CN108478399B - 一种弱视训练仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种弱视训练仪，包括显示模块、视线追踪模块以及图像处理模块，显示模块用于显示视场内容，且可以分别显示左眼视场内容、右眼视场内容和双眼视场内容，所述视线追踪模块追踪使用者视线轨迹，显示模块显示双眼视场内容，双眼视场内容中包含运动目标，视线追踪模块分别跟踪使用者左眼、右眼对运动目标的注视轨迹，根据注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度判定主视眼与弱视眼并记录双眼的注视轨迹，显示模块根据所述判定结果对弱视眼多次重复显示包含运动目标的视场内容并记录弱视眼注视运动目标的注视轨迹。上述弱视训练仪，可以有效的丰富视力训练场景，提高视力改善效率。

Description

一种弱视训练仪
技术领域
本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种弱视训练仪。
背景技术
弱视是眼科临床常见的儿童眼病，是婴幼儿时期，由于各种原因如知觉、运动、传导及视中枢等原因未能接受适宜的视刺激，使视觉发育受到影响而发生的视觉功能减退的状态，通常由斜视、屈光参差和屈光不正等原因导致，主要表现为视力低下及双眼单视功能障碍。
目前普遍应用的弱视治疗方法有遮盖疗法、后像疗法、药物光学抑制疗法和视觉刺激疗法等。这些治疗方法的主要缺点在于：一方面，上述各种针对弱视的治疗法需应用到各种医疗仪器，致使其使用方法复杂，治疗需要耗费医生大量的精力；另一方面，患者的依从性差，患者在接受治疗时往往会面对枯燥的训练过程，难以长时间的坚持。
本发明针对以上两种治疗方法的缺点，提供了一种弱视训练仪，可以有效的丰富视力训练场景，提高视力改善效率。
发明内容
本发明提出的弱视训练仪可以有效的丰富视力训练场景，提高视力改善效率。本发明的具体技术方案为：
一种弱视训练仪，包括显示模块、视线追踪模块以及图像处理模块，显示模块包括显示屏、透镜模组、电路板、芯片及电源，显示屏与电路板电连接，芯片嵌入安装在电路板上并与电路板电连接，电源为电路板供电；视线追踪模块通过结构件与显示模块相连，视线追踪模块包括红外光源、摄像机，红外光源为使用者的眼睛提供照明，并在眼角膜上形成光斑，摄像机捕捉眼睛图像并将其传输至图像处理模块，图像处理模块处理所接收到的眼睛图像数据信息并输出处理结果。
显示模块用于显示视场内容，且可以分别显示左眼视场内容、右眼视场内容和双眼视场内容，所述视线追踪模块追踪使用者视线轨迹，显示模块显示双眼视场内容，双眼视场内容中包含运动目标，视线追踪模块分别跟踪使用者左眼、右眼对运动目标的注视轨迹，根据注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度判定主视眼与弱视眼并记录双眼的注视轨迹，所述显示模块根据所述判定结果对弱视眼多次重复显示包含所述运动目标的视场内容并记录弱视眼注视运动目标的注视轨迹。
作为本发明的进一步优化，视线追踪模块计算使用者的双眼注视位置，使用者通过视线与视场内容互动，显示模块可以显示可以让使用者通过视线参与互动的游戏场景，摄像机捕捉光斑图像及瞳孔图像，并将光斑和瞳孔图像数据传输至图像处理芯片，图像处理芯片根据光斑与瞳孔的相对位置计算出使用者的双眼注视位置，并根据使用者的眼部特征数据实现使用者视线与视场内容的互动。
作为本发明的进一步优化，显示模块的技术参数可调节，调节显示模块的技术参数，可以对使用者实施遮盖治疗，即将主视眼的亮度调整至最低，实现遮盖功能。
作为本发明的进一步优化，运动目标的运动轨迹为由远及近或由近及远的运动轨迹，运动目标的纵向运动轨迹可以让使用者的双目立体视觉功能得到更快的恢复。
作为本发明的进一步优化，显示模块中视场内容为动画或游戏，可以增加显示内容的趣味性，改善使用者的依从性。
作为本发明的进一步优化，显示模块中视场内容模拟光刷训练。
作为本发明的进一步优化，显示模块为虚拟现实显示装置。
作为本发明的进一步优化，显示模块中的技术参数为分辨率、明暗度以及色彩饱和度等，调节显示模块的技术参数，可以模拟传统弱视训练仪的各种场景，提高显示模块的实用性。
本发明的有益效果是：本发明披露的弱视训练仪，可以有效的丰富视力训练场景，客观评估弱视眼的弱势程度，提高视力改善效率。
附图说明
图1为本发明实施例中区分主视眼与弱视眼注视轨迹拟合示意图；
图2为本发明实施例中弱视眼注视轨迹拟合示意图；
图3为本发明实施例中弱视训练仪结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术方案，现结合附图说明本发明优选的实施例。
本发明公开了一种弱视训练仪，如图3所示，包括显示模块30、视线追踪模块303以及图像处理模块，显示模块包括显示屏、透镜模组、电路板、芯片及电源，显示屏与电路板电连接，芯片嵌入安装在电路板上并与电路板电连接，电源为电路板供电；视线追踪模块通过结构件与显示模块相连，视线追踪模块包括红外光源、摄像机，红外光源为使用者的眼睛提供照明，并在眼角膜上形成光斑，摄像机捕捉眼睛图像并将其传输至图像处理模块，图像处理模块处理所接收到的眼睛图像数据信息并输出处理结果。
显示模块包括左视场302和右视场301，用于显示视场内容，且可以分别显示左眼视场内容、右眼视场内容和双眼视场内容，所述视线追踪模块追踪使用者视线轨迹，显示模块显示双眼视场内容，双眼视场内容中包含运动目标，视线追踪模块分别跟踪使用者左眼、右眼对运动目标的注视轨迹，根据注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度判定主视眼与弱视眼并记录双眼的注视轨迹，所述显示模块根据所述判定结果对弱视眼多次重复显示包含所述运动目标的视场内容并记录弱视眼注视运动目标的注视轨迹。
在第一实施例中，弱视训练仪中的显示模块为虚拟现实显示装置，用于显示视场内容。虚拟现实显示装置分别对左眼显示左眼视场内容，对右眼显示右眼视场内容，当对左眼显示左眼视场内容时，左眼视场内容中包含一个运动目标，右眼视场被调暗且不显示动态内容，当对右眼显示右眼视场内容时，右眼视场内容中包含运动目标，左眼视场被调暗且不显示动态内容。
视线追踪模块分别跟踪使用者左眼、右眼对运动目标的注视轨迹，根据注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度判定使用者主视眼与弱视眼并记录双眼的注视轨迹，如图1所示，曲线101为运动目标的真实运动轨迹，曲线102为使用者左眼注视轨迹，曲线103为使用者右眼注视轨迹，由此可以判断：注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度高的眼睛即左眼为主视眼，注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度低的眼睛即右眼为弱视眼。
虚拟现实显示装置对弱视眼多次重复显示包含具有相同运动轨迹运动目标的视场内容，记录每次弱视眼注视运动目标的注视轨迹。如图2所示，曲线201为运动目标的真实运动轨迹，曲线203为使用者弱视眼第一次观察运动目标的注视轨迹，曲线202为使用者弱视眼使用一段时间弱视训练仪后某次观察运动目标的运动轨迹，可以看出，弱视训练仪对弱视眼的训练取得了良好的效果。
在第一实施例中，虚拟现实显示装置显示的视场内容中的运动目标的运动轨迹为由远及近的运动轨迹，运动目标的纵向运动轨迹可以让使用者的双目立体视觉功能得到更快的恢复。
在实施例一中，显示模块的技术参数可调节，调节显示模块的明暗度，可以对使用者实施遮盖治疗，即将主视眼的亮度调整至最低，实现遮盖功能。
本发明还公开了实施例二，在第二实施例中，弱视训练仪中的显示模块为虚拟现实显示装置，用于显示视场内容，视场内容为双眼动画场景。虚拟现实显示装置分别对左眼显示左眼视场内容，对右眼显示右眼视场内容，当对左眼显示左眼视场内容时，双眼动画场景中包含一个运动目标，右眼视场被调暗且不显示动态内容，当对右眼显示右眼视场内容时，双眼动画场景中包含运动目标，左眼视场被调暗且不显示动态内容。
视线追踪模块分别跟踪使用者左眼、右眼对运动目标的注视轨迹，根据注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度判定使用者主视眼与弱视眼并记录双眼的注视轨迹，如图1所示，曲线101为运动目标的真实运动轨迹，曲线102为使用者左眼注视轨迹，曲线103为使用者右眼注视轨迹，由此可以判断：注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度高的眼睛即左眼为主视眼，注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度低的眼睛即右眼为弱视眼。
虚拟现实显示装置对弱视眼多次重复显示包含具有相同运动轨迹运动目标的视场内容，记录每次弱视眼注视运动目标的注视轨迹。如图2所示，曲线201为运动目标的真实运动轨迹，曲线203为使用者弱视眼第一次观察运动目标的注视轨迹，曲线202为使用者弱视眼使用一段时间弱视训练仪后某次观察运动目标的运动轨迹，可以看出，弱视训练仪对弱视眼的训练取得了良好的效果。
在实施例二中，使用者可以通过视线与双眼动画场景中的运动目标进行互动，使用者的视线注视位置与运动目标位置重合时，通过眨眼动作可以使双眼动画场景中的运动目标的形态发生变化，增加使用者在使用弱视训练仪中的趣味性。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种弱视训练仪，包括显示模块、视线追踪模块以及图像处理模块，显示模块包括显示屏、透镜模组、电路板、芯片及电源，显示屏与电路板电连接，芯片嵌入安装在电路板上并与电路板电连接，电源为电路板供电；视线追踪模块通过结构件与显示模块相连，视线追踪模块包括红外光源、摄像机，红外光源为使用者的眼睛提供照明，并在眼角膜上形成光斑，摄像机捕捉眼睛图像并将其传输至图像处理模块，图像处理模块处理所接收到的眼睛图像数据信息并输出处理结果；其特征在于，显示模块用于显示视场内容，且可以分别显示左眼视场内容、右眼视场内容和双眼视场内容，所述视线追踪模块追踪使用者视线轨迹；所述显示模块显示双眼视场内容，双眼视场内容中包含运动目标，视线追踪模块分别跟踪使用者左眼、右眼对运动目标的注视轨迹，根据注视轨迹与运动目标的真实运动轨迹的接近程度判定主视眼与弱视眼并记录双眼的注视轨迹，所述显示模块根据判定结果对弱视眼多次重复显示包含所述运动目标的视场内容并记录弱视眼注视运动目标的注视轨迹。
2.根据权利要求1所述的弱视训练仪，所述视线追踪模块计算使用者的双眼注视位置，使用者通过视线与视场内容互动。
3.根据权利要求1所述的弱视训练仪，所述显示模块的技术参数可调节。
4.根据权利要求1所述的弱视训练仪，所述运动目标的运动轨迹为由远及近或由近及远的运动轨迹。
5.根据权利要求1所述的弱视训练仪，所述显示模块中视场内容为动画或游戏。
6.根据权利要求1所述的弱视训练仪，所述显示模块中视场内容模拟光刷训练。
7.根据权利要求1所述的弱视训练仪，所述显示模块为虚拟现实显示装置。
8.根据权利要求3所述的弱视训练仪，所述显示模块中的技术参数为分辨率、明暗度以及色彩饱和度。
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