CN109700423B - 一种自动距离感知的智能视力检测方法和装置 - Google Patents

一种自动距离感知的智能视力检测方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动距离感知的智能视力检测方法和装置，该方法通过摄像模块、图像处理模块和中央处理模块实时检测被检测者与测试视标之间的距离，中央处理模块将检测的实时距离与设定距离进行比较，若未达到设定距离，通过语音提示被检测者移步至设定距离内，使得被检测者在正确的位置进行视力检测。该方法简单，易于操作，降低测试距离不实带来的误差，提高了测试的精度和准确性。该装置依托于上述方法，结构简单，占地面积小。

Description

一种自动距离感知的智能视力检测方法和装置
技术领域
本发明属于视力检测技术领域，具体涉及一种自动距离感知的智能视力检测方法和装置。
背景技术
视力，即视敏度，是人眼分辨最小目标的能力。在现代医学中，视力检测是眼科检查的必备测试流程。
通常的视力检查时，需要被检测者识别固定距离处放置的标准视力表或者电子显示屏上的视标符号，由检测者(通常是医护人员)判断被检测者识别正确与否，并做记录。我们常见的视力检查是指远视力检查，也即被检测者双眼处于放松状态时测得的视力值，被检测者和测试光标之间的距离一般设为5m，或者根据实际场地限制减小到不小于1m的距离。根据被检测者和测试光标之间的距离不同，对应的相同视力值的测试光标大小不一样，但是测试光标相对被检测者眼睛所张开的视角是一致的。两眼视力需要分开检测，先右眼，再左眼。检查被测眼时，需要以遮眼板将另一只未被测眼完全遮挡住。测试开始时，让被检测者先看清视力表上最大一行的测试光标，如能辨认，则自上而下，由大至小，逐级将较小标记指给被检测者看，直至查出能清楚辨认的最小一行标记。
在很多实际应用场景中，视标符号的大小是固定的，要求被检测者必须在固定的距离(通常为5米或2.5米)处进行测试，测试占地比较大，对于被检测者流量大、医疗空间有限的三甲医院或者眼科专科医院来说非常不方便。同时，由于不同被检测者的身高跨度比较大，站姿不同，被检测者的眼睛与视标符合之间的实际距离并不精确，从而导致测试误差。
因此，需要一种具有自动距离感知的视力检测装置和方法来降低测试带来的误差。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种自动距离感知的智能视力检测方法和装置，该方法简单，易于操作，能自动实时检测被检测者与测试视标之间的距离，而且根据实时测量的结果提示被检测者调整其与测试视标之间的距离达到设定距离，从而提高测量的精度，减少了误差。
该装置依托于上述方法，结构简单，占地面积小。
实现本发明上述目的所使用的技术方案为：
一种自动距离感知的智能视力检测方法，包括以下步骤：
S01.被检测者移步至定位装置处，并通过定位装置确定定标检测位置，被检测者佩戴眼罩，挡住非被测眼睛，摄像模块感应到被检测者开始连续摄像，当被检测者正确佩戴眼罩后，摄像模块对被检测者摄像所获得的图片为定标图片，图像处理模块对定标图片进行处理分析，获得眼罩在定标图片高度方向上的定标像素值为PYd0；
S02.图像处理模块将定标像素值传输给中央控制模块，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块开始显示测试视力的视标图片，对被检测者的近视力值进行测试，获得被检测者的近视力值；
S03.被检测者向后退，摄像模块连续对被检测者进行摄像，获得实时图片，图像处理模块对实时图片进行处理分析，获得眼罩在实时图片高度方向上的实时像素值为 PYdD；
S04.图像处理模块实时将实时像素值传输给中央控制模块，中央控制模块根据如下公式计算出被检测者与显示模块之间的实时距离D：
Figure RE-GDA0001972381510000021
式中，D0为显示模块与被检测者之间的定标距离，显示模块与被检测者之间的定标距离等于定位装置与显示模块之间的距离，定位装置与摄像模块之间的垂直距离等于定位装置与显示模块之间的距离；
S05.中央控制模块内存储有被检测者与显示模块之间的预设距离DP，中央控制模块将获得的实时距离D与预设距离DP进行比较，并发送指令给语音模块，通过语音模块提示被检测者进行移动，直至实时距离D与预设距离DP相同，若实时距离D小于预设距离DP，语音模块提示被检测者继续后退，若实时距离D大于预设距离DP，语音模块提示被检测者向前移动；
S06.当被检测者移步至预设距离DP时，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块开始显示测试视力的视标图片，对被检测者的远视力值进行测试，获得被检测者的远视力值；
S07.重复S01-S06，被检测者重新佩戴眼罩，更换被测眼睛，获得另一只被测眼睛的近视力值和远视力值。
进一步，在整个检测过程中，图像处理模块对摄像模块采集的图像进行分析，判断眼罩相对于被检测者头部的位置，判断眼罩覆盖的是左眼还是右眼，从而判定被检测的是左眼还是右眼，图像处理模块还能判断眼罩是否覆盖完好，从而判断被检测者是否佩戴眼罩或是否佩戴正确，若图像处理模块判断到被检测者没有佩戴眼罩或者眼罩佩戴不正确，图像处理模块将信息传给中央控制模块，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块暂停显示，暂停检测，同时中央控制模块发送指令给语音模块，语音模块提示被检测者正确地佩戴眼罩，当检测者正确地佩戴眼罩后，图像处理模块将信息传给中央控制模块，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块开始显示测试视力的视标图片，继续检测。
进一步，被检测者两眼的近视力值和远视力值检测完毕后，中央控制模块将检测结果发送给打印模块，打印模块打印出检测结果。
一种自动距离感知的智能视力检测装置，包括眼罩、实现步骤S01的定位装置、实现步骤S01、S02、S03和S04的图像处理模块、实现步骤S01和S03的摄像模块、实现步骤S02、S04和S05和S06的中央控制模块和实现步骤S05的语音模块，摄像模块与图像处理模块连接，中央控制模块分别与图像处理模块和语音模块连接。
还包括测试柜体，测试柜体为方形柜，测试柜体包括正面板，显示模块包括显示屏，摄像模块包括摄像头，语音模块包括扬声器，摄像头和显示屏均安装于正面板上半部分上，摄像头位于显示屏的正上方，扬声器安装于正面板上，图像处理模块和中央控制模块安装于测试柜体内。
还包括打印模块，正面板上设有打印出口，打印模块安装于测试柜体内，打印模块的位置与打印出口的位置相对应。
还包括眼罩存储柜，眼罩存储柜设置于测试柜体的下部内，眼罩放置于眼罩存储柜内。
所述的定位装置包括横杆、竖杆和下巴托板，横杆的一端安装于正面板上，横杆的另一端与竖杆的下端连接，下巴托板呈U型，下巴托板开口朝上，下巴托架底部与竖杆的上端连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果和优点在于：
1、本发明通过摄像模块、图像处理模块和中央处理模块实时检测被检测者与测试视标之间的距离，中央处理模块将检测的实时距离与设定距离进行比较，若未达到设定距离，通过语音提示被检测者移步至设定距离内，使得被检测者在正确的位置进行视力检测，降低测试距离不实带来的误差，提高了测试的精度和准确性。
2、利用本发明的检测方法进行测试，智能化程度高，操作便利，且测试装置结构简单紧凑，只需一个方形的检测柜即可，占地面积小。
附图说明
图1为自动距离感知的智能视力检测装置的结构示意图。
图2为定位装置的结构示意图。
图3为定标图片的示意图。
图4为实时图片的示意图。
其中，1-测试柜体、2-正面板、3-眼罩存储柜、4-眼罩、5-定位装置、6-显示屏、7-摄像头、8-扬声器、9-中央控制模块、10-图像处理模块、11-打印模块、12-打印出口、 13-横杆、14-竖杆、15-下巴托板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的自动距离感知的智能视力检测装置进行说明。
本发明提供的自动距离感知的智能视力检测装置的结构示意图如图1所示，包括测试柜体1、眼罩存储柜3、眼罩4、定位装置5、图像处理模块10、摄像模块、中央控制模块9和语音模块8。
测试柜体1为方形柜，测试柜体1包括正面板2。
眼罩存储柜3设置于测试柜体1的下部内，眼罩4放置于眼罩存储柜3内。眼罩有两种形式，一般为一次性眼罩，保证被测试者的个人卫生。
定位装置包括横杆、竖杆和下巴托板，横杆的一端安装于正面板上，横杆的另一端与竖杆的下端连接，下巴托板呈U型，下巴托板开口朝上，下巴托架底部与竖杆的上端连接。
显示模块包括显示屏6，摄像模块为摄像头7，语音模块8为扬声器，摄像头7和显示屏6均安装于正面板2上半部分上，摄像头7位于显示屏6的正上方，扬声器的声音出口安装于正面板2上，图像处理模块10和中央控制模块9安装于测试柜体内。
正面板2上设有打印出口12。打印模块可以是普通的喷墨打印机或者激光打印机，打印模块11安装于测试柜体1内，打印模块11的位置与打印出口12的位置相对应。
摄像头7与图像处理模块10连接，中央控制模块9分别与图像处理模块10、扬声器8、显示模块和打印模块连接。
下面结合上述的装置对本发明的多用户视力同时检测和检测管理的方法进行详细说明。
实施例1
S01.被检测者移步至定位装置处，将下巴放在下巴托板上，使两眼正对着显示屏，被检测者佩戴眼罩，挡住非被测眼睛，摄像头感应到被检测者开始连续摄像，图像处理模对摄像模块采集的图像进行分析，图像处理模块可以判断眼罩相对于被检测者头部的位置，判断眼罩覆盖的是左眼还是右眼，从而判定被检测的是左眼还是右眼，图像处理模块还能判断眼罩是否覆盖完好，从而判断被检测者是否佩戴眼罩或是否佩戴正确，此处若图像处理模块判断到被检测者没有佩戴眼罩或是眼罩佩戴正确，图像处理模块将信息传给中央控制模块中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块的显示屏不显示测试视力的视标图片，同时中央控制模块发送指令给扬声器，扬声器提示被检测者正确地佩戴眼罩，当检测者正确地佩戴眼罩后，摄像头对被检测者摄像所获得的图片为定标图片，如图2所示，图像处理模块对定标图片进行处理分析，获得眼罩在定标图片高度方向上的定标像素值为PYd0；
S02.图像处理模块将定标像素值传输给中央控制模块，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块的显示屏开始显示测试视力的视标图片，对被检测者的近视力值进行测试，获得被检测者的近视力值；
S03.被检测者向后退，摄像模块连续对被检测者进行摄像，获得实时图片，如图3所示，图像处理模块对实时图片进行处理分析，获得眼罩在实时图片高度方向上的实时像素值为PYdD；
S04.图像处理模块实时将实时像素值传输给中央控制模块，中央控制模块根据如下公式计算出被检测者与显示模块之间的实时距离D：
Figure RE-GDA0001972381510000051
式中，D0为显示屏与被检测者之间的定标距离，显示屏与被检测者之间的定标距离等于定位装置与显示屏之间的距离，定位装置与摄像头之间的垂直距离等于定位装置与显示屏之间的距离，一般D0为0.25m；
S05.中央控制模块内存储有被检测者与显示模块之间的预设距离DP，中央控制模块将获得的实时距离D与预设距离DP进行比较，并发送指令给语音模块，通过语音模块提示被检测者进行移动，直至实时距离D与预设距离DP相同，若实时距离D小于预设距离DP，语音模块提示被检测者后退，若实时距离D大于预设距离DP，语音模块提示被检测者向前移动；
S06.当被检测者移步至预设距离DP时，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块开始显示测试视力的视标图片，对被检测者的远视力值进行测试，获得被检测者的远视力值；
在步骤S03和S06中，图像处理模块对摄像模块采集的图像进行分析，判断判断眼罩是否覆盖完好，从而判断被检测者是否佩戴眼罩或是否佩戴正确，若图像处理模块判断到被检测者没有佩戴眼罩或是眼罩佩戴正确，图像处理模块将信息传给中央控制模块，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块暂停显示，暂停检测，同时中央控制模块发送指令给语音模块，语音模块提示被检测者正确地佩戴眼罩，当检测者正确地佩戴眼罩后，图像处理模块将信息传给中央控制模块，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块开始显示测试视力的视标图片，继续检测。
S07.重复S01-S06，被检测者重新佩戴眼罩，更换被测眼睛，获得另一只被测眼睛的近视力值和远视力值；
在检测近视力值和远视力值时，可以由检测者(如护士)进行人工辅助测试，然后检测者将检测结果输入中央控制模块中；
S08.检测完毕，中央控制模块将检测结果发送给打印模块，打印模块打印出检测结果。

Claims (6)

1.一种自动距离感知的智能视力检测装置，其特征在于：包括眼罩、定位装置、图像处理模块、摄像模块、中央控制模块、语音模块和显示模块：
所述摄像模块，当被检测者移步至定位装置处，并通过定位装置确定定标检测位置，被检测者佩戴眼罩，挡住非被测眼睛，摄像模块感应到被检测者开始连续摄像，当被检测者正确佩戴眼罩后，对被检测者摄像进行摄像，获得定标图片；
当检测者向后退，连续对被检测者进行摄像，获得实时图片，图像处理模块对实时图片进行处理分析，获得眼罩在实时图片高度方向上的实时像素值为PYdD；
所述图像处理模块，对定标图片和实时图片进行处理分析，获得眼罩在定标图片高度方向上的定标像素值为PYd0，获得眼罩在实时图片高度方向上的实时像素值为PYdD，并将定标像素值和实时像素值传输给中央控制模块；
所述中央控制模块，根据如下公式计算出被检测者与显示模块之间的实时距离D：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中，D0为显示模块与被检测者之间的定标距离，显示模块与被检测者之间的定标距离等于定位装置与显示模块之间的距离，定位装置与摄像模块之间的垂直距离等于定位装置与显示模块之间的距离；
所述语音模块，中央控制模块存储有被检测者与显示模块之间的预设距离DP，将获得的实时距离D与预设距离DP进行比较，并发送指令给语音模块，通过语音模块提示被检测者进行移动，直至实时距离D与预设距离DP相同，若实时距离D小于预设距离DP，语音模块提示被检测者继续后退，若实时距离D大于预设距离DP，语音模块提示被检测者向前移动，直至被检测者移步至预设距离DP；
所述显示模块，当被检测者移步至定位装置处时，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块开始显示测试视力的视标图片，对被检测者的近视力值进行测试，获得被检测者的近视力值；
当被检测者移步至预设距离DP时，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块开始显示测试视力的视标图片，对被检测者的远视力值进行测试，获得被检测者的远视力值。
2.根据权利要求1所述的自动距离感知的智能视力检测装置，其特征在于：所述图像处理模块对摄像模块采集的图像进行分析，判断眼罩相对于被检测者头部的位置，判断眼罩覆盖的是左眼还是右眼，从而判定被检测的是左眼还是右眼，图像处理模块还能判断眼罩是否覆盖完好，从而判断被检测者是否佩戴眼罩或是否佩戴正确，若图像处理模块判断到被检测者没有佩戴眼罩或者眼罩佩戴不正确，图像处理模块将信息传给中央控制模块，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块暂停显示，暂停检测，同时中央控制模块发送指令给语音模块，语音模块提示被检测者正确地佩戴眼罩，当检测者正确地佩戴眼罩后，图像处理模块将信息传给中央控制模块，中央控制模块发送指令给显示模块，显示模块开始显示测试视力的视标图片，继续检测。
3.根据权利要求1所述的自动距离感知的智能视力检测装置，其特征在于：还包括测试柜体，测试柜体为方形柜，测试柜体包括正面板，显示模块包括显示屏，摄像模块包括摄像头，语音模块包括扬声器，摄像头和显示屏均安装于正面板上半部分上，摄像头位于显示屏的正上方，扬声器安装于正面板上，图像处理模块和中央控制模块安装于测试柜体内。
4.根据权利要求3所述的自动距离感知的智能视力检测装置，其特征在于：还包括打印模块，正面板上设有打印出口，打印模块安装于测试柜体内，打印模块的位置与打印出口的位置相对应；被检测者两眼的近视力值和远视力值检测完毕后，中央控制模块将检测结果发送给打印模块，打印模块打印出检测结果。
5.根据权利要求3所述的自动距离感知的智能视力检测装置，其特征在于：还包括眼罩存储柜，眼罩存储柜设置于测试柜体的下部内，眼罩放置于眼罩存储柜内。
6.根据权利要求3所述的自动距离感知的智能视力检测装置，其特征在于：所述的定位装置包括横杆、竖杆和下巴托板，横杆的一端安装于正面板上，横杆的另一端与竖杆的下端连接，下巴托板呈U型，下巴托板开口朝上，下巴托架底部与竖杆的上端连接。
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