑，可提高眼科检测结果准确性、快速性。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的瞳孔自动定位与跟踪设备的结构示意图；
图2为根据本发明一个实施例的瞳孔自动定位与跟踪设备的结构示意图；
图3为根据本发明另一个实施例的瞳孔自动定位与跟踪设备的结构示意图；
图4为根据本发明一个实施例的瞳孔自动定位与跟踪设备中的第一直线移动机构的结构示意图；
图5为根据本发明一个实施例的瞳孔自动定位与跟踪设备中的第二直线移动机构的结构示意图；
图6为根据本发明一个实施例的瞳孔自动定位与跟踪设备中的第三直线移动机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
参考图1-图6所示，是本发明提供的一种瞳孔自动定位与跟踪设备100。如图3所示，所述瞳孔自动定位与跟踪设备100包括：第一直线移动机构1，第二直线移动机构2，第三直线移动机构3，载物设备4，双目定位系统20以及颌托架7；所述第一直线移动机构1，第二直线移动机构2，第三直线移动机构3之间互相垂直；所述载物设备4与所述第三直线移动机构3连接；所述双目定位系统20设置在所述载物设备4上；所述颌托架7设置在所述第一直线移动机构1上。
在一些实施例中，所述双目定位系统20包括红外光灯组件5以及红外摄像头组件6。所述红外光灯组件5、红外摄像头组件6及设备控制系统构成双目定位系统，可实现对人眼瞳孔大小及空间位置的确定。
在一些实施例中，所述第一直线移动机构1和第二直线移动机构2采用步进电机与滚珠丝杠、导轨配合方式实现直线运动。
如图4所示，所述第一直线移动机构1包括底板11、电机12、联轴器13、电机固定件14、转接件15、丝杠单元16、直线导轨17、丝杠支撑件18、脚座19、传感器组件20。其中转接件15和直线导轨17上安装孔用于固定连接第二直线移动机构2。电机12、联轴器13、丝杠单元16、直线导轨17、丝杠支撑件18为第一直线移动机构1的直线驱动单元，此单元组成不限于上述形式，但必须包括电机12和丝杠单元16，有实例可将二者合二为一共同构成直线驱动模块。传感器组件201由两个或两个以上传感器组成，用于确定第一直线移动机构1的运动范围，通过调整传感器安装间距，可获得不同的移动范围。传感器组件201可由光电传感器或机械式传感器组成，也可以使用其他触发式I/O信号传感器或开关。
如图5所示，所述第二直线移动机构2主要由底板21、电机22、联轴器23、电机固定件24、转接件25、直线导轨26、丝杠单元27、丝杠支撑件28、传感器组件29、第一直线移动机构1传感器触发片30组成。其中底板21上安装孔用于连接第一直线移动机构1中转接件15、直线导轨17。其中转接件25和直线导轨26上安装孔用于固定连接第三直线移动机构3。电机22、联轴器23、直线导轨26、丝杠单元27、丝杠支撑件28为第二直线移动机构2的直线驱动单元，此单元组成不限于上述形式，但必须包括电机22和丝杠单元27，有实例可将二者合二为一共同构成直线驱动模块。传感器组件29由两个或两个以上传感器组成，用于确定第二直线移动机构2的运动范围，通过调整传感器安装间距，可获得不同的移动范围。传感器组件29可由光电传感器或机械式传感器组成，也可以使用其他触发式I/O信号传感器或开关。传感器触发片30用于在设备运行过程中触发第一直线移动机构1中的传感器组件20，达到控制第一直线移动机构1运动范围的目的。
在一些实施例中，所述第三直线移动机构3由同步轮进行传动。
如图6所示，所述第三直线移动机构3主要由底板31、丝杠固定件32、电机33、直线导轨34、转接件35、丝杠支撑件36、第二直线移动机构2传感器触发片37、传感器组件38、丝杠单元39、同步带轮40、同步带41、同步带轮42、第二直线移动机构2传感器触发片43组成。其中底板31上安装孔用于连接第二直线移动机构2中转接件25、直线导轨26。其中转接件35上表面安装孔用于固定连接载物设备4。电机33、联轴器23、直线导轨34、丝杠单元39、同步带轮40、同步带41、同步带轮42为第三直线移动机构3的直线驱动单元，此单元组成不限于上述形式，但必须包括电机33和丝杠单元39。传感器组件38由两个或两个以上传感器组成，用于确定第三直线移动机构3的运动范围，通过调整传感器安装间距，可获得不同的移动范围。传感器组件38可由光电传感器或机械式传感器组成，也可以使用其他触发式I/O信号传感器或开关。传感器触发片37用于在设备运行过程中触发第三直线移动机构3中的传感器组件38，达到控制第三直线移动机构3运动范围的目的。传感器触发片43用于在设备运行过程中触发第二直线移动机构2中的传感器组件29，达到控制第二直线移动机构2运动范围的目的。
在一些实施例中，所述第一直线移动机构1和第二直线移动机构2固定连接，所述第二直线移动机构2和第三直线移动机构3固定连接。所述第一直线移动机构1和第二直线移动机构2固定连接，第二直线移动机构2和第三直线移动机构3固定连接共同构成一个三自由度直角坐标移动设备。
在一些实施例中，所述第一直线移动机构1包括支撑底板以及设置在所述支撑底板上的直线导轨。可以理解的是所述第一直线移动机构1也可以为其他形式的结构，只要能实现直线移动即可。同时支撑底板上将安装设备控制系统。所述设备控制系统可以控制所述第一直线移动机构1移动。
在一些实施例中，所述第二直线移动机构2包括支撑底板以及设置在所述支撑底板上的直线导轨。可以理解的是所述第二直线移动机构2也可以为其他形式的结构，只要能实现直线移动即可。
在一些实施例中，所述第三直线移动机构3包括支撑底板以及设置在所述支撑底板上的直线导轨。可以理解的是所述第三直线移动机构3也可以为其他形式的结构，只要能实现直线移动即可。
所述载物设备4用于搭载外部眼科检查设备、红外光灯组件5、红外摄像头组件6。在一些实施例中，所述载物设备4上还设置有电脑验光仪和眼压仪。所述载物设备4上还可以设置其他眼科方面的仪器，以便提高效率。
所述颌托架7用于眼科检查过程中托起并固定人的头部，保持人眼位置基本恒定。此设备末端移动轨迹由双目定位系统和控制系统共同给出，相比于常规手动对人眼瞳孔跟踪与定位的设备而言，其具有全自动人眼瞳孔定位功能。当人头部置于颌托架7时，红外光灯组件5、红外摄像头组件6配合相应控制系统实现人瞳孔空间位置的计算，计算结果传递给控制系统，由控制系统控制载物设备移动到工作位置。
在如图3所示的实施例中，所述瞳孔自动定位与跟踪设备100还包括外壳8，所述第一直线移动机构1，第二直线移动机构2，第三直线移动机构3设置在所述外壳8内。在一些实施例中，手动控制板9和对外接口板10固定在外壳8上。
本发明实施例提供的一种瞳孔自动定位与跟踪设备100，在设备接电开机后，当人的下巴放置在颌托架7上时，可通过附加开关自动或人工触发定位过程，设备将自主通过预设搜索路径在空间内移动载物平台，通过双目红外摄像头组件6所采集图像对人瞳孔与预设点位置偏差进行计算，进而驱动第一直线移动机构1，第二直线移动机构2和第三直线移动机构3，使预设位置对准人瞳孔，此预设位置为可调值，在系统中添加校正参数实现。载物设备4上面可以搭载电脑验光仪、眼压仪等检查设备，代替传统由人工手段，自动的对焦完成的测量过程。
本发明的技术效果：本发明提供的瞳孔自动定位与跟踪设备通过三个直线驱动机构实现直角坐标形式的三方向运动，活动范围可调且结构紧凑，可提高眼科检测结果准确性、快速性。可解决目前手动人眼检测中存在的人力资源占用高、主观性较强的问题。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，包括：
第一直线移动机构，第二直线移动机构，第三直线移动机构，载物设备，双目定位系统以及颌托架；
所述第一直线移动机构，第二直线移动机构，第三直线移动机构之间互相垂直；
所述载物设备与所述第三直线移动机构连接；
所述双目定位系统设置在所述载物设备上；
所述颌托架设置在所述第一直线移动机构上。
2.根据权利要求1所述的瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，所述双目定位系统包括红外光灯组件以及红外摄像头组件。
3.根据权利要求1所述的瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，所述第一直线移动机构和第二直线移动机构采用步进电机与滚珠丝杠、导轨配合方式实现直线运动。
4.根据权利要求1所述的瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，所述第三直线移动机构由同步轮进行传动。
5.根据权利要求1所述的瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，所述第一直线移动机构和第二直线移动机构固定连接，所述第二直线移动机构和第三直线移动机构固定连接。
6.根据权利要求1所述的瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，所述第一直线移动机构包括支撑底板以及设置在所述支撑底板上的直线导轨。
7.根据权利要求1所述的瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，所述第二直线移动机构包括支撑底板以及设置在所述支撑底板上的直线导轨。
8.根据权利要求1所述的瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，所述第三直线移动机构包括支撑底板以及设置在所述支撑底板上的直线导轨。
9.根据权利要求1所述的瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，所述载物设备上还设置有电脑验光仪和眼压仪。
10.根据权利要求1所述的瞳孔自动定位与跟踪设备，其特征在于，还包括外壳，所述第一直线移动机构，第二直线移动机构，第三直线移动机构设置在所述外壳内。
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