CN109758111A - 一种基于ai人工智能平台的便携式视力筛查仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，包括：主成像光路系统，用以收集眼球瞳孔区域的反射红外光线；辅助照明和引导固视系统，用以为所述主成像光路系统提供照明并使得眼球瞳孔区域产生反射光线，用以引导被观察者凝视检测方位，进而可抓拍到满足检测要求的眼球瞳孔区域图像信息；感光元件，用以将主成像光路系统收集到的眼球瞳孔区域的反射光信号转换为影像信息；AI人工智能硬件处理平台，用以图像数据处理、智能检测、诊断；移动通信系统，用以进行任意时间、任意地点的高速数据传输及采集数据的地域信息自动定位；电源系统，用以给筛查仪供电及蓄电。本发明能够适应不同环境光照，并能快速准确进行筛查。
Description
技术领域
本发明涉及眼科医疗器械领域，尤其涉及了一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪。
背景技术
便携式视力筛查仪是用来对儿童、成人眼睛的屈光度进行检测的设备，是在医院科室、基层社区、学校进行大规模、快速视光筛查的重要设备。现有的便携式视力筛查仪具有如下缺陷：(1)抗环境光干扰能力较差，不能满足设备在不同筛查环境下进行准确筛查的需求；(2)不能及时的进行筛查数据采集，不具备完善的数据库，综合信息不科学、不合理、不全面。
综上所述，对这种便携式的视光筛查设备，如何能够适应不同环境光照，并能快速准确进行筛查是目前亟需的要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，采用便携式、可移动的AI人工智能硬件平台，由于AI人工智能强大的环境适应性、抗干扰性，在医院科室、基层社区、学校等不同环境下进行大规模、快速视光筛查时，能提供准确的筛查结果数据；另一更具有意义的一点，该视力筛查仪具有高性能移动通讯功能，可以实时建立具有地域定位信息的视光数据云库，对国家层面进行视光普查具备战略意义。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：
一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，包括：
主成像光路系统，用以收集眼球瞳孔区域的反射红外光线；
辅助照明和引导固视系统，包括用以为所述主成像光路系统提供照明并使得眼球瞳孔区域产生反射光线的辅助照明组件，还包括用以引导被观察者凝视检测方位，进而可抓拍到满足检测要求的眼球瞳孔区域图像信息的引导固视组件；
感光元件，用以将主成像光路系统收集到的眼球瞳孔区域的反射光信号转换为影像信息；
AI人工智能硬件处理平台，用以图像数据处理、智能检测、诊断；所述AI人工智能硬件处理平台包括中央处理器以及与中央处理器相连接的图形处理器、存储模块、数字信号处理器，所述图形处理器与存储模块相连接；
移动通信系统，用以进行任意时间、任意地点的高速数据传输及采集数据的地域信息自动定位；所述移动通信系统包括移动通讯模块以及与移动通讯模块相连接的射频天线，所述移动通讯模块与中央处理器相连接；
电源系统，用以给筛查仪供电及蓄电；所述电源系统与中央处理器相连接。
作为一种优选方案，所述主成像光路系统包括同光轴依次设置的灯板、主成像光路前透镜组、主成像光路后透镜组，所述灯板中心位置处开设有安装孔，该安装孔内安装有红外带通滤波片。
作为一种优选方案，所述红外带通滤波片的中心位置处设置有中心红外灯，该中心红外灯通过连接件固定设置于安装孔内并朝向被观察者的眼球瞳孔区域。
作为一种优选方案，所述辅助照明组件为至少一个方位红外灯，至少一个方位红外灯以中心红外灯为中心均匀分布设置于灯板上，且每个方位红外灯均朝向被观察者的眼球瞳孔区域。
作为一种优选方案，所述引导固视组件为至少一个可见光灯组，至少一个可见光灯组以中心红外灯为中心均匀分布设置于灯板上，且每个可见光灯组与方位红外灯间隔设置并朝向被观察者的眼球瞳孔区域。
作为一种优选方案，每个可见光灯组有至少五个可见光灯，至少五个可见光灯以中心红外灯为中心沿呈发射状阵列排列于灯板上并形成等腰三角形状。
作为一种优选方案，还包括手动对焦组件或自动对焦组件，用以找到最清晰抓图位置。
作为一种优选方案，还包括与中央处理器相连接的实时测距模块，用以实时检测筛查仪距离被观察者之间的距离。
作为一种优选方案，还包括与图形处理器相连接的显示触控系统，用以显示影像、检测结果，并可通过触摸显示屏对筛查仪进行操控。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的视力筛查仪采用便携式、可移动的AI人工智能硬件平台，由于AI人工智能强大的环境适应性、抗干扰性，在医院科室、基层社区、学校等不同环境下进行大规模、快速视光筛查时，能提供准确的筛查结果数据；另一更具有意义的一点，该视力筛查仪具有高性能移动通讯功能，可以实时建立具有地域定位信息的视光数据云库，对国家层面进行视光普查具备战略意义。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中灯板、中心红外灯、方位红外灯、可见光灯之间的一种安装示意图；
图3是本发明中灯板、中心红外灯、方位红外灯、可见光灯之间的另一种安装示意图；
图4是本发明中电路原理框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例：
如图1～4所示，一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，包括：
主成像光路系统，用以收集眼球瞳孔区域的反射红外光线；
辅助照明和引导固视系统，包括用以为所述主成像光路系统提供照明并使得眼球瞳孔区域产生反射光线的辅助照明组件，还包括用以引导被观察者1凝视检测方位，进而可抓拍到满足检测要求的眼球瞳孔区域图像信息的引导固视组件；
感光元件8，用以将主成像光路系统收集到的眼球瞳孔区域的反射光信号转换为影像信息；
AI人工智能硬件处理平台9，用以图像数据处理、智能检测、诊断；所述AI人工智能硬件处理平台包括中央处理器以及与中央处理器相连接的图形处理器、存储模块、数字信号处理器，所述图形处理器与存储模块相连接；
移动通信系统10，用以进行任意时间、任意地点的高速数据传输及采集数据的地域信息自动定位；所述移动通信系统包括移动通讯模块以及与移动通讯模块相连接的射频天线，所述移动通讯模块与中央处理器相连接；
电源系统12，用以给筛查仪供电及蓄电；所述电源系统与中央处理器相连接。
具体的，所述主成像光路系统包括同光轴依次设置的灯板2、主成像光路前透镜组5、主成像光路后透镜组6，所述灯板2中心位置处开设有安装孔16，该安装孔16内安装有红外带通滤波片4。更为具体的，所述红外带通滤波片4的中心位置处设置有中心红外灯13，该中心红外灯13通过连接件17固定设置于安装孔16内并朝向被观察者1的眼球瞳孔区域。
进一步的，所述灯板2可以为圆形板、多边形板等，所述安装孔16可以为多边形孔、圆形孔等，作为一种优选方案，在本实施例中所述灯板2为圆形板、安装孔16为正六边形孔，该安装孔16的正六边形的中心与灯板2的圆形板的圆心重合；其中，固定中心红外灯13的连接件17有三个，三个连接件17的一端均与中心红外灯13相连接、另一端均与安装孔16的一边垂直连接，且三个连接件17两两之间呈120°设置。
更为具体的，所述辅助照明组件为至少一个方位红外灯14，至少一个方位红外灯14以中心红外灯13为中心均匀分布设置于灯板2上，且每个方位红外灯14均朝向被观察者1的眼球瞳孔区域。
进一步的，作为一种优选方案，在本实施例中方位红外灯14有六个，六个方位红外灯14以中心红外灯13为中心沿灯板2径向呈发射状设置，并位于安装孔16的六个角处，相邻的方位红外灯14间隔角度为60°。
更为具体的，所述引导固视组件为至少一个可见光灯组，至少一个可见光灯组以中心红外灯13为中心均匀分布设置于灯板2上，且每个可见光灯组与方位红外灯14间隔设置并朝向被观察者1的眼球瞳孔区域。其中，可见光灯组可为红色光源、绿色光源、蓝色光源。
进一步的，作为一种优选方案，在本实施例中可见光灯组有六组，六组可见光灯组以中心红外灯13为中心沿灯板2径向以N+1的阵列呈发射状排布设置，并位于安装孔16的六个边处，相邻的可见光灯组间隔角度为60°，并且每个可见光灯组与方位红外灯14两两间隔设置。
其中，每个可见光灯组有至少五个可见光灯15，至少五个可见光灯15以中心红外灯13为中心沿呈发射状阵列排列于灯板2上并形成等腰三角形状；进一步的，在本实施例中如图2所示每个可见光灯组有五个可见光灯15，五个可见光灯15分为两列，靠近中心红外灯13的一列为2个，发散状排布的第二列为3个，外侧的3个可见光灯15与内侧的2个可见光灯15交错设置；依次类推，在本实施例中如图3所示每个可见光灯组有五个可见光灯15，五个可见光灯15分为三列，靠近中心红外灯13的一列为2个，发散状排布的第二列为3个，发散状排布的第三列为4个，外侧的4个可见光灯15与中间的3个可见光灯15交错设置，中间的3个可见光灯15又与内侧的2个可见光灯15交错设置。具体实施时，可根据灯板2的大小进行每个可见光灯组的数量设置与排布。
具体的，还包括手动对焦组件或自动对焦组件，用以找到最清晰抓图位置。
更为具体的，所述手动对焦组件包括同光轴的主成像光路后透镜组6、感光元件8，通过在主成像光路后透镜组6上设置有手动调焦装置(图中并未示出)来实现对焦。
更为具体的，所述自动对焦组件包括同光轴的主成像光路后透镜组6、感光元件8，通过在主成像光路后透镜组6外设置有调焦马达6来实现对焦。
具体的，所述AI人工智能硬件处理平台9，内置基于深度学习的智能诊断算法及智能检测算法，用以图像数据处理、智能检测、诊断；进一步的，作为一种优选方案，在本实施例中所述AI人工智能硬件处理平台9中的中央处理器可以采用Kryo quad CPU，图形处理器可采用Adreno GPU，存储模块可采用UFS存储模块，数字信号处理器可采用Hexagor DSP。
具体的，所述移动通信系统10，包括移动通讯模块、射频天线，具备移动通信功能，用以进行任意时间、任意地点的高速数据传输及采集数据的地域信息自动定位。进一步的，作为一种优选方案，在本实施例中所述移动通讯模块可采用Quectel移动通讯模块。
具体的，还包括与中央处理器相连接的实时测距模块3，用以实时检测筛查仪距离被观察者1之间的距离。
进一步的，所述实时测距模块3可以为超声测距组件或红外测距组件或激光测距组件，当处于设定距离范围内时，发出信号触发自动检测流程。在本实施例中，所述实时测距模块3设置于灯板2上。
具体的，还包括与图形处理器相连接的显示触控系统11，包括触摸显示屏及控制电路，用以显示影像、检测结果，并可通过触摸显示屏对筛查仪进行操控。
具体的，所述电源系统12包括蓄电池、充放电电路，用以给筛查仪供电及蓄电。
综上所述，本发明的视力筛查仪具有如下优点：
(1)具有AI人工智能硬件处理平台9，具备CPU、GPU核心处理元件，支持基于深度学习的人工智能算法的开发与运行，为未来与人工智能很好的结合提供了现实基础；
(2)本身可以内置基于深度学习的人工智能检测、诊断算法，可以真正实现便携式视力筛查仪设备的实时、快速、大规模筛查、诊断；
(3)具有高性能移动通信功能，可以进行任意时间、任意地点的高速数据传输及采集数据的地域信息自动定位，可以提供实时眼球屈光图像信息、眼视光疾病空间地域分布信息、眼视光疾病时间发展趋势信息等丰富的综合信息，为国家层面提供更加科学的、合理的、全面的评估基础数据。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，其特征在于，包括：
主成像光路系统，用以收集眼球瞳孔区域的反射红外光线；
辅助照明和引导固视系统，包括用以为所述主成像光路系统提供照明并使得眼球瞳孔区域产生反射光线的辅助照明组件，还包括用以引导被观察者凝视检测方位，进而可抓拍到满足检测要求的眼球瞳孔区域图像信息的引导固视组件；
感光元件，用以将主成像光路系统收集到的眼球瞳孔区域的反射光信号转换为影像信息；
AI人工智能硬件处理平台，用以图像数据处理、智能检测、诊断；所述AI人工智能硬件处理平台包括中央处理器以及与中央处理器相连接的图形处理器、存储模块、数字信号处理器，所述图形处理器与存储模块相连接；
移动通信系统，用以进行任意时间、任意地点的高速数据传输及采集数据的地域信息自动定位；所述移动通信系统包括移动通讯模块以及与移动通讯模块相连接的射频天线，所述移动通讯模块与中央处理器相连接；
电源系统，用以给筛查仪供电及蓄电；所述电源系统与中央处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，其特征在于：所述主成像光路系统包括同光轴依次设置的灯板、主成像光路前透镜组、主成像光路后透镜组，所述灯板中心位置处开设有安装孔，该安装孔内安装有红外带通滤波片。
3.根据权利要求2所述的一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，其特征在于：所述红外带通滤波片的中心位置处设置有中心红外灯，该中心红外灯通过连接件固定设置于安装孔内并朝向被观察者的眼球瞳孔区域。
4.根据权利要求3所述的一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，其特征在于：所述辅助照明组件为至少一个方位红外灯，至少一个方位红外灯以中心红外灯为中心均匀分布设置于灯板上，且每个方位红外灯均朝向被观察者的眼球瞳孔区域。
5.根据权利要求4所述的一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，其特征在于：所述引导固视组件为至少一个可见光灯组，至少一个可见光灯组以中心红外灯为中心均匀分布设置于灯板上，且每个可见光灯组与方位红外灯间隔设置并朝向被观察者的眼球瞳孔区域。
6.根据权利要求5所述的一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，其特征在于：每个可见光灯组有至少五个可见光灯，至少五个可见光灯以中心红外灯为中心沿呈发射状阵列排列于灯板上并形成等腰三角形状。
7.根据权利要求1所述的一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，其特征在于：还包括手动对焦组件或自动对焦组件，用以找到最清晰抓图位置。
8.根据权利要求1所述的一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，其特征在于：还包括与中央处理器相连接的实时测距模块，用以实时检测筛查仪距离被观察者之间的距离。
9.根据权利要求1所述的一种基于AI人工智能平台的便携式视力筛查仪，其特征在于：还包括与图形处理器相连接的显示触控系统，用以显示影像、检测结果，并可通过触摸显示屏对筛查仪进行操控。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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