CN109106333A - 一种自动调节式自助视力筛查系统及装置 - Google Patents

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CN109106333A CN201811145078.7A CN201811145078A CN109106333A CN 109106333 A CN109106333 A CN 109106333A CN 201811145078 A CN201811145078 A CN 201811145078A CN 109106333 A CN109106333 A CN 109106333A
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陆琦
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Abstract

本发明涉及一种自动调节式自助视力筛查系统及装置，该系统包括人机交互单元、视力检测单元、监测单元、控制单元和数据档案单元；该装置包括视力筛查仪、CCD相机、移动装置、显示屏；通过相机CCD测定人眼位置，并将该位置信息反馈到控制单元，控制单元驱动视力筛查仪移动到适合人眼检测的最佳位置；本发明解决了现有视力检测设备需要专业操作者协作、且准确性、稳定性及成功率低的缺陷，本发明自助操作完成，测试更简单、更迅速、成功率显著提升，且统一测试的光环境，测试的稳定性和准确性更高。

Description

一种自动调节式自助视力筛查系统及装置
技术领域
本发明涉及视力测试技术领域，具体涉及一种自动调节式自助视力筛查系统及装置。
背景技术
近年来，近视眼的发病率呈不断增加趋势，据2016年《国民视觉健康报告》的数据显示2012年我国近视总人口已有4.5亿，并预计2020年将增至7亿人。这不仅与越来越多的电子设备有关，而且与个体的用眼习惯有关，因此，如何能够及早发现视力问题，并对自身的视力变化不断监测有重要意义。
目前视力检测设备主要是医院电脑验光仪、综合验光仪等专业性、较为大型的专业设备，需要由专业验光师进行操作和测量。近年也出现了一些基于波前像差原理的单目或双目视力筛查仪，但也需要通过训练过的专业操作者来为被测者进行测量，操作者需要对其进行距离、位置的调整，以满足筛查仪的测量要求。受光环境、被测者配合度等因素的影响，测量的准确度、稳定性和成功率均有一定的影响。
并且以往的视力测量均为断点式的单次测量，测量结果的呈现方式为纸质打印报告，测试机构及被测者均未将多次测量结果进行汇总，形成系统性的视力监测曲线，不利于动态评估青少年的视力发展趋势，不方便寻找视力问题根源，及时采取措施干预，对近视的发展进行预防或控制。
中国专利CN202036199U公开了一种自助式智能视力测试系统，该系统包括遥控器、显示器、盒型封装及服务器，所述盒型封装内设有嵌入式工业主板和红外接收装置；该发明可以避免部分人为因素的干扰，提高测试结果的客观性与公正性，但仍然存在因测试者的人为因素影响测试结果的问题，且无法做到长久预防和监控视力问题的发展趋势。
中国专利CN104068827A公开了一种自助式眼睛综合检测方法及检测设备，该设备包括测距模块、摄像模块、偏心照明模块、显示模块和控制处理模块，测试者可以自助完成屈光、瞳距、散光和眼位的测量；该发明容易受外界光环境的影响，影响测量的准确度、稳定性和成功率，并且无法对测量结果进行系统性的监测汇总，不便于持续评估视力发展情况。
中国专利CN107157436A公开了一种视力筛查系统，包括夹片、过滤窗、手持终端和上位机，夹片与过滤窗的线偏振方向的正交方向垂直，过滤窗通过紧固绳索固定在手持终端的正面，手持终端通过无线网与上位机进行通信，实现视力的快速筛查；该发明操作简单，反应灵敏，评估结果提示性强，成本低等优点，但其评估结果作为日常护理自我健保的参考工具使用，测量的准确度有限，且需要专人协助完成测试，测试结果容易受外界因素影响。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单、迅速，测试稳定、准确，且可建立测试档案的自动调节式自助视力筛查系统及装置，其技术方案如下：包括人机交互单元、视力检测单元、监测单元、控制单元和数据档案单元；所述监测单元与控制单元连接，所述视力检测单元分别与人机交互单元、控制单元及数据档案单元连接。
优选地，所述人机交互单元由测试者自助操作。
优选地，所述人机交互单元包括测试者信息输入、检测仪操作指令、测试操作指导及测试结果输出；所述人机交互单元的硬件界面为触屏式操作面板。
优选地，所述测试者信息输入的方式包括手工输入方式、刷卡模式、智能识别模式及扫码验证模式；所述检测仪操作指令包括开始检测、重新检测、返回上一步及返回主界面。
优选地，所述测试操作指导包括文字式操作指导说明、视频式操作指导展示；所述测试结果输出方式包括硬件界面展示和/或发送至客户接收端。
优选地，所述视力检测单元为波前像差分析感受器原理设计的视力检测模块；优选地，所述视力检测模块的摄影单元的最佳成像距离范围为60cm～140cm，更优选为80～100cm，视力测试更准确、且测试效率高，更能准备反应测试者的视力状况，测试结果具有较高的参考价值。
优选地，所述波前像差分析感受器的结构包括光源、单模光纤、第一透镜、平面反射镜、电荷耦合器件、微透镜、第二透镜、第三透镜。
优选地，所述监测单元用于检测测试者眼睛的空间位置，并将空间位置信息发送至控制单元；优选地，所述监测单元通过CCD相机进行监测。
优选地，所述控制单元包括移动装置，所述控制单元接收监测单元测得的眼睛位置，驱动所述移动装置带动视力检测单元移动至适合进行视力检测的对应空间位置。优选地，所述移动装置可以在一维、二维或三维空间方向移动。
优选地，所述数据档案单元用于记录和存储信息，所述信息为结构化信息，所述信息包括测试者信息、视力筛查仪信息、测试结果信息；优选地，所述数据档案单元的存储方式为云端存储。
一种自助视力筛查装置，包括视力筛查仪、CCD相机、移动装置及显示屏；所述视力筛查仪与所述显示屏连接，所述视力筛查仪内设波前像差分析感受器；所述视力筛查仪与移动装置连接，所述CCD相机用于采集测试者眼睛的空间位置，移动装置带动视力筛查仪的运动至适合视力筛查仪进行视力检测的对应空间位置。
优选地，所述自助视力筛查系统和装置还包括测试者或测试者眼睛定位指示装置，所述定位指示装置用于初步指导测试者或测试者眼睛移动到指定位置范围。
优选地，所述测试者定位指示装置包括指示测试者站定位置的框线或平台、供测试者坐定的平台，如脚印形定位台、椅子等。
优选地，所述测试者眼睛定位指示装置包括用于定位测试者眼睛的平面，所述平面与视力检测单元平行，距离与视力检测单元的最佳成像距离一致。
优选地，所述平面为可透光平面。
作为一种进一步优选的实施方案，所述测试者眼睛定位指示装置包括含有与人体平行的指示线的平面，且所述指示线与视力检测单元的测试点同轴，所述平面与视力检测单元平行，距离与视力检测单元的最佳成像距离一致。
作为另一种进一步优选的实施方案，所述测试者眼睛定位指示装置为与测试者身体平行的细柱状结构，且所述细柱状结构与视力检测单元的测试点同轴，距离与视力检测单元的最佳成像距离一致。
优选地，所述视力筛查系统和装置还配置有软件，所述软件可选自专用软件程序或基于第三方平台的软件程序。
本发明所获得的有益技术效果：
1)本发明自动调节式自助视力筛查系统及装置解决了现有视力检测设备需要专业操作者协作完成、且准确性、稳定性及成功率低的缺陷，本发明可以由被测者自助式操作完成，无需测试操作人员；测试更简单、更迅速、成功率显著提升，且统一测试的光环境，测试条件更统一，测试的稳定性和准确性更高；
2)本发明通过结合专用软件、微信等平台软件使得视力检测更为灵活，建立云端的测试者档案，对每次的测试结果进行结构化存储，测试者的多次测量结果可形成视力监测曲线，方便对青少年的视力发展趋势进行动态评估，以为医生的诊疗提供依据和参考；
3)本发明通过对视力筛查仪最佳检测距离及范围的标定，为装置结构设计提供参数信息，通过人眼定位算法可以得到不同身高个体眼睛的位置信息，从而为高效、稳定检测视力提供技术保证；
4)本发明通过定位指示装置使得测试者眼睛移动到指定位置区间，通过相机CCD检测测试者的眼睛位置，并将该位置信息反馈到控制单元，控制单元驱动移动装置带动视力筛查仪移动到适合视力检测的最佳位置。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
附图1为本发明实施例2的自动调节式自助视力筛查装置的结构示意图，其中：1、视力筛查仪；2、CCD相机；3、显示屏；4、移动装置；5、测试者定位指示装置；
附图2为本发明实施例3的自动调节式自助视力筛查装置的结构示意图，其中：2.1、视力筛查仪，2.2、CCD相机，2.3、显示屏，2.4、移动装置，2.5、眼睛定位指示平面，2.6、测试者眼睛位置；
附图3为本发明实施例4的自动调节式自助视力筛查装置的结构示意图，其中：1.1、视力筛查仪，1.2、CCD相机，1.3、显示屏，1.4、移动装置，1.5、眼睛定位指示柱，1.6、测试者眼睛位置；
附图4为本发明基于波前像差分析传感器的视力筛查仪的原理示意图，其中：6、光源；7、单模光纤；8、第一透镜；9、平面反射镜；10、电荷耦合器件(CCD)；11、微透镜；12、第二透镜；13、第三透镜；14、分光镜；15、眼睛。
具体实施方式
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例1
一种自动调节式自助视力筛查系统，包括人机交互单元、视力检测单元、监测单元、控制单元和数据档案单元；监测单元与控制单元连接，视力检测单元分别与人机交互单元、控制单元及数据档案单元连接；人机交互单元包括测试者信息输入、检测仪操作指令、测试操作指导及测试结果输出等；人机交互单元的硬件界面为触屏式操作面板，操作精度高，灵敏且便于清洁打理。
测试者信息输入的方式为手工输入方式，即通过手机号、身份证号、学生证号等具有唯一识别的ID方式进行信息输入。
优选地，测试者信息输入的方式为刷卡模式，即通过身份证、学生证、市民卡等刷卡方式进行信息输入。
优选地，测试者信息输入的方式为智能识别模式，即通过指纹、人脸识别、眼虹膜识别等识别方式进行信息输入。
优选地，测试者信息输入的方式为扫码验证模式，即通过专用软件、基于微信、支付宝等第三方平台的各类可提供个人认证信息和扫描功能的软件进行扫码验证。
检测仪操作指令包括开始检测、重新检测、返回上一步及返回主界面等操作指令。
测试操作指导为文字式操作指导说明，即测试者通过文字操作说明获得设备的使用方式及操作步骤，进而自助完成视力的测试。
优选地，测试操作指导为视频式操作指导展示，即测试者通过视频式操作展示获得设备的使用方式及操作步骤，进而自助完成视力的测试。
优选地，测试结果输出为硬件界面展示的方式，即通过人机交互单元硬件界面展示测试结果。
优选地，测试结果输出还包括发送至客户接收端，即将测试结果发送至测试者指定的手机软件、手机短信、微信等接收端。
视力检测单元为基于波前像差分析感受器原理设计的视力检测模块，视力检测模块的摄影单元的最佳成像距离范围为60cm～140cm，优选为80～100cm，视力测试更准确、且测试效率高，更能准备反应测试者的视力状况，测试结果具有较高的参考价值。
监测单元用于检测测试者的眼睛位置，监测单元通过CCD相机进行监测，测试者移动至定位指示位置，监测单元检测测试者眼睛的空间位置，并将位置信息发送至控制单元，控制单元根据监测单元检测到的眼睛位置驱动移动装置带动视力检测单元移动到适合检测的对应位置。
数据档案单元用于记录和存储信息，信息包括测试者信息、视力筛查仪信息及测试结果信息等；信息为结构化信息，对每次的测试结果进行结构化存储，测试者的多次测量结果可形成视力监测曲线，方便对青少年的视力发展趋势进行动态评估，以为医生的诊疗提供依据和参考；数据档案单元的存储方式为云端存储。
实施例2
采用实施例1自动调节式自助视力筛查系统制备的一种自助视力筛查装置，如附图1所示，该装置包括视力筛查仪1、CCD相机2、移动装置4、显示屏3及测试者定位指示装置(即脚印定位台5)，视力筛查仪1与显示屏3连接，显示屏3面向测试者，由测试者自助操作；CCD相机2用于采集测试者的人眼位置，并将该位置信息反馈到与视力筛查仪1连接的移动装置4，移动装置4带动视力筛查仪1移动至适合进行视力检测的最佳位置。脚印定位台5主要用于指示测试者站立的位置。
视力筛查仪1基于波前像差分析感受器原理，移动装置4与视力筛查仪1的底座固定连接，移动装置的移动采用电机驱动。
视力筛查仪配置有App软件，App主要是供个体进行信息注册、登录及记录视力检测信息，并可将历次信息保存，为个体提供视力变化趋势依据。
自助视力筛查装置的工作过程如下：
首先测试者用手机扫描识别显示屏3上的二维码，并下载视力筛查装置配置的应用App软件，填写个人注册信息并登陆。然后，测试者站在脚印定位台5的双脚脚印位置上，点击显示屏3上操作启动视力检测，眼睛水平向前直视。测试者此时，CCD相机2启动工作，CCD相机2采集人脸图像，并采用算法进行脸部特征定位，其中将眼睛位置的空间三维信息提取出来并反馈到移动装置4上，带动视力筛查仪1在空间三维运动，使其到达适合视力检测的最佳空间位置。此时，视力筛查仪1启动工作并检测视力并输出结果，输出的视力信息包括双眼的近视度数、散光度数、瞳孔大小、瞳孔间距等。该信息将会分别显示在显示屏3及视力筛查者的手机App上，其中手机App可对其进行保存、管理，以提供长期历史数据供查看。
该自助视力筛查装置的优势在于，可不借助专业医生或者技师，根据CCD相机监测到的眼睛位置，自动调节视力筛查仪1移动到进行视力检测相适应的最佳位置。
上述过程主要涉及到人眼位置检测及驱动移动装置三维移动的电机转动。对人眼位置检测采用ASM(Active Shape Model)人脸关键点检测算法，主动形状模型即通过形状模型对目标物体进行抽象。该算法首先通过人手动标定人脸器官形成训练集，进一步进行训练后可以对被测人脸部位的关键点进行匹配检测。
ASM主要分为训练和搜索两步，在训练部分首先构建形状模型，准备1600个训练样本，并对脸部的关键点进行手动标记，将该特征点的坐标以特征向量的形式给出，然后对形状进行归一化、对齐，进一步对其进行pca分析，为每个关键点构建梯度特征。在搜索阶段计算嘴巴位置坐标，并做缩放及方位变换，与人脸对齐，进而在各对齐位置临近范围搜索匹配相应的面部器官关键点，然后用人脸形状模型修正匹配结果，并从中得到精确地人眼位置坐标。
得到CCD相机图像上人眼的位置后，将其换算为世界空间坐标，进一步换算为移动装置移动的电机转数，驱动移动装置滑台移动，实现视力筛查仪的位置与人眼保持适合视力筛查仪进行视力检测的空间对应。
实施例3
采用实施例1自动调节式自助视力筛查系统制备的一种自助视力筛查装置，如附图2所示，该装置包括视力筛查仪2.1、CCD相机2.2、显示屏2.3、移动装置2.4及眼睛定位指示平面2.5，视力筛查仪2.1与显示屏2.3和移动装置2.4连接。其中眼睛定位指示平面2.5与视力筛查仪2.1平面平行，距离为视力筛查仪2.1的检测最佳成像距离，测试者眼睛进行测试时眼睛紧靠在指示平面上。CCD相机2.2用于采集测试者眼睛在平面上的二维位置，并将该位置信息反馈到装有视力筛查仪2.1的移动装置2.4，移动装置2.4带动视力筛查仪移动到适合进行视力检测的最佳位置。
视力筛查仪2.1基于波前像差分析感受器原理，移动装置2.4与视力筛查仪2.1的底座固定连接，移动装置的移动采用电机驱动。
优选地，移动装置2.4根据CCD相机监测到的人眼二维位置移动，带动视力筛查仪2.1移动到适合视力检测的平面位置。
视力筛查装置配置有App软件，App主要是供个体进行信息注册、登录及记录视力检测信息，并可将历次信息保存，为个体提供视力变化趋势依据。
自助视力筛查装置的工作过程：
首先测试者用手机扫描识别显示屏2.3上的二维码，并下载视力筛查装置配置的应用App软件，填写个人注册信息并登陆。然后，测试者点击显示屏2.3操作启动视力检测，将眼睛贴近眼睛定位指示平面2.5，眼睛水平向前直视，该位置保证了测试者眼睛与视力筛查仪2.1的水平距离为筛查仪的最佳成像距离。CCD相机2.2启动工作，CCD相机2采集人脸图像，并采用算法进行脸部特征定位，其中将眼睛位置信息提取出来并反馈到控制单元，控制单元驱动移动装置2.4带动视力筛查仪2.1移动，使其中心与人眼的水平位置保持同轴。此时，视力筛查仪2.1启动工作并检测视力并输出结果，输出的视力信息包括双眼的近视度数、散光度数、瞳孔大小、瞳孔间距等。该信息将会分别显示在显示屏2.3及测试者的手机App上，其中手机App可对其进行保存、管理，以提供长期历史数据供查看。
该自助视力筛查装置的优势在于，可不借助专业医生或者技师，根据CCD相机检测到的人眼平面位置自动调节视力筛查仪2.1至适合检测最佳位置，其过程主要涉及到人眼位置检测及移动装置2.4的移动。对人眼位置检测采用改进的DCNN模型，该模型为从粗到精的人脸关键点检测算法，对人面部主要的器官位置进行检测，其中检测点主要分为内部和轮廓关键点。
内部关键点包含鼻子、眼睛、眉毛、嘴巴等关键点，对该部分器官检测采用四级级联网络。第一级主要为了得到人脸面部器官的边界框；第二级对面部关键点进行粗略位置估计，该位置信息将作为输入给第三级作为初始化参数；第三级则将面部不同器官进一步进行粗略定位；第四级主要是将第三级的输出进行一定的旋转，从而完成内部关键点精确位置的输出。
同样关于轮廓部位的关键点检测可以采用两个级联的CNN网络获得，第一层主要是对轮廓的外边框进行检测，第二层主要对轮廓部位的细节进行检测并获得关键点。
针对内部关键点和外部关键点，该算法并行的采用两个级联的CNN进行关键点检测，得到CCD相机2图像上人眼的位置后将其换算为世界空间坐标，进一步换算为控制移动装置的电机转数，驱动移动装置滑台移动，实现视力筛查仪1到达适合进行视力检测的位置。
实施例4
采用实施例1自动调节式自助视力筛查系统制备的一种自助视力筛查装置，如附图3所示，该装置包括视力筛查仪1.1、CCD相机1.2、显示屏1.3、移动装置1.4及眼睛定位指示柱1.5，视力筛查仪1.1与显示屏1.3连接。其中眼睛定位指示柱1.5与视力筛查仪1.1的距离为视力筛查仪1.1的最佳成像距离，测试者眼睛进行测试时两只眼睛中心紧靠在指示柱上。CCD相机1.2用于采集测试者眼睛在的竖直方向的高度位置，并将该位置信息反馈到移动装置1.4，移动装置1.4带动视力筛查仪竖直方向上下移动到适合进行视力检测的最佳高度。
视力筛查仪1.1基于波前像差分析感受器原理，移动装置1.4与视力筛查仪1.1的底座固定连接，移动装置采用电机驱动。
优选地，移动装置1.4根据CCD相机监测到的人眼竖直高度移动，带动视力筛查仪1.1移动到适合视力检测的竖直高度。
视力筛查仪配置有App软件，App主要是供个体进行信息注册、登录及记录视力检测信息，并可将历次信息保存，为个体提供视力变化趋势依据。
自助视力筛查装置的工作过程：
首先测试者用手机扫描识别显示屏1.3上的二维码，并下载视力筛查装置配置的应用App软件，填写个人注册信息并登陆。然后，测试者点击显示屏1.3操作启动视力检测，将双眼中心贴近指示柱1.5，眼睛水平向前直视，指示柱与视力筛查装置的水平距离为筛查仪进行视力检测的最佳成像距离。此时，CCD相机1.2启动工作，CCD相机2采集人脸图像，并采用算法进行脸部特征定位，其中将眼睛位置信息提取出来并反馈到控制单元，控制单元驱动移动装置1.4带动视力筛查仪1.1竖直方面移动，使其竖直高度与测试者眼睛的高度一致。此时，视力筛查仪1.1启动工作并检测视力并输出结果，输出的视力信息包括双眼的近视度数、散光度数、瞳孔大小、瞳孔间距等。该信息将会分别显示在显示屏1.3及测试者的手机App上，其中手机App可对其进行保存、管理，以提供长期历史数据供查看。
该自助视力筛查装置的优势在于，可不借助专业医生或者技师，根据CCD相机检测到的人眼竖直高度自动调节视力筛查仪1至适合检测最佳高度，其过程主要涉及到人眼位置检测及移动装置1.4的移动。对人眼位置检测采用改进的DCNN模型，该模型为从粗到精的人脸关键点检测算法，对人面部主要的器官位置进行检测，其中检测点主要分为内部和轮廓关键点。眼睛定位指示柱1.5的运用使得眼睛定位更简单，较指示平面定位更精准，反应速度得到更大提升。
内部关键点包含鼻子、眼睛、眉毛、嘴巴等关键点，对该部分器官检测采用四级级联网络。第一级主要为了得到人脸面部器官的边界框；第二级对面部关键点进行粗略位置估计，该位置信息将作为输入给第三级作为初始化参数；第三级则将面部不同器官进一步进行粗略定位；第四级主要是将第三级的输出进行一定的旋转，从而完成内部关键点精确位置的输出。
同样关于轮廓部位的关键点检测可以采用两个级联的CNN网络获得，第一层主要是对轮廓的外边框进行检测，第二层主要对轮廓部位的细节进行检测并获得关键点。
针对内部关键点和外部关键点，该算法并行的采用两个级联的CNN进行关键点检测，得到CCD相机2图像上人眼的位置后将其换算为竖直方向的高度位置，进一步换算为控制移动装置的电机转数，驱动移动装置滑台移动，实现视力筛查仪1到达适合进行视力检测的最佳高度。
实施例5
基于实施例1-4自助视力筛查系统和装置，视力筛查仪内设波前像差分析感受器，视力筛查仪基于波前像差分析感受器的检测原理，即客观像差分析原理。如附图2所示，波前像差分析感受器的结构包括光源6、单模光纤7、第一透镜8、平面反射镜9、电荷耦合器件(CCD)10、微透镜11、第二透镜12、第三透镜13。由光源6发出的光经过单模光纤7后，其出射孔径设置在第一透镜8的焦点处，经第一透镜8后的光变为准直平行光，进一步经平面反射镜9达到分光镜14，经分光镜14反射后到达眼睛15，并聚焦到视网膜上，光线从视网膜上反射出眼球，重新到达分光镜14，透射光继续传播经过第三透镜13及第二透镜12后，其出射的准直平行光通过微透镜11阵列聚焦在电荷耦合器件(CCD)10上。在光波通过微透镜11阵列时，微透镜11阵列相当于若干个子孔径，将透射光分割成若干个面阵列光斑投射到CCD10上，对于未发生畸变的理想平面波在CCD10上形成的光斑为等间距分布的规则图形，每个光斑中心都在子透镜的光轴上；而当波前存在像差不是理想平面波时，比如被测者人眼存在像差时，视网膜的反射光线在瞳孔处形成带有眼睛像差信息的波前，则由瞳孔反射的光经过微透镜11阵列后所形成的焦斑将发生偏移，此时，提取光斑中心坐标，计算其相对于理想状态的偏移量，可以求出有像差波前被各阵列透镜分割的子孔径范围内波前的平均斜率，进而可求得全孔径波前光程差或相位分布，计算出人眼像差。
本方案中采用光纤直接连接光源6，相比于在光源6后面设置带有针孔的空间滤波器具有调整方便、能量传输耦合损失小、出射波前波面精度高等优点。现在光纤制造技术和耦合技术的发展，可以将单模光纤7的纤芯直径做的非常小，从而使得出射波前的精度得到进一步提高，为后续高精度分析人眼形成的波前像差提供基础。
视力筛查装置参数如表1所示。
表1视力筛查参数
字符 含义
S：Spherical 球镜(近视或远视的度数)
C：Cylindrical 柱镜(散光度数)
R(Right)或OD 表示右眼
L(Left)或OS 表示左眼
度数用D表示，1.00D即100度，“+”表示远视镜片，“-”表示近视镜片，“S”表示球镜片，“C”表示圆柱镜片。
屈光度是屈光力的大小单位，以D表示，即指平行光线经过该屈光物质，以焦点在1m时该屈光物质的屈光力为1屈光度或1D。以透镜而言，是指透镜焦度的单位，如一透镜的焦距1m时，则此镜片的屈折力为1D屈光度。f表示焦距就有公式D＝1/f。如果镜片焦距是0.25米，那么屈光度就是1/0.25＝4，称该度数为400度。
在一个实施例中，视力筛查仪1检测的视力参数显示如表2所示。
表2视力筛查装置检测的视力参数
在上表2中，右眼近视250度，合并近视散光50度，散光轴位是185度，瞳孔大小是5.2mm；左眼近视300度，合并近视散光150度，散光轴位是180度，瞳孔大小是5.3mm，瞳孔间距是63mm。
实施例6
对实施例2、3、4的自动调节式自助视力筛查装置与某现有的视力筛选仪(对照设备)的对比测试。
对照设备的测试方法为：辅助操作员将视力筛查装置拿在手上并对准被测试者的双眼，并调整视力筛查装置与被测试人员的距离保持大约0.8～1m位置，调整角度直到视力筛查装置的鸟鸣声停止得到视力参数。
本实施例自动调节式自助视力筛查装置：无需辅助操作人员，其过程为测试者根据实施例2、3、4的装置的测试要求进行检测，。
测试时间：若一次测试成功，则计算从启动测试至测试结束显示结果时间；若一次测试未成功，则计算第一次从启动测试至测试结束时间加补充测试从启动测试至测试结束时间。
采用现有的视力筛选仪和实施例3的两种视力筛查装置分别对10位被测试者(编号T01至T10)每人测量10次。T01被测试者的测试结果如表3所示，10位被测者的汇总统计结果如表4所示。
表3编号T01被测试者的测试结果
表4 10位被测试者的测试结果汇总
由表4可知，本发明实施例的自动调节式自助视力筛查装置的测试结果具有更小的测试标准差和更短测试时间，且无需设备操作人员，可以实现测试者的自助检测。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，如，测试者信息输入的方式不限于手工输入方式、刷卡模式、智能识别模式及扫码验证模式；检测仪操作指令不限于开始检测、重新检测、返回上一步及返回主界面等操作指令；测试操作指导不限于文字式操作指导说明、视频式操作指导展示；测试结果输出不限于硬件界面展示和发送至客户接收端。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动调节式自助视力筛查系统，其特征在于，包括人机交互单元、视力检测单元、监测单元、控制单元和数据档案单元；所述监测单元与控制单元连接，所述视力检测单元分别与人机交互单元、控制单元及数据档案单元连接。
2.根据权利要求1所述的自动调节式自助视力筛查系统，其特征在于，所述人机交互单元由测试者自助操作；优选地，所述人机交互单元包括测试者信息输入、检测仪操作指令、测试操作指导及测试结果输出；优选地，所述测试者信息输入的方式包括手工输入方式、刷卡模式、智能识别模式及扫码验证模式；优选地，所述检测仪操作指令包括开始检测、重新检测、返回上一步及返回主界面；优选地，所述测试操作指导包括文字式操作指导说明、视频式操作指导展示；所述测试结果输出方式包括硬件界面展示和/或发送至客户接收端。
3.根据权利要求1所述的自动调节式自助视力筛查系统，其特征在于，所述视力检测单元为基于波前像差分析受器原理设计的视力检测模块；优选地，所述视力检测模块的摄影单元的最佳成像距离范围为60cm～140cm，更优选为80～100cm。
4.根据权利要求3所述的自动调节式自助视力筛查系统，其特征在于，所述波前像差分析感受器的结构包括光源(6)、单模光纤(7)、第一透镜(8)、平面反射镜(9)、电荷耦合器件(10)、微透镜(11)、第二透镜(12)、第三透镜(13)。
5.根据权利要求1所述的自动调节式自助视力筛查系统，其特征在于，所述监测单元用于检测测试者的人眼位置；优选地，所述监测单元通过CCD相机进行监测；优选地，所述控制单元根据监测单元检测到的眼睛位置驱动视力检测单元移动至适合进行视力检测的对应空间位置；优选地，所述移动可以在一维、二维或三维空间方向移动。
6.根据权利要求1所述的自动调节式自助视力筛查系统，其特征在于，所述数据档案单元用于记录和存储信息，所述信息为结构化信息，所述信息包括测试者信息、视力筛查仪信息、测试结果信息；优选地，所述数据档案单元的存储方式为云端存储。
7.一种采用权利要求1-6任一项所述的自动调节式自助视力筛查系统制备的视力筛查装置，其特征在于，包括视力筛查仪、CCD相机、移动装置及显示屏，所述视力筛查仪与所述显示屏连接，所述视力筛查仪内设波前像差分析感受器；所述视力筛查仪与移动装置连接，所述CCD相机用于采集测试者眼睛的空间位置，移动装置带动视力筛查仪的运动至适合视力筛查仪进行视力检测的对应空间位置。
8.根据权利要求7所述的视力筛查装置，其特征在于，所述自助视力筛查系统或装置还包括测试者或测试者眼睛定位指示装置，所述定位指示装置用于初步指导测试者或测试者眼睛移动到指定位置范围。
9.根据权利要求8所述的视力筛查装置，其特征在于，所述测试者定位指示装置包括指示测试者站定位置的框线或平台、供测试者坐定的平台；或，所述测试者眼睛定位指示装置包括用于定位测试者眼睛的平面，所述平面与视力检测单元平行，距离与视力检测单元的最佳成像距离一致；或，所述测试者眼睛定位指示装置包括含有与人体平行的指示线的平面，且所述指示线与视力检测单元的测试点同轴，所述平面与视力检测单元平行，距离与视力检测单元的最佳成像距离一致；或，所述模型为与测试者身体平行的细柱状结构，且所述指示线与视力检测单元的测试点同轴，距离与视力检测单元的最佳成像距离一致。
10.根据权利要求7-9任一项所述的视力筛查装置，其特征在于，所述视力筛查系统和装置还配置有软件，所述软件选自专用软件程序或基于第三方平台的软件程序。
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