CN108478184A - 基于vr的视力测量方法及装置、vr设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于VR的视力测量方法、一种基于VR的视力测量装置以及一种VR设备。所述方法包括：响应于输入的确认操作，获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息；根据所述当前聚焦位置信息获取所述用户眼球当前时刻的视力测量值。本公开通过利用VR设备检测用户眼球视力，不需要其他人员协助，并且可以在任何地点进行视力检测，从而可以有效简化视力检测过程。

Description

基于VR的视力测量方法及装置、VR设备

技术领域

本公开涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于VR的视力测量方法、一种基于VR的视力测量装置以及一种VR设备。

背景技术

传统的视力测量方法，一般为在医院或眼镜店等场所，需要在医师的辅助下，利用视力表或视力灯箱检查用户的视力。在检查时，需要医师利用指示器指定视力表或视力灯箱上的符号，再由用户识别该指定符号的方向并告知医师，最后由医师给出视力检测结果。

传统的视力测量方式不仅浪费时间和人力，也不能保证视力测量的准确性。而且容易受外界因素影响，例如，灯光、噪音等环境因素。此外，一些特殊职业需要用户保持较好的视力，并且对视力测量需要较高的准确度。但对于传统的视力测量方法，若用户提前知晓视力表或视力灯箱上符号的排列规则，则在进行视力测量时存在用户可以作弊的漏洞，从而无法获得用户的真实视力测量数据。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种基于VR的视力测量方法、一种基于VR的视力测量装置、一种VR设备，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种基于VR的视力测量方法，包括：

响应于输入的确认操作，获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息；

根据所述当前聚焦位置信息获取所述用户眼球当前时刻的视力测量值。

在本公开的一种示例性实施例中，所述当前视力测量图像包括级数连续的多个视标；

其中，各视标根据级数顺序排列且指示方向不同。

在本公开的一种示例性实施例中，所述视标根据国际标准视力表、标准对数视力表或兰氏环视力表中的任一项设置。

在本公开的一种示例性实施例中，所述获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息包括：

在预设视力测量图像组中随机抽取一视力测量图像作为第一视力测量图像；

根据所述第一视力测量图像中视标级数提供视标级数连续的后续视力测量图像；

响应于输入的确认操作，通过眼球追踪算法获取所述用户眼球在所述当前视力测量图像的视线坐标；

根据所述视线坐标获取所述当前视力测量图像的当前聚焦位置信息；

其中，所述视力测量图像组包括多个视力测量图像。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

获取所述用户眼球的多个视力测量值并计算平均测量值；

将所述平均测量值配置为所述用户眼球的最终测量结果。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

交替将所述用户一侧眼球视野渲染为黑色。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

为所述当前视力测量图像中的当前聚焦位置配置标识框。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

根据用户信息配置用户标识；

将所述用户标识对应的测量数据按预设方式保存；

其中，所述测量数据包括所述用户标识、所述视力测量值以及所述视力测量值对应的测量时间。

根据本公开的第二方面，提供一种基于VR的视力测量装置，其特征在于，包括：

位置信息获取模块，用于响应于输入的确认操作，获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息；

测量值输出模块，用于根据所述当前聚焦位置信息输出所述用户当前时刻的视力测量值。

根据本公开的第三方面，提供一种VR设备，用于实现上述的基于VR的视力测量方法。

本公开的一种实施例所提供的基于VR的视力测量方法，通过响应用户利用VR设备在虚拟场景中输入的确认操作，获取用户眼球当前时刻在当前视力测量图像中聚焦位置信息，并根据该聚焦位置信息获取用户在当前实力测量图像中的视力测量值。通过利用用户眼球对视力测量图像中的聚焦位置确定用户眼球的视力，能够实现对用户眼球视力更加准确的测量。并且，通过利用VR设备检测用户眼球视力，也不需要其他人员协助，并且可以在任何地点进行视力检测，从而可以有效简化视力检测过程。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性示出本公开示例性实施例中一种基于VR的视力测量方法的示意图；

图2示意性示出本公开示例性实施例中一种获取用户眼球当前聚焦位置信息的方法示意图；

图3示意性示出本公开示例性实施例中一种基于VR的视力测量装置的组成示意图；

图4示意性示出本公开示例性实施例中一种基于VR的视力测量装置的另一种示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

本示例实施方式中首先提供了一种基于VR的视力测量方法，可以应用于利用VR设备对用户的视力检测。可以利用上述的VR设备为用户提供一虚拟现实场景。其中，该虚拟现实场景例如可以由光学结构和显示系统组成，其中显示系统与外部虚拟现实引擎连接，以接收外部虚拟现实引擎处理后的显示内容，再通过光学结构为用户呈现出一个虚拟现实场景；也可以仅包括光学结构，而显示系统和虚拟现实引擎由智能手机等外部设备提供；即本示例实施方式中对于虚拟现实交互方法所应用的虚拟现实系统并不进行特殊限定。举例来说，VR设备可以是VR头盔、VR眼镜等虚拟现实设备。本公开对所使用的VR设备不做特殊限定。参考图1中所示，上述的基于VR的视力测量方法可以包括以下步骤：

步骤S1，响应于输入的确认操作，获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息；

步骤S2，根据所述当前聚焦位置信息获取所述用户眼球当前时刻的视力测量值。

本示例实施方式所提供的所提供的基于VR的视力测量方法，通过响应用户利用VR设备在虚拟场景中输入的确认操作，获取用户眼球当前时刻在当前视力测量图像中聚焦位置信息，并根据该聚焦位置信息获取用户在当前实力测量图像中的视力测量值。通过利用用户眼球对视力测量图像中的聚焦位置确定用户眼球的视力，能够实现对用户眼球视力更加准确的测量。并且，通过利用VR设备检测用户眼球视力，也不需要其他人员协助，并且可以在任何地点进行视力检测，从而可以有效简化视力检测过程。

下面，将结合附图及实施例对本示例实施方式中的基于VR的视力测量方法中各个步骤进行更详细的说明。

步骤S1，响应于输入的确认操作，获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息。

本示例实施方式中，参考图2所示，上述的获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息具体可以包括：

步骤S101，在预设视力测量图像组中随机抽取一视力测量图像作为第一视力测量图像。

在利用VR设备为用户提供一虚拟现实场景后，在视力测量开始时，可以先对用户的左侧眼球或右侧眼球进行视力测量，同时可以将用户的另一侧眼球视野渲染为黑色，以便于对用户左、右两侧眼球的视力单独进行测量。

同时，可以在虚拟现实场景中显示第一视力测量图像。具体来说，可以提供一包含多个视力测量图像的视力测量图像组，并可以从预设的视力测量图像组中随机抽取一视力测量图像作为第一视力测量图像。

其中，上述的视力测量图像中可以包括多个用于用户观看和识别的视标，例如，可以设置至少4个或更多数量的视标，并且各视标的指示方向各不不同，例如，分别指示上、下、左、右四个方向，从而可以对用户视力进行测量。

此外，还可以对视力测量图像中的各视标的级数进行设置，例如设置一张视力测量图像中的各视标为相同的级数。

当然，在本公开的其他示例性实施例中，还可以设置各视力测量图像中的各视标的级数不同，从而便于用户利用较少的视力测量图像便能够检测出用户眼球的视力测量值。进而能够缩短视力测量的时间，提高视力测量效率。另外，还可以设置各视标级数连续，并且可以将视标根据级数进行排列，从而可以有效的提高的视力测量结果的精确度。

上述的视力测量图像中的视标的形状、级数、指示方向可以根据视标根据国际标准视力表、标准对数视力表或兰氏环视力表中的任一项设置。例如，可以根据国际标准视力表或标准对数视力表设置视标形状为“E”字型，并设置视标级数为12级或14级；或者兰氏环视力表设置视标形状为“C”字型，同时设置视标级数为13级。当然，在本公开的其他示例性实施例中，也可以采用根据其他标准设置视标或自定义视标，例如根据斯内伦视力表(Snellen chart)设置视标，或设置视标形状为“山”字型等，本公开对其不做特殊限定。

举例来说，可以根据国际标准视力表的视标级数设置视力测量图像中。若设置每张视力测量图像以及每个级数的视标数量均为4，分别指示上、下、左、右四个方向，则共有48个视标。在将该48个视标生成视力测量图像组时，可以随机选取4个级数不同且连续，方向各不相同的4个视标组成一视力测量图像。例如，第一视力测量图像中各视标分别为：第一视标级数为0.1，方向向上，第二视标级数为0.12，方向向右；第三视标级数为0.15，方向向下；第四视标级数为0.2，方向向左。在第一视力测量图像中，可以将该四个视标根据级数从左向右或从右向左依次排列。

步骤S102，根据所述第一视力测量图像中视标级数提供视标级数连续的后续视力测量图像。

在虚拟现实场景中显示第一视力测量图像后，在未接收到用户的确认操作时，便可以在预设的时长后根据第一视力测量图像中视标的级数在预设的视力测量图像组中选取视标级数连续的第二视力测量图像。举例来说，各视力测量图像中包含4个级数连续且指示方向各不相同的视标，若第一视力测量图像中最大级数为0.2，则第二视力测量图像中4个视标的级数可以分别为：0.3、04、0.5以及0.6。第三视力测量图像中4个视标的级数可以分别为：0.8、1.0、1.2以及1.5。

通过设置视力测量图像中视标的级数连续，使相邻的两个视标的大小不同，方向不同，例如，在当前的视力测量图像中第一视标清晰、第二视标模糊时，用户便可以很快速的找到清晰和不清晰的临界点。便于用户快速、精准的确定眼球视力。

步骤S103，响应于输入的确认操作，通过眼球追踪算法获取所述用户眼球在所述当前视力测量图像的视线坐标。

在接收到用户输入的确认操作时，便可以利用眼球追踪算法获取用户眼球在当前视力测量图像中的视线坐标。用户的确认操作可以是在虚拟现实场景中的通过手势操作输入的确认信息，也可以是利用虚拟按键触发的确认操作，或者利用硬件设备生成的确认信息。本公开对于输入的确认操作的形式不作特殊限定。

举例来说，对于用户眼球的视线坐标，可以利用VR设备中用于检测获取的眼部图像中的双角膜反射光斑中心位置和瞳孔中心位置的相机，提取与用户眼球注视方向相关的视线特征向量，并根据提取的视线特征向量和求解后的视线映射参数模型进行用户视线在当前视力测量图像上注视落点进行计算。

步骤S104，根据所述视线坐标获取所述当前视力测量图像的当前聚焦位置信息。

具体来说，在获取用户眼球的视线坐标后，可以利用JNI接口(Java NativeInterface，Java本地接口)将所得的坐标位置以JNI格式书写，并将坐标作为返回值传递到android工程的java代码中，在利用通信协议接口将android中的坐标数据信息传递到unity 3D引擎当中，最终利用unity3D引擎获取当前聚焦位置信息，实现对当前聚焦位置的标定。

此外，在本公开的其他示例性实施中，还可以在虚拟现实场景中为用户眼球的当前聚焦位置配置标识框，以提示用户当前时刻的聚焦位置。

步骤S2，根据所述当前聚焦位置信息获取所述用户眼球当前时刻的视力测量值。

本示例实施方式中，在获取用户眼球当前适合的聚焦位置后，便可以根据该聚焦位置获知用户眼球视线所在的视标，进而根据该视标获取用户眼球当前时刻的视力测量值。

通过利用眼球的聚焦位置信息判定用户眼球当前时刻的视力测量值，还可以有效的避免视力测量作弊的情况发生。

举例来说，用户测量视力时，从第一视力测量图像开始测量，若用户可以将该图像中的各视标可以依次正确识别，则开始第二视力测量图像的测量，以此类推，直到用户在某一视力测量图像中发现自己能够很清晰的看清楚某一个视标，例如当前视力测量图像中的第一视标，但对于相邻的第二视标观察模糊，此时用户可以通过触控或者手势操作，触发确认信息，此时，便可以根据用户触发确认时的视线坐标确认用户本次测量的视力值。

基于上述内容，在本公开的其他示例性实施例中，上述的方法还可以包括：

步骤S3，获取所述用户眼球的多个视力测量值并计算平均测量值；将所述平均测量值配置为所述用户眼球的最终测量结果。

在获取用户眼球的一次视力测量值后，可以多次重复利用上述的步骤S1、步骤S2获取新的一组视力测量图像组，据此获取用户该眼球的新的视力测量值，并可以根据获取的多个视力测量值计算平均值作为用户眼球的最终测量结果。例如，用户对左侧眼球进行了四次测量，测量结果分别是1.2、1.2、1.2和1.2，则用户左侧眼球的视力为1.2。通过多次测量计算平均值，能够获取用户眼球更加准确的视力测量值，提高视力测量的准确度。

在获取用户的一侧眼球的视力测量值后，可以对该侧眼球的视野渲染为黑色，从而便于对用户另一侧眼球的视力进行测量。

另外，在进行视力测量之前，上述的方法还可以包括：

步骤S100，根据用户信息配置用户标识；将所述用户标识对应的测量数据按预设方式保存；其中，所述测量数据包括所述用户标识、所述视力测量值以及所述视力测量值对应的测量时间。

在开始视力测量之前，可以根据用户输入的姓名及电话号码生成该用户的唯一标示ID。在获取用户的视力测量值后，便可以根据用户标示保存其对应的视力测量值及测量时间。例如，利用输出流的方式保存至本地数据库或网络服务器中，方便用户查看。通过根据用户信息为用户配置标示，并保存视力测量值对应的视力测量时间，可以方便用户准确的查找个人的测量数据。此外，为保护用户个人数据，还可以对测量数据进行加密保存，例如利用对称加密方式等进行数据保存。

在本公开提供的视力测量方法，一方面，利用VR设备实现对用户视力的检测，可以使用户独立完成视力检测，且不受地点及场地空间的限制。另一方面，通过利用用户眼球对视力测量图像中的聚焦位置确定用户眼球的视力，能够实现对用户眼球视力更加准确的测量。

进一步，参考图3所示，本示例的实施方式中还提供一种基于VR的视力测量装置30，包括：位置信息获取模块301、测量值输出模块302。其中：

所述位置信息获取模块301可以用于响应于输入的确认操作，获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息。

所示测量值输出模块302可以用于根据所述当前聚焦位置信息输出所述用户当前时刻的视力测量值。

在本示例性实施方式中，上述的位置信息获取模块301可以包括：第一视力测量图像抽取模块3011、后续视力测量图像提取模块3012、视线坐标获取模块3013以及聚焦位置信息获取模块3014(未示出)。其中，

所述第一视力测量图像抽取模块3011可以用于在预设视力测量图像组中随机抽取一视力测量图像作为第一视力测量图像；其中，所述视力测量图像组包括多个视力测量图像。

所述后续视力测量图像提取模块3012可以用于根据所述第一视力测量图像中视标级数提供视标级数连续的后续视力测量图像。

所述视线坐标获取模3013可以用于响应于输入的确认操作，通过眼球追踪算法获取所述用户眼球在所述当前视力测量图像的视线坐标。

所述聚焦位置信息获取模块3014可以用于根据所述视线坐标获取所述当前视力测量图像的当前聚焦位置信息。

上述的视力测量图像可以包括级数连续的多个视标；且各视标可以根据级数顺序排列且指示方向不同。此外，所述的视标可以根据国际标准视力表、标准对数视力表或兰氏环视力表中的任一项设置。

进一步的，在本示例性实施方式中，上述的基于VR的视力测量装置30还可以包括：平均测量结果计算模块303(未示出)。

所述平均测量结果计算模块303可以用于获取所述用户眼球的多个视力测量值并计算平均测量值；并将所述平均测量值配置为所述用户眼球的最终测量结果。

进一步的，在本示例性实施方式中，上述的基于VR的视力测量装置30还可以包括：视野渲染模块304(未示出)。

所述视野渲染模块304可以用于交替将所述用户一侧眼球视野渲染为黑色。

通过将用户一侧眼球的视野渲染为黑色，可以方便用户对一侧眼球单独进行视力测量，不需使用其他设备手动遮盖眼球。

所述的当前视力测量图像包括级数连续的多个视标；各视标根据级数顺序排列且指示方向不同。

进一步的，在本示例性实施方式中，上述的基于VR的视力测量装置30还可以包括：标识框配置模块305(未示出)。

所述标识框配置模块305可以用于为所述当前视力测量图像中的当前聚焦位置配置标识框。

进一步的，在本示例性实施方式中，上述的基于VR的视力测量装置30还可以包括：用户标识配置模块3061、数据存储模块3062。其中：

所述用户标识配置模块3061可以用于根据用户信息配置用户标识。

所述数据存储模块3062可以用于将所述用户标识对应的测量数据按预设方式保存；其中，所述测量数据可以包括所述用户标识、所述视力测量值以及所述视力测量值对应的测量时间。

上述的基于VR的视力测量装置中各模块的具体细节已经在对应的基于VR的视力测量方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述基于VR的视力测量方法的VR设备。所述的VR设备可以是例如：VR头盔组件或VR眼镜组件等。

参考图4所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (10)

1.一种基于VR的视力测量方法，其特征在于，包括：

响应于输入的确认操作，获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息；

根据所述当前聚焦位置信息获取所述用户眼球当前时刻的视力测量值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前视力测量图像包括级数连续的多个视标；

其中，各视标根据级数顺序排列且指示方向不同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视标根据国际标准视力表、标准对数视力表或兰氏环视力表中的任一项设置。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息包括：

在预设视力测量图像组中随机抽取一视力测量图像作为第一视力测量图像；

根据所述第一视力测量图像中视标级数提供视标级数连续的后续视力测量图像；

响应于输入的确认操作，通过眼球追踪算法获取所述用户眼球在所述当前视力测量图像的视线坐标；

根据所述视线坐标获取所述当前视力测量图像的当前聚焦位置信息；

其中，所述视力测量图像组包括多个视力测量图像。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述用户眼球的多个视力测量值并计算平均测量值；

将所述平均测量值配置为所述用户眼球的最终测量结果。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

交替将所述用户一侧眼球视野渲染为黑色。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

为所述当前视力测量图像中的当前聚焦位置配置标识框。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据用户信息配置用户标识；

将所述用户标识对应的测量数据按预设方式保存；

其中，所述测量数据包括所述用户标识、所述视力测量值以及所述视力测量值对应的测量时间。

9.一种基于VR的视力测量装置，其特征在于，包括：

位置信息获取模块，用于响应于输入的确认操作，获取用户眼球在当前视力测量图像中的当前聚焦位置信息；

测量值输出模块，用于根据所述当前聚焦位置信息输出所述用户当前时刻的视力测量值。

10.一种VR设备，其特征在于，用于实现上述权利要求1～8所述的方法。