CN110099271A - 一种基于裸眼3d显示的视觉训练方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法，包括：获取待训练用户的眼球处于正常情况下的第一屈光数据；经过预设时间后，获取所述待训练用户经过散瞳操作后的第二屈光数据；判断所述第一屈光数据与所述第二屈光数据的差值是否大于预设阈值；若是，则根据所述差值制定训练计划；若否，则判定所述待训练用户为非适用人群，停止视觉训练；根据所述训练计划播放3D训练视频。本发明还公开了一种基于裸眼3D显示的视觉训练系统。采用本发明实施例，通过对训练者进行适用性判断、并采用3D训练视频与游戏以提升训练者眼肌运动能力，从而达到有效近视改善。

Description

一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法及系统

技术领域

本发明涉及立体显示技术与医疗器械交叉领域，尤其涉及一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法及系统。

背景技术

近年来，近视已成为现有社会人口中影响范围最广的健康问题之一，近视医疗发展已刻不容缓。除配镜、手术矫正，现阶段近视非手术间接训练主要借助实物，通过将物体在眼前前后移动，调节眼睛视线跟随其调节变化，以此训练眼部肌肉灵敏度及调节幅度，从而改善近视这种方法太过枯燥无味，特别对于年轻患者而言，更是难以坚持。近几年来，逐渐衍生出以3D虚拟运动带动人眼调节的有关训练，且国内外已有相关研究工作，其普遍采用视力康复仪、VR眼镜等。

传统3D近视训练存在诸多不足：训练设备如康复仪等，画质较差、视差控制不佳，易引发头晕恶心和高度疲劳；训练内容较为单一固定、无法进行个性化设计，导致观看内容枯燥乏味，使大部分训练者失去训练兴趣；佩戴助视设备如VR头盔、偏振眼镜亦导致了观看不便与头晕问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种裸眼3D显示方法及系统，通过对训练者进行适用性判断、并采用3D训练视频与游戏以提升训练者眼肌运动能力，从而达到有效近视改善。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法，包括：

获取待训练用户的眼球处于正常情况下的第一屈光数据；

经过预设时间后，获取所述待训练用户经过散瞳操作后的第二屈光数据；

判断所述第一屈光数据与所述第二屈光数据的差值是否大于预设阈值；

若是，则根据所述差值制定训练计划；若否，则判定所述待训练用户为非适用人群，停止视觉训练；

根据所述训练计划播放3D训练视频。

与现有技术相比，本发明公开的基于裸眼3D显示的视觉训练方法，首先，通过比对散瞳前后的第一屈光数据和第二屈光数据，以此作为训练适用性判断依据；然后，当前后者差值大于预设阈值时，根据所述差值制定训练计划；最后，根据所述训练计划播放3D训练视频。解决了现有技术中的视觉训练方法训练内容单一、佩戴助视设备导致了观看不便的问题，通过对训练者进行适用性判断、结合高质量的裸眼3D显示效果，并采用3D训练视频与游戏以提升训练者眼肌运动能力，从而达到有效近视改善。

作为上述方案的改进，所述根据所述差值制定训练计划，具体包括：

根据所述差值制作3D训练视频场景；其中，所述3D训练视频场景包括运动物体、运动轨迹和背景。

作为上述方案的改进，所述根据所述训练计划播放3D训练视频，具体包括：

采用裸眼3D显示系统根据所述训练计划播放3D训练视频；其中，所述裸眼3D显示系统满足预设条件，所述预设条件包括但不限于支持全高清2D/3D播放模式、观看视角为±25°、左右眼串扰低于3.8％、屏幕亮度均匀性高于90％。

作为上述方案的改进，所述运动物体为几何物体；所述运动轨迹为线性或非线性轨迹。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种基于裸眼3D显示的视觉训练系统，包括：

数据获取单元，用于获取待训练用户的眼球处于正常情况下的第一屈光数据；还用于经过预设时间后，获取所述待训练用户经过散瞳操作后的第二屈光数据；

判断单元，用于判断所述第一屈光数据与所述第二屈光数据的差值是否大于预设阈值；

训练计划制定单元，用于当所述差值大于预设阈值时，根据所述差值制定训练计划；

3D训练视频播放单元，用于根据所述训练计划播放3D训练视频。

与现有技术相比，本发明公开的基于裸眼3D显示的近视训练系统，首先，判断单元通过比对数据获取单元获取的散瞳前后的第一屈光数据和第二屈光数据，以此作为训练适用性判断依据；然后，当前后者差值大于预设阈值时，训练计划制定单元根据所述差值制定训练计划；最后，3D训练视频播放单元根据所述训练计划播放3D训练视频。解决了现有技术中的视觉训练方法训练内容单一、佩戴助视设备导致了观看不便的问题，通过对训练者进行适用性判断、结合高质量的裸眼3D显示效果、并采用3D训练视频与游戏以提升训练者眼肌运动能力，从而达到有效近视改善。

作为上述方案的改进，所述训练计划制定单元具体用于根据所述差值制作3D训练视频场景；其中，所述3D训练视频场景包括运动物体、运动轨迹和背景。

作为上述方案的改进，所述3D训练视频播放单元具体用于采用裸眼3D显示系统根据所述训练计划播放3D训练视频；其中，所述裸眼3D显示系统满足预设条件，所述预设条件包括但不限于支持全高清2D/3D播放模式、观看视角为±25°、左右眼串扰低于3.8％、屏幕亮度均匀性高于90％。

作为上述方案的改进，所述运动物体为几何物体；所述运动轨迹为线性或非线性轨迹。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法中第一种训练片源运动参数设置说明图；

图3是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法中第二种训练片源运动参数设置说明图；

图4是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法中第三种训练片源运动参数设置说明图；

图5是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法中训练片源场景设置说明图；

图6是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的近视训练系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法的流程图；包括：

S1、获取待训练用户的眼球处于正常情况下的第一屈光数据；

S2、经过预设时间后，获取所述待训练用户经过散瞳操作后的第二屈光数据；

S3、判断所述第一屈光数据与所述第二屈光数据的差值是否大于预设阈值；

S4、若是，则根据所述差值制定训练计划；若否，则判定所述待训练用户为非适用人群，停止视觉训练；

S5、根据所述训练计划播放3D训练视频。

具体的，在步骤S1中，所述待训练用户经正常验光测定原始近视屈光，表征全部屈光，将当前验光数据表示为所述第一屈光数据。

具体的，在步骤S2中，所述待训练用户再经散瞳验光测定非肌肉调节导致近视屈光；具体过程为：所述待训练用户每经一定时间间隔(10min)于眼部滴入快速散瞳药剂，共3～4次后休息30min，通过瞳孔开大程度判断眼肌是否进入完全麻痹，经确认后验光，获取当前验光数据表示为所述第二屈光数据。

具体的，在步骤S3中，正常验光与散瞳验光比对结果表征肌肉调节失常为主的近视屈光部分，以此作为训练适用性判断依据，当所述第一屈光数据和所述第二屈光数据的差值大于-1.00D时初步断定为适用本专利训练方案；即所述预设阈值为-1.00D。

具体的，在步骤S4中，当所述第一屈光数据和所述第二屈光数据之间的差值大于-1.00D时，根据所述差值制定训练计划。此实施方式对待训练用户近视程度高低情况并无筛选过程，各区间近视训练者都允许参与训练，训练有效前提依据正常、散瞳验光结果比对分析。系统训练于人脑生理活跃、精神状态优良的生理时段进行，期间待训练用户保证作息良好。进一步的，所述训练计划可设定为一日两训的训练方式，每次训练播放两次完整3D训练视频，两次播放中间间隔15min指引所述待训练用户闭眼休息。

优选的，根据所述差值制作3D训练视频场景；其中，所述3D训练视频场景包括运动物体、运动轨迹和背景。所述运动物体为几何物体，所述几何物体为形状简单，同时具有较丰富层次感的物体；所述运动轨迹为线性或非线性轨迹。

具体的，在步骤S5中，所述根据所述训练计划播放3D训练视频，具体包括：采用裸眼3D显示系统根据所述训练计划播放3D训练视频；其中，所述裸眼3D显示系统满足预设条件，所述预设条件包括但不限于支持全高清2D/3D播放模式、观看视角为±25°、左右眼串扰低于3.8％、屏幕亮度均匀性高于90％。无需助视眼镜等设备，支持矫正视力观看，具有良好兼容性，支持主流3D开发应用平台。

所述的3D训练视频为完整动画视频，可利用立体开发平台直接制作，支持个性化定制，可塑性强，内容丰富有趣。所述的3D训练视频内，运动除单一远近交替变化，引入特殊运动，以缓解训练者观看枯燥及疲劳，且将虚拟运动设置为高、低强度训练交替，片源插入柔和轻音乐以舒缓情绪。所述的3D训练视频最大出入屏对应人眼辐辏角度在一定范围内可变，最大出入屏处存在暂留效果。所述的3D训练视频背景设置采用照度柔和的日光效果，模拟户外场景。

进一步的，参见图2，图2是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法中第一种训练片源运动参数设置说明图；此时所述运动物体处于运动前奏状态。优选的，所述运动物体为足球，足球初始位置出现于视野上方，经多次下落弹跳后静止于地面，触地时发生形变，符合正常球体弹跳，以快速弹跳运动锻炼眼外肌控制上下转动肌群部分迅速收放。

参见图3，图3是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法中第二种训练片源运动参数设置说明图；此时所述运动物体处于基础运动状态。优选的，所述运动物体为足球，足球于观察者面前进行远近直线滚动，以足球的自身旋转作为滚动特效，促使人眼进行基础调焦及辐辏，使眼内肌中控制调焦、眼外肌中控制内外旋的肌群处于持续调节过程，作为高强度眼肌训练训练。

参见图4，图4是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法中第三种训练片源运动参数设置说明图；此时所述运动物体处于特殊运动状态。优选的，所述运动物体为足球，该运动过程可概括为足球从左侧一远处经过若干次斜向前弹跳到达观者的面前，短暂停留后，再经若干次斜向后弹跳至右侧一远处。由俯视角度看，跳跃轨迹呈V字型。该特殊运动并非基础运动中专项针对调焦及辐辏的训练过程，其同时具有球体跳动，多轴运动及弹性形变，可充分对眼部肌肉进行综合锻炼，以综合提升眼肌训练的训练效果。

运动前奏、基础运动、特殊运动三者组成一训练训练循环周期，对眼各肌群进行不同种类、不同强度的重复锻炼，保证过程中肌肉张弛有度，有缓有急。动画单次播放下，视频总长51秒。以每51秒为一次循环，共计20次循环为一训练周期，拼接得到完整的3D训练视频文件，总计时长为17min。

进一步的，参见图5，图5是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法中训练片源场景设置说明图；所述训练片源的场景有包括如下几种：

(1)简易场景；场景布置清爽整洁，特效、环境事物布置较少，以针对成年训练者使用，采取墨绿地场景，少量树木周边点缀，以简约排布给予观者放松冷静的训练状态；

(2)一般场景(a)；整体画面形象生动，树木排布与阴影增添卡通效果，以针对儿童、青少年训练者训练训练使用，以活泼场景增添青少年训练者的观看兴趣，优化训练场景的枯燥感。

(3)一般场景(b)；整体画面唯美灵动，以针对特定喜好的人群训练使用。优化观看体验感。

训练片源可基于训练训练者年龄段、性别、个人偏好等进行多样制作，在确保运动因素不受影响下，可切实满足训练者观看需求。基于全高清裸眼3D显示器具有良好应用开发兼容性，支持3Ds max、Maya等市面主流3D制作平台，可切实满足各类制作需求。

本发明所述的一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法通过对训练训练者正常验光、散瞳验光两次验光，将结果进行比判断裸眼3D近视疗法适用性，依据训练者实际情况及观看喜好制作各类特定3D训练视频，经长期观看训练以期达到稳定调节性近视疗效。

该方案通过适用性判断提高了调节近视的3D训练改善效果的预判准确度，避免了因无适用性判断方式而导致不适用的训练者训练无效的异常情况，且指向性背光的全高清裸眼3D显示系统的良好兼容性促使了片源的制作、开发及应用，改善了相关训练中设备问题所导致观看内容枯燥，训练模式单一的缺陷。

应理解，本发明并不局限于只采用正常、散瞳验光比对得到肌调节失常屈光以判断训练者对该疗法的适用性，凡是采用其他方式测定调节失常屈光以判断适用性的方式不脱离本发明的经审核范围，倘若这些方式变化属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也以为包含这些方式。

应理解，上述优选方案中特定片源的制作样式，凡是对片源除运动轨迹之外的各种改动和变形不脱离本发明的经审核范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也以为包含这些改动和变型。

实施例二

参见图6，图6是本发明实施例提供的一种基于裸眼3D显示的视觉训练系统的结构框图；包括：

数据获取单元11，用于获取待训练用户的眼球处于正常情况下的第一屈光数据；还用于经过预设时间后，获取所述待训练用户经过散瞳操作后的第二屈光数据；

判断单元12，用于判断所述第一屈光数据与所述第二屈光数据的差值是否大于预设阈值；

训练计划制定单元13，用于当所述差值大于预设阈值时，根据所述差值制定训练计划；

3D训练视频播放单元14，用于根据所述训练计划播放3D训练视频。

具体的，所述待训练用户经正常验光测定原始近视屈光，表征全部屈光，所述数据获取单元11将当前验光数据表示为所述第一屈光数据。

具体的，所述待训练用户再经散瞳验光测定非肌调节导致近视屈光；具体过程为：所述待训练用户每经一定时间间隔(10min)于眼部滴入快速散瞳药剂，共3～4次后休息30min，通过瞳孔开大程度判断眼肌是否进入完全麻痹，经确认后验光，所述数据获取单元11获取当前验光数据表示为所述第二屈光数据。

具体的，正常验光与散瞳验光比对结果表征肌肉调节失常为主的近视屈光部分，以此作为训练适用性判断依据，当所述判断单元12判定所述第一屈光数据和所述第二屈光数据的差值大于-1.00D时初步断定为适用本专利训练方案；即所述预设阈值为-1.00D。

具体的，当所述判断单元12判定当所述第一屈光数据和所述第二屈光数据之间的差值大于-1.00D时，所述训练计划制定单元13根据所述差值制定训练计划。此实施方式对待训练用户近视程度高低情况并无筛选过程，各区间近视训练者都允许参与训练，训练有效前提依据正常、散瞳验光结果比对分析。系统训练于人脑生理活跃、精神状态优良的生理时段进行，期间待训练用户保证作息良好。进一步的，所述训练计划可设定为一日两训的训练方式，每次训练播放两次完整3D训练视频，两次播放中间间隔15min指引所述待训练用户闭眼休息。

优选的，所述训练计划制定单元13根据所述差值制作3D训练视频场景；其中，所述3D训练视频场景包括运动物体、运动轨迹和背景。所述运动物体为几何物体，所述几何物体为形状简单，同时具有较丰富层次感的物体；所述运动轨迹为线性或非线性轨迹。

具体的，所述3D训练视频播放单元14根据所述训练计划播放3D训练视频，具体包括：采用裸眼3D显示系统根据所述训练计划播放3D训练视频；其中，所述裸眼3D显示系统满足预设条件，所述预设条件包括但不限于支持全高清2D/3D播放模式、观看视角为±25°、左右眼串扰低于3.8％、屏幕亮度均匀性高于90％。无需助视眼镜等设备，支持矫正视力观看，具有良好兼容性，支持主流3D开发应用平台。

所述的3D训练视频为完整动画视频，可利用立体开发平台直接制作，支持个性化定制，可塑性强，内容丰富有趣。所述的3D训练视频内，运动除单一远近交替变化，引入特殊运动，以缓解训练者观看枯燥及疲劳，且将虚拟运动设置为高、低强度训练交替，片源插入柔和轻音乐以舒缓情绪。所述的3D训练视频最大出入屏对应人眼辐辏角度在一定范围内可变，最大出入屏处存在暂留效果。所述的3D训练视频背景设置采用照度柔和的日光效果，模拟户外场景。

具体实施时，首先，判断单元12通过比对数据获取单元11获取的散瞳前后的第一屈光数据和第二屈光数据，以此作为训练适用性判断依据；然后，当前后者差值大于预设阈值时，训练计划制定单元13根据所述差值制定训练计划；最后，3D训练视频播放单元14根据所述训练计划播放3D训练视频。

与现有技术相比，本发明公开的基于裸眼3D显示的近视训练系统，解决了现有技术中的视觉训练方法训练内容单一、佩戴助视设备导致了观看不便的问题，通过对训练者进行适用性判断、并采用3D训练视频以提升训练者眼肌运动能力，从而达到有效近视改善。

以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于裸眼3D显示的视觉训练方法，其特征在于，包括：

获取待训练用户的眼球处于正常情况下的第一屈光数据；

经过预设时间后，获取所述待训练用户经过散瞳操作后的第二屈光数据；

判断所述第一屈光数据与所述第二屈光数据的差值是否大于预设阈值；

若是，则根据所述差值制定训练计划；若否，则判定所述待训练用户为非适用人群，停止视觉训练；

根据所述训练计划播放3D训练视频。

2.如权利要求1所述的基于裸眼3D显示的视觉训练方法，其特征在于，所述根据所述差值制定训练计划，具体包括：

根据所述差值制作3D训练视频场景；其中，所述3D训练视频场景包括运动物体、运动轨迹和背景。

3.如权利要求1所述的基于裸眼3D显示的视觉训练方法，其特征在于，所述根据所述训练计划播放3D训练视频，具体包括：

采用裸眼3D显示系统根据所述训练计划播放3D训练视频；其中，所述裸眼3D显示系统满足预设条件，所述预设条件包括但不限于支持全高清2D/3D播放模式、观看视角为±25°、左右眼串扰低于3.8％、屏幕亮度均匀性高于90％。

4.如权利要求2所述的基于裸眼3D显示的视觉训练方法，其特征在于，所述运动物体为几何物体；所述运动轨迹为线性或非线性轨迹。

5.一种基于裸眼3D显示的视觉训练系统，其特征在于，包括：

数据获取单元，用于获取待训练用户的眼球处于正常情况下的第一屈光数据；还用于经过预设时间后，获取所述待训练用户经过散瞳操作后的第二屈光数据；

判断单元，用于判断所述第一屈光数据与所述第二屈光数据的差值是否大于预设阈值；

训练计划制定单元，用于当所述差值大于预设阈值时，根据所述差值制定训练计划；

3D训练视频播放单元，用于根据所述训练计划播放3D训练视频。

6.如权利要求5所述的基于裸眼3D显示的视觉训练系统，其特征在于，所述训练计划制定单元具体用于根据所述差值制作3D训练视频场景；其中，所述3D训练视频场景包括运动物体、运动轨迹和背景。

7.如权利要求5所述的基于裸眼3D显示的视觉训练系统，其特征在于，所述3D训练视频播放单元具体用于采用裸眼3D显示系统根据所述训练计划播放3D训练视频；其中，所述裸眼3D显示系统满足预设条件，所述预设条件包括但不限于支持全高清2D/3D播放模式、观看视角为±25°、左右眼串扰低于3.8％、屏幕亮度均匀性高于90％。

8.如权利要求6所述的基于裸眼3D显示的视觉训练系统，其特征在于，所述运动物体为几何物体；所述运动轨迹为线性或非线性轨迹。