CN109478088A - 一种防止由电子屏幕设备近距离使用引起视觉退化的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

我们提供了一种防止由电子屏幕设备近距离使用引起视觉退化的系统和方法。除了电子屏幕之外，该系统还可以包括指向用户的距离检测器。该系统还可以包括耦合到距离检测器的处理电路。处理电路确定用户头部和屏幕之间的距离，再与校准距离比较，以防它比校准距离短(以防止用户未来面临视力恶化和发展的风险)，它可以向电路发送控制信号以通知用户。如果处理电路确定所述距离等于或长于校准距离，处理电路可以取消通知用户该信息。该通知可以通过所述的相对距离来进行调制，使得用户可以本能地移动设备。

Description

一种防止由电子屏幕设备近距离使用引起视觉退化的系统和 方法
技术领域
该发明涉及视觉光学，生理光学，电子学和计算机领域的知识，是一种主要用于预防由于长时间近距离使用电子屏幕设备引起的视力问题(例如近视)的系统和方法。
背景技术
长时间使用便携式设备，尤其是那些屏幕较小的设备，可能会导致眼睛疲劳，视力模糊，头痛，肌肉拉伤和眼睛干涩等眼部疾病；也可能是长期以来导致近视发展的原因之一。
近视与眼球的进展型和过度伸长相关，其可伴随巩膜，脉络膜，视网膜色素上皮和神经视网膜的退行性变化。从世界范围内，它也是公共卫生问题一个重要部分，并且是近几十年来导致失明率迅速增加的主要原因。
长时间的近距离工作需要眼睛不断适应近距离的刺激，从而导致眼球伸长，这是产生近视的原因之一。
人们已经开发了几种治疗方法来控制近视发展，以阻止眼睛的轴向伸长。比如：药物治疗调节，角膜整形，佩戴多焦点隐形眼镜等。
在使用电子屏幕设备和距离传感器(例如，相机)的基础上，尽管人们已经提出了几种防止近视发展的解决方案，但是这些解决方案都没有涉及使用电子屏幕和用户头部之间距离的校准过程与校准距离的比较，因此也不知道距离传感器参数(例如，相机的焦距)。已知的解决方案还缺乏通过所述距离调制警告信号的可能性，允许用户本能地将设备移开超过所述校准距离。因此，截至今天，人们尚未提出或实施实用的电子屏幕设备和距离传感器来防止视力恶化和近视发展的解决方案。此外，市场上已经存在的电子设备的潜力也没有被充分利用，来防止视力恶化和近视的进展。
发明内容
本发明是一套关于防止电子屏幕设备的近距离使用引起的视力恶化的系统和方法。除电子屏幕之外，该系统还包括朝向用户的距离传感器；也可以包括耦合到距离传感器的处理电路和耦合到电子屏幕的控制电路。如果处理电路确定用户的头部和设备之间的距离短于校准距离，则它可以向控制电路发送控制信号从而通知用户该信息。如果处理电路确定所述距离等于或长于校准距离，则控制电路可以取消通知或不启动它们。
在一些实例中，设备可以基于处理电路确定的用户头部和设备之间的实际距离相对于校准距离修改电子屏幕的操作方法。例如，用户近距离使用设备，这可能使用户面临视力恶化的风险。然后，耦合到设备的距离传感器的处理电路可以使用校准距离确定所述相对距离，并且通过使电子屏幕模糊，变暗或改变颜色来通知用户，这可以使用户本能地移动设备。另一方面，该设备可以通过在屏幕上显示信息，从扬声器发出声音，振动或通过上述几种方式的任意组合来通知用户。
附图说明
以下的图形和详细描述用于进一步说明本发明的性质及优点：
图1是根据该发明实际运用得出的一张电子设备框图，展示了该设备是如何防止人们近距离使用电子屏幕而导致视力恶化的。
图2a是根据该发明实际运用得出的一个系统示意图，展示了摄像机作为远距离传感器如何防止视力恶化。
图2b是根据该发明实际运用得出的一个说明性系统示意图，展示了两个摄像机用作距离传感器如何防止视力恶化。
图2c是根据该发明实际运用得出的一个说明性系统示意图，展示了与信号发射器耦合的检测器用作距离传感器如何防止视力恶化。
图3是根据该发明实际运用得出的一个说明性屏幕示例视图，其配置的电子设备被用来防止视力恶化。
图4是根据该发明实际运用得出的一个说明性屏幕示例图，图中用来校准的电子设备被用来防止视力恶化。
图5是根据该发明实际运用得出的一个说明性过程流程图，图中用来校准的电子设备被用来防止视力恶化。
图6a是根据该发明实际运用得出的一个说明性过程流程图，展示了如何防止视力恶。图中的距离传感器包括一个或多个摄像机。
图6b是根据该发明实际运用得出的一个说明性过程流程图，展示了如何防止视力恶化。图中的距离传感器包括信号发射器和传感器。
具体实施方式
这是一个关于防止近距离使用电子屏幕设备引起视力恶化的系统和方法。电子设备可以借助朝向用户的距离传感器，来确定用户和电子屏幕之间的距离，而如果距离短于校准距离，则告知用户其处于视力恶化和发展的风险中。例如，电子设备可以配备一架耦合到处理电路的相机，用在被动检测用户的头部。图像处理电路可以分析来自相机的图像(例如，单个图片或视频帧)，确定它们是否包含用户头部的图像(下文中称为“用户的头部”)。因此，人们可以分析包括用户头部图像在内的图片以确定用户头部和设备之间的距离。如果处理电路确定了用户的头部和设备之间的距离短于校准距离，则它可以向控制电路发送控制信号以通知用户，例如通过在屏幕上显示信息，通过扬声器，或设备振动提示用户。另一方面，如果处理电路确定了用户的头部和设备之间的距离等于或长于校准距离，则控制电路可以取消通知或不启动通知。
控制电路还可以修改设备或设备的一个或多个组件的运行，例如通过使电子屏幕模糊，变暗或改变颜色，最终使用户本能地移动设备。此外，可以通过用户头部和设备之间的距离与校准距离之间的比率来调节该修改的程度。例如，随着该比率变小，屏幕可以逐渐变模糊或暗淡。
图1是根据该发明实际应用得出的一张示例性电子设备的示意图，展示了该设备是如何防止人们近距离使用电子屏幕而导致视力恶化。电子设备100可以包含控制电路101，存储器102，通信电路103，输入接口104，屏幕105，距离传感器106和处理电路107。在一些实例中，可以组合或省略一个或多个设备的组件。例如距离传感器106可以和两个相机一起被组合成一个用于立体距离确定的单个机制。在一些实例中，电子设备100可以和图1中未包括的如：振动分量、喇叭、麦克风、加速度计、陀螺仪等其他组件或任何上述提及的组件组合。
电子设备100可以包含任何配有电子屏幕的设备，具有确定用户头部和设备之间的距离的能力。例如，电子设备100可以包含配备有相机的以下任何设备，如：移动电话，平板电脑，智能电视机，个人数字助理(PDA)，笔记本电脑或台式计算机，独立式相机或录像机，以及任何其他15种设备。
控制电路101可以包含任何电路和处理器，以控制电子设备100的功能，操作和性能。存储器102可以包含一个或多个存储介质，例如任何种类的内部或外部存储器，例如：HDD，SSD，RAM，ROM，以及像SD卡(即Secure 20Digital)、CF卡(即硬盘闪存)的闪存，或适用于设备100的任何其他类型的存储器。通信电路103可以包含适用于连接设备的任何电路通信网络和任何合适的协议传输通信，例如Wi-Fi(例如，802.11协议)，蓝牙，蜂窝协议(例如，GSM，GPRS，CDMA，EDGE，LTE)或任何其他协议或其任何组合。输入接口104可以包含用于接收来自用户输入的任何合适的机制。
屏幕105可以包含用于向用户显示信息的任何合适的机制。在一些实例中，屏幕105可以包含用于控制照明水平的屏幕控制电路101。此外，屏幕105可以与控制电路101和电子设备100内的其他组件或其任何组合电子耦合。
距离传感器106可包含用于确定用户头部和设备之间距离的任何合适的设备。在一些实例中，距离传感器106可包含耦合到处理电路107的一个或多个相机，来处理相机的输出(例如，单个图片或视频帧)及被动确定用户头部和设备之间的距离。在一些实例中，距离传感器106可包含信号发射器和传感器，以主动确定用户头部和设备之间的距离。例如，距离传感器106可包括红外光发射器和耦合到处理电路107的红外光光电传感器，来进行信号处理和距离确定。再者，距离传感器106可包含超声发射器和耦合到处理电路107的超声感应麦克风，来进行信号处理和距离确定。此外，在一些实例中，距离传感器106可包含有效原件和无源原件的组合，以确定用户头部和设备之间的距离。
如前所述，电子设备可以借助指向用户的距离传感器确定用户和电子屏幕之间的距离，如果距离短于校准距离，就告知用户该信息。有的设备组合能够确定设备和用户之间的距离，继而可以在所述距离比校准距离更近时通知用户，也可以形成用于防止视力恶化的系统。
图2a是根据本发明实践运用得出的用于防止视力恶化的系统200示意图，图中相机用作距离传感器。系统200可以包含电子设备210a，而电子设备210a可以包括相机215和处理电路214，因此系统200可以使用来自用户头部290的漫反射291出来的环境光292来检测用户的头部290。电子设备210可能与图1所示的电子设备100非常类似，并且在组成部件方面和图1的描述一样。例如，电子设备210可以包含控制电路211，存储器212，屏幕213和处理电路214，(其可以基本上类似于电子设备100的20个相应组件)；控制电路101，存储器102，屏幕105和处理电路107。电子设备210还可以包含其他一些合适的组件，例如图1中所示的通信电路103和输入接口104。
处理电路214可以使用任何合适的技术或其他25种技术的组合来处理相机215的输出图像(例如，单个图片或视频帧)，检测它们是否包含用户头部290的图像，并确定用户的头部290和设备之间的距离是否短于校准距离，使用户避免处于视力恶化和近视发展的风险中。如果该电路检测到用户头部的图像，则处理电路214可以使用任何合适的技术或技术组合来确定用户头部290和设备之间的距离。例如，处理电路214可以确定用户的头部290和设备之间的距离并与校准过程中获得的相似距离比较。具体来说，处理电路可以基于用户头部的图像所对应的像素数量以及在校准过程中获得的类似数量的像素来确定该关系。
如果处理电路214确定的用户的头部290和设备之间的距离短于校准距离(即，它们的比率低于1)，则它可以将控制信号发送到控制电路211。然后控制电路211可以使用基于所述控制信号的功能。例如，控制电路211可以指导屏幕213向用户显示信息或修改其操作(例如，使电子屏幕变暗，模糊或改变颜色)。
另一方面，如果由处理电路214确定的用户的头部290和设备之间的距离等于或长于校准距离(即，它们的比率低于1)，或者如果处理电路214检测到用户头部的图像，可以向控制电路211发送控制信号，控制电路211反过来又可以指导屏幕213停止对其操作流程进行修改。在一些实例中，屏幕213操作所述的修改可以由设备200的另一部件修改操作来代替，例如：修改振动部件的强度；修改扬声器发出声音的音量；或修改任何上述的任意组合。
在一些实例中，屏幕213的这种操作修改的强度可以由控制电路211响应处理电路214的控制信号来调制。例如，随着所述比率变小，屏幕可以逐渐变得模糊，或者暗淡。
在一些实例中，处理电路214可以执行连续帧(例如，视频流中的图像)的处理和分析，以便其能够连续地确定用户的头部和设备之间的距离，其帧速率由相机215确定。在一些实例中，控制电路211可以修改帧速率以改善性能。例如，控制电路211根据由电子设备210中的等效输入接口104提供的用户输入可以修改处理电路214所需处理和分析的帧速率。在一些实例中，为了准确地确定用户头部290和设备之间的距离，处理电路214可以考虑相机215的各种参数，例如：相机传感器的实际尺寸；相机的图像尺寸；相机镜头的焦距；其他相机参数；上述提及的任意组合。此外，为了达到同一效果，处理电路214可以利用相机215的附加能力，例如自动对焦或曝光控制等，或者任何上述的任意组合。例如，任何合适的处理电路214可以确定用户的头部290的图像的曝光不足并且将控制信号发送到控制电路211以增加相机215的曝光。
在一些实例中，系统200可以包含电子设备210b，而电子设备210b可以包括组合成单个距离传感器216的两个相机，其等效于图2b中的系统200的示意图所示的电子设备100中的距离传感器106。在这种情况下，处理电路214可基于来自两个相机的两个图像以及诸如相机之间的物理位移，相机光轴之间的物理角度；相机镜头的焦距；相机传感器的物理尺寸；或任何上述的任何组合其他附加参数，从实立体镜层面确定用户的头部290和设备之间的距离。
在一些实例中，系统200可以包含电子设备210c，而电子设备210c可以包含组合成单个距离传感器217的传感器和发射器，其等效于图2c中的系统200示意图中电子设备100中的距离传感器106。距离传感器217的传感器组件可包含以下传感器之中的任意一个：电感传感器，电容传感器，光电传感器，光电传感器，磁传感器，声波传感器，或上述任何组合。距离传感器217对应的发射器组件可包含任何合适的装置，这些装置只需其能够发射所述传感器组件检测的信号。例如，所述发射器组件可以包含耦合到控制电路211的超声扬声器，并且所述传感器组件可以包含对超声波敏感耦合到处理电路214的麦克风。在这种情况下，基于由距离传感器217的发射器部件朝向用户头部发射的信号293，来自头部290的反射294以及距离传感器217的传感器部件检测，处理电路214可以确定用户的头部290和设备之间的距离。控制电路211可以发送控制信号来修改距离传感器217的参数，如发射信号的功率或检测信号的功率。比如，控制电路211可以在接收到处理电路214发送的控制信号之后，响应于传感器组件检测到的信号功率不足，将控制信号发送到距离传感器217的发射器组件，以增加发射信号的输出。
在一些实例中，用户可以进行系统配置以防止视力恶化。用户可以配置参数来控制：用户的头部的检测；用户和设备之间的距离确定(例如，灵敏度)；设备的操作的修改(例如，效果类型，程度)；或是否通知用户。
图3是根据本发明的实践运用，通过配置电子设备，来防止视力恶化的说明性屏幕示例视图。当其中的屏幕307和相机308用作距离传感器时，设备300可以当做一个电子设备，。设备300基本上类似于图1中所示的设备100和图2a-c所示的设备210，并与设备210上的任何一个或全部组件相同。例如，设备300可以包含距离传感器，该距离传感器含有用于捕获用户头部的图像的一个或多个相机308(对应于图1中的距离传感器106和图2a中的距离传感器215，以及图2b中的距离传感器216)。设备300可以包含屏幕307(参见图1中的屏幕105和图2a-c中的屏幕213)以及任何其他合适的电子设备组件或其任何组合。
配置屏幕307可以在屏幕307上显示，配置平均值包括要控制的参数：用户的头部290的检测；用户的头部290和设备300之间距离的确定；设备的操作方式的修改；是否通知用户。在一些实施例中，配置屏幕307可以包含设置311，基本上用于促进或防止视力恶化。例如，用户可以将设置311设置为“OFF”，使得设备300不能运用防止视力恶化的系统功能。如图3所示，设置311可以被设置为“ON”，使得设备可以确定设备和用户头部290之间的距离，并且在所述距离短于校准距离时通知用户。在一些实例中，配置屏幕307可以包括设置312，对应设备操作的修改。例如，用户可以将设置312设置为“模糊屏幕”，以指定设备操作的修改类型。更具体地来说，设置312的值可以指导设备300中的控制电路(参见图1中所示的控制电路101和图2a中的控制电路211)使得显示在设备屏幕上的信息模糊。在另一实例中，用户可以将设置312设置为“屏幕变黑”，“警告声”，“振动”或“闪烁信息”，以指导设备300中的控制电路分别进行：使设备的屏幕上显示的信息变暗；让设备的扬声器发出声音；使得振动装置振动；在屏幕上对用户显示信息，或者进行上述的任意组合操作。
在一些实例中，配置屏幕307可以包含设置313，来确定用户的头部290和设备之间的距离的灵敏度。例如，用户可以在“低”和“高”之间的滑动标度上对设置313进行设置，来指定灵敏度。更具体地，设置313的值可以修改设备300中的处理电路的灵敏度(参见如图1中的处理电路107和图2a-c中的处理电路214)。
如果选项313被设置为“低”灵敏度，则设备300的所述处理电路可以仅在所述距离远远短于所述校准距离时通知用户。另一方面，如果选项313被设置为“高”灵敏度，则设备300的所述处理电路可以在所述距离略短于所述校准距离时通知用户。在一些实例中，配置屏幕307可以包含设置314，与设备操作修改的强度对应。例如，用户可以在“低”和“高”之间的滑动标度上对设置314进行设置以指定强度。更具体地来说，设置314的值可以修改设备300中的控制电路的功能(参见图1中所示的控制电路101和图2a-c所示的控制电路211)中。如果选项314被设置为“低”强度，则设备300的操作只能根据效果类型312进行少量修改(例如，设备屏幕上显示的信息可以进行些微的模糊处理)。另一方面，如果选项314被设置为“高”强度，设备300的操作则可以根据效果类型312进行大量修改(例如：屏幕上显示的信息可以模糊到不可阅读)。
在一些实例中，配置屏幕307可以包括设置315，来促进或阻止处理电路、控制电路、距离传感器或设备300的其他组件使用的信息的存储。用户可以将设置315设置为“关”，以便设备300不会存储信息。在图3所示的实例中，设置315被设置为“开”，以便设备300存储信息。更具体地来说，设置315可以称为图1中的存储器102的等同物，将信息存储在设备300的存储器中，或者等效于图1中设备300的通信电路103，使用网络存储信息。众所周知，在处理电路执行信号和数据的处理和分析的实例中，某些信息必须临时存储在设备的存储器中，而且用户不能改动配置设置以阻止这种存储。
在一些实例中，用户可以校准系统来防止视力恶化。例如，用户能够校准从用户的头部290到设备的物理距离与由摄像机的图像中的头部测量的像素的数量之间的关系，以供处理电路使用。在一些实例中，配置屏幕307可以包括选项316对设备300进行校准。例如，用户可以通过选择“选项316”来启动校准。在一些实例中，用户可以跳过执行校准过程。在这种情况下，处理电路使用默认校准(参见图1中的处理电路107和图2a-c中的处理电路214)。
图4是根据本发明的实践运用得出的一个说明性信息示例视图。该信息显示在屏幕上，用于校准电子设备以防止视力恶化的。
设备400可以是一种把屏幕和相机用作距离传感器的电子设备。设备400可以基本上类似于图1中所示的设备100以及图2a-c所示的设备210，并与设备210的任何一个或全部组件一样。例如，设备400可以包含距离传感器，该距离传感器包含用于捕获用户头部290的图像的一个或多个相机402(参见图1中的距离传感器106和图2a中的距离传感器215，以及图2b中的距离传感器216)。设备400可以包含屏幕401(参见图1中的屏幕105和图2ac中的屏幕213)和任何其他合适的电子设备组件或任何其他组合。电子设备400可以在屏幕401上显示校准菜单，作为设备的校准选项的一部分。校准屏幕可以包括校准辅助工具412。如图4所示，校准辅助工具412可包含头部轮廓的半透明图像。在一些实施例中，屏幕401上示出的校准辅助设备412可包含头部的同心轮廓，水平网格，垂直网格，诸如十字准线的几何形状，其他类型的辅助或上述的任何组合。在图4所示的实例中，校准辅助工具412可以包含用户的指令消息411。
如前所述，在一些实例中，用户可以校准系统来防止视力恶化。例如，用户通过头部沿着相机的图像平面中的一个或多个轴测量的像素的数量之间的关系，能够校准从用户的头部与设备的物理距离。图5是根据本发明的实践运用得出的用于校准电子设备以防止视力恶化的说明性过程500流程图。
过程500可以由一台带有屏幕(参见图1中的屏幕105和图2a-c中的屏幕213)的电子设备(如图1中的设备100或图2a，b中的设备210)和一个包含指向用户的一个或多个相机的距离传感器执行(参见图1中的距离传感器106和图2a中的距离传感器215和图2b中的距离传感器216)。
过程500可以从框图510开始。在框图510中，人们可以使用相机来捕获用户头部的图像，并且在用户头部漫射光的作用下，任何合适的相机都可以被用来捕获图像。在框图520中，用户可以根据指导，将电子设备维持在特定校准距离并且保持用户头部的图像与校准辅助设备对准(参见图4中的校准辅助设备412)。例如，在框图520中，用户可以根据指示信息(参见图4中的指令消息411)，将指向用户的电子设备维持在半米的校准距离处。另一方面，在一些实例中，在过程500的框图520中，用户可以根据指示将电子设备维持在用户选择的校准距离处。
在框图530中，人们可以检测相机图像中的用户头部的图像或者一部分图像。如前所述，任何用于处理一个或多个相机(参见图1中的距离传感器106和图2a中的距离传感器215以及图2b的距离传感器216)的输出图像(例如，单个图片或视频帧)的技术或技术组合可以被处理电路(参见图1中的处理电路107和图2a，b中的处理电路214)用来检测用户头部的图片或其一部分的图像。框图540可以用作过程500中的决策节点。例如，如果在框图530中检测到用户的头部或其一部分，则过程500可以继续推进到框图550。
在框图550中，作为校准的结果，可以存储由用户的头部沿着相机的图像平面中的轴测量的多个像素(参见图1中的存储102)。如前所述，在一些实例中，用户可以跳过校准过程，在这种情况下，处理电路使用默认值来校准距离和所述像素数。具体来说，处理电路使用的所述像素数的默认值可以通过照相机的镜头焦距(参见图1中的距离传感器106和图2a中的距离传感器215和在图2b中的距离传感器216)，摄像机的传感器尺寸和平均值，人头部尺寸的预估来计算。如果未检测到用户的头部或其一部分，返回框图540，否则过程500可返回到框图520。
如前所述，电子设备可以使用指向用户的距离传感器确定用户头部和电子屏幕之间的距离，并且当距离短于校准距离时通知用户该信息，让用户避免处于视力恶化和增长的风险中。图6a是根据本发明的时间运用得出的用于防止视力恶化的说明性过程600流程图。带有屏幕(参见图1中的屏幕105和图2a-c中的屏幕213)的电子设备(参见图1中的设备100或图2a，b中的设备210)以及包含指向用户的一个或多个相机的距离传感器(参见图1中的距离传感器106和图2a中的距离传感器215和图2b中的距离传感器216)可以执行过程600。在一些实例中，过程600可以作为连续循环中的设备的后台过程来执行。
过程600可以从框图610开始。在框图610中，人们可以使用相机来捕获用户头部的图像，并且在用户头部漫射光的作用下，任何合适的相机都可以被用来捕获图像。在框图620中，可以通过处理电路(参见图1中的处理电路107和图2a，b中的处理电路214)检测用户头部的图像或者相机图像中的一部分图像。框图630可以在过程600中用作第一决策节点。例如，如果在框图620中检测到用户的头部，则过程600可以继续推进到框图640。另一方面，如果用户的头部或其中的一部分检测不到，过程600可以返回到框图610。
在框图640处，处理电路可以确定用户的头部和设备之间的距离。如前所述，处理电路可以使用用于处理一个或多个相机(参见图1中的距离传感器106和图2a中的距离传感器215以及图2b中的距离传感器216)的输出图像(例如，单个图片或视频帧)的任何技术或技术组合来检测它们是否包含用户头部的图像，以确定用户头部和设备之间的距离。例如，用户头部和设备之间的距离“D”，可以由处理电路使用等式确定：D＝Dc·R，其中：“Dc”是校准距离(参见处理500的框图520)，“R”是在框图640中，沿着图像平面中的轴测量的用户头部中的像素数“np”之间的比率np/npc，并且“npc”是校准过程500的框图550测量的相似像素数量。
框图650可以在过程600中用作第二决策节点。例如，如果用户头部和设备之间的距离D短于校准距离Dc(即D<Dc或R<1)，则处理电路可以发送控制电路的控制信号(参见图1中的控制电路101和图2a-c中的控制电路211)，以在框图670中通知用户。另一方面，在框图660中，如果用户的头部和设备之间的距离等于或长于校准距离(即，D≥Dc，或R≥1)，处理电路可以向控制电路发送控制信号以取消通知用户。
如前所述(参见过程500的框图520)，在一些实例中，用户可根据指示，在校准过程500期间将电子装置维持在用户选择的校准距离范围内。在此情况下，在过程600的框图650中，如果用户的头部和设备之间的距离短于用户选择的校准距离(即R<1)，则处理电路可以将控制信号发送到控制电路(参见图1的控制电路101和图2a-c控制电路211)，在框图670中通知用户。另一方面，如果用户的头部和设备之间的距离等于或长于校准距离(即R≥1)，处理电路可以向控制电路发送控制信号，以在框图660中取消通知用户。
如前所述，过程600可以作为连续循环中的设备的后台过程来执行。在这种情况下，在框图660或框图670结束之后，过程600可以返回到框图610。
如前所述，电子设备的处理电路(参见图1的处理电路107和图2a，b中的处理电路214)可以利用相机的自动对焦或曝光控制等附加功能，或者上述任何一种组合，以便提高用户头部的检测性能。比如，任何合适的处理电路可以确定用户头部图像的不充分曝光情况，并将控制信号发送到控制电路(参见图1中的控制电路101和图2a-c的控制电路211)增加相机的曝光(参见图1中的距离传感器106和图2a中的距离传感器215和图2b中的距离传感器216)。
如前所述，电子设备可以使用指向用户的距离传感器确定用户和电子屏幕之间的距离，并且在距离短于校准距离时通知用户该信息，如果该距离短于校准距离，用户的视力就会处于恶化和发展的风险中。图6b是根据本发明的时间运用得出的用于防止视力恶化的说明性过程601流程图。过程601是过程600的变体，并且和过程600的所有框图一致。带有屏幕(参见图1中的屏幕105和图2a-c中的屏幕213)的电子设备(参见图1中的设备100或图2a，b中的设备210)和包含指向用户的信号发射器和传感器(参见图1中的距离传感器106和图2c传感器218和发射器21)的距离传感器可以操作过程601。
过程601可以从框图635开始。在框图635中，包含信号发射器和传感器的距离传感器可以用于检测用户的头部。在框图63中，在由发射器发射的信号协助下，可以使用任何合适的距离传感器来检测头部，该信号从用户的头部反射并由传感器检测。在框图640中，处理电路确定头部和设备之间的距离(参见图1中的处理35电路107和图2c中的信号处理电路220)。框图650可以作为过程601中的决策节点。例如，如果用户的头部和设备之间的距离短于校准距离，则处理电路可以将控制信号发送到控制电路(参见图1中的控制电路101和图2a-c中的控制电路211)在框图670中通知用户该信息。另一方面，如果用户的头部和设备之间的距离长于校准距离，则处理电路可以发送控制信号到控制电路(参见图1中的控制电路101和图2a-c中的控制电路211)以在框图660中取消通知用户。
此外，为了在过程600和过程601的框图660和670中通知用户，在一些实例中，控制电路可以根据设备300中的设置312(即“效果类型”)来修改设备的操作。

Claims (16)

1.这是一个用于防止由使用设备(105，213，307，401)的电子屏幕(100，200，300，400)引起视力恶化的计算机实现的系统方法，功能包括：
·检测用户的头部至少一部分(290)与设备(100，200，300，400)的电子屏幕(105，213，307，401)之间的距离；
·对校准距离和检测距离进行比较；
·根据比较结果，通知用户与屏幕(105，213，307，401)的距离不合适。
2.声明1的计算机实现方法，其中校准距离通过用户在设备(100，200，300，400)的屏幕(105，213，307，401)显示的多个预定义值中选择预先设定。
3.声明1的计算机实现方法，其中的校准距离是通过用户提供一个数值事先设定的。
4.声明1的计算机实现方法，其中的校准距离是通过用户将屏幕(105,213,307,401)放置在选定的距离预先设定的。
5.声明1至4的计算机实现方法，其中的距离是由照相机通过以下方式检测到的·捕捉包含用户头部至少一个部分的图片
·确定对应于头部(290)的图像中的像素数量，并建立像素数量与到用户的距离之间的关系。
6.声明5的计算机实现方法，其中的校准距离是根据相机加以参数调整，相机参数来源于下列项之一：
·焦距；
·像素大小；
·像素间距；
·图像传感器和相机镜头之间的距离；或
以上的任意组合。
7.声明1至6中所述的计算机实现方法，其所述通知用户距离不适当的情况包括：
·像素大小；
·像素间距；
·屏幕上至少有一部分是模糊的(105，213，307，401)；
·屏幕上至少有一部分的色调受到改变(105，213，307，401)；
·屏幕上至少一部分的饱和度受到改变(105，213，307，401)；
·屏幕上至少一部分的亮度受到改变(105，213，307，401)；
·屏幕上有消息显示(105，213，307，401)；
·设备的扬声器中发出声音(100，200，300，400)；
·设备的振动部件振动(100，200，300，400)；或以上的任意组合。
8.声明7的计算机实现的方法，其所述通知用户距离不适当是基于检测到的距离和校准距离之间的比率来调制的。
9.这种防止设备(100，210，300，400)的电子屏幕(307)引起视力恶化的系统，还包括：
·配置距离传感器来检测用户的头部和设备(100，200，300，400)的电子屏幕(105，213，307，401)之间的距离(290)；
·配置控制电路(101，211)来控制距离传感器；
·配置处理电路(107，214)来对校准距离和检测到的距离之间进行比较，并根据比较结果与控制电路(107，214)协作以通知用户到屏幕(105，213，307，401)之间距离不合适。
10.根据声明9，该系统所述距离传感器包括：
·图像传感器；
·电感式传感器；
·电容式传感器；
·光电传感器；
·光电传感器；
·磁传感器；
·声波传感器；或其上的任意组合。
11.根据声明9或声明10，该系统办法所述距离传感器包括由控制电路(101，211)控制的相机(215)，以捕获包括所述用户至少一部分头部(290)在内的图像，并且配置处理电路(107，214)来确定图像中与所述的头部(290)相对应的像素的数量，并建立与距离的关系。
12.根据声明11，该系统办法所述系统还包括额外的用于立体距离确定的相机(216)。
13.根据声明9至声明12，该系统办法是基于所述检测距离与所述校准距离之间的比率，配置控制电路(101，211)来通知用户对不适当的距离进行调制。
14.根据声明9至声明12，该系统办法还包括：
·配置存储器(102)来存储包括校准距离和检测到的距离的用户信息；和
·配置通信电路(103)将存储的信息发送到网络。
15.根据声明9至14，包括该系统的设备(100，200，300，400)装置如下：
·一部手机；
·平板电脑；
·智能电视；
·个人数字助理；
·笔记本电脑；
·台式电脑；
·独立相机；
·游戏机；
·录像机。
16.计算机编程产品包括存储在内的计算机可读指令，当设备的处理器(100，200，300，400)执行该指令时，处理器可根据声明1至声明8，执行一个办法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110865785A (zh) * 2019-11-21 2020-03-06 武汉真元生物数据有限公司 像素尺寸的获取方法、装置及电子设备
CN113709533A (zh) * 2021-08-20 2021-11-26 深圳市酷开网络科技股份有限公司 基于电视的护眼处理方法、装置、智能终端及存储介质

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018127738B4 (de) 2017-11-07 2023-01-26 Nvidia Corporation Kamerablockadeerfassung für autonome Fahrsysteme
US10769454B2 (en) * 2017-11-07 2020-09-08 Nvidia Corporation Camera blockage detection for autonomous driving systems
ES2724212B2 (es) * 2018-03-02 2021-03-31 Visionapp Solutions S L Metodo implementado en ordenador y sistema para la prevencion del deterioro de la vision causado por el uso prolongado de pantallas electronicas en condiciones de baja iluminacion.
US11030438B2 (en) * 2018-03-20 2021-06-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Devices having system for reducing the impact of near distance viewing on myopia onset and/or myopia progression
US11624937B2 (en) 2018-07-07 2023-04-11 Acucela Inc. Device to prevent retinal hypoxia
WO2020028177A1 (en) 2018-07-30 2020-02-06 Acucela Inc. Optical designs of electronic contact lens to decrease myopia progression
CN114502120A (zh) 2019-07-31 2022-05-13 奥克塞拉有限公司 用于将图像投射到视网膜上的设备
CN114730098A (zh) 2019-09-16 2022-07-08 奥克塞拉有限公司 用于被设计来抑制近视发展的电子软隐形眼镜片的组装工艺
US11458386B2 (en) * 2020-02-14 2022-10-04 Valve Corporation Controller with adjustable features
TW202203521A (zh) 2020-02-21 2022-01-16 美商艾尤席拉有限公司 電子隱形眼鏡之充電盒
CA3177695A1 (en) 2020-05-13 2021-11-18 Ryo Kubota Electro-switchable spectacles for myopia treatment
AU2021289593A1 (en) 2020-06-08 2022-10-20 Acucela Inc. Projection of defocused images on the peripheral retina to treat refractive error
CA3179939A1 (en) 2020-06-08 2021-12-16 Acucela Inc. Lens with asymmetric projection to treat astigmatism
AU2021287803A1 (en) 2020-06-08 2022-10-27 Acucela Inc. Stick on devices using peripheral defocus to treat progressive refractive error
US11281022B2 (en) 2020-06-10 2022-03-22 Acucela Inc. Apparatus and methods for the treatment of refractive error using active stimulation
US11209672B1 (en) 2021-04-06 2021-12-28 Acucela Inc. Supporting pillars for encapsulating a flexible PCB within a soft hydrogel contact lens
US11366341B1 (en) 2021-05-04 2022-06-21 Acucela Inc. Electronic case for electronic spectacles
JP7011762B1 (ja) 2021-08-17 2022-01-27 株式会社アップリーチ 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
WO2023228391A1 (ja) * 2022-05-27 2023-11-30 マクセル株式会社 携帯情報端末及び携帯情報端末の表示制御方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102841354A (zh) * 2012-08-09 2012-12-26 广东欧珀移动通信有限公司 一种具有显示屏幕的电子设备的保护视力实现方法
CN103063193A (zh) * 2012-11-30 2013-04-24 青岛海信电器股份有限公司 一种利用摄像头测距的方法、装置及电视机
CN104076925A (zh) * 2014-06-30 2014-10-01 天马微电子股份有限公司 一种用于提醒用户眼睛与屏幕距离的方法
EP2816545A2 (en) * 2013-05-31 2014-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for protecting eyesight

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01148697A (ja) * 1987-12-07 1989-06-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 座席装置
JP3293308B2 (ja) * 1994-03-10 2002-06-17 三菱電機株式会社 人物状態検出装置
JPH07303195A (ja) * 1994-05-09 1995-11-14 Kazuo Matsumura 画像表示装置の制御装置
US6927696B2 (en) * 2003-05-30 2005-08-09 Ann D. Wasson Coley Viewing distance safety system
CA2453696C (en) * 2003-12-17 2012-02-28 Davide Salvatore Donato Controlling viewing distance to a television receiver
CN101409784A (zh) 2007-10-10 2009-04-15 联想(北京)有限公司 摄像装置及信息提示装置
EP2065795A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-03 Koninklijke KPN N.V. Auto zoom display system and method
JP2010273276A (ja) * 2009-05-25 2010-12-02 Car Mate Mfg Co Ltd テレビ制御装置
EP2556466A1 (en) * 2010-04-08 2013-02-13 Delta Vidyo, Inc. Remote gaze control system and method
US8866889B2 (en) * 2010-11-03 2014-10-21 Microsoft Corporation In-home depth camera calibration
TW201222429A (en) * 2010-11-23 2012-06-01 Inventec Corp Web camera device and operating method thereof
KR101408591B1 (ko) * 2012-04-27 2014-06-17 삼성전기주식회사 무안경 3차원 영상 디스플레이 장치 및 방법
JP2014154933A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Sharp Corp 携帯端末装置及びそのプログラム
HK1181255A2 (en) * 2013-07-18 2013-11-01 Leung Spencer Yu Cheong Monitor system and method for smart device
US20150201236A1 (en) * 2014-01-15 2015-07-16 Khalifa Al Remeithi Display Proximity Control Device
US9600993B2 (en) * 2014-01-27 2017-03-21 Atlas5D, Inc. Method and system for behavior detection
CN104123925B (zh) * 2014-07-11 2016-05-11 京东方科技集团股份有限公司 一种显示器、显示方法及装置
CN104850320A (zh) 2015-04-23 2015-08-19 惠州Tcl移动通信有限公司 终端及其自动调节显示屏亮度的方法
US9860452B2 (en) * 2015-05-13 2018-01-02 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Usage of first camera to determine parameter for action associated with second camera
US9990033B2 (en) * 2015-09-09 2018-06-05 International Business Machines Corporation Detection of improper viewing posture
CN107424584A (zh) * 2016-05-24 2017-12-01 富泰华工业（深圳）有限公司 护眼系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102841354A (zh) * 2012-08-09 2012-12-26 广东欧珀移动通信有限公司 一种具有显示屏幕的电子设备的保护视力实现方法
CN103063193A (zh) * 2012-11-30 2013-04-24 青岛海信电器股份有限公司 一种利用摄像头测距的方法、装置及电视机
EP2816545A2 (en) * 2013-05-31 2014-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for protecting eyesight
CN104076925A (zh) * 2014-06-30 2014-10-01 天马微电子股份有限公司 一种用于提醒用户眼睛与屏幕距离的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110865785A (zh) * 2019-11-21 2020-03-06 武汉真元生物数据有限公司 像素尺寸的获取方法、装置及电子设备
CN110865785B (zh) * 2019-11-21 2023-10-13 武汉真元生物数据有限公司 像素尺寸的获取方法、装置及电子设备
CN113709533A (zh) * 2021-08-20 2021-11-26 深圳市酷开网络科技股份有限公司 基于电视的护眼处理方法、装置、智能终端及存储介质

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