CN110507280B - 一种带动作指令控制的视力表装置 - Google Patents
一种带动作指令控制的视力表装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种带动作指令控制的视力表装置，装置包括视力屏、控制单元、键盘、动作感应器、网络模块。键盘用于输入按键信号。网络模块用于连接电脑和网络。动作感应器用于感应并输出用户的动作指令信号。视力屏用于显示灰度不同、大小不一、对比度不同的测试字符。视力屏无需背光、非自发光，显示的内容靠反射光可见。装置通过测试距离S、屏幕尺寸P、区域数量M、灵活值L、大小级别Dx1、背景灰度级别Hd1、字符灰度级别Db1、反色系数F的计算得到视力评价SF。本发明针对主流视力表无法单人操作，及不符合黄斑病变患者视力感知的问题，既适合普通人测试，也适合黄斑病变患者使用，测试内容更丰富。
Description
技术领域
本发明属于视力测试设备，特别涉及一种带动作指令控制的视力表装置。
发明背景
视力好坏是每个人都应经常关注的问题，然而采用现有主流视力表进行视力检查过程需要由两人配合完成，无法实现单人操作。
此外，黄斑病变是一种常见的医学疾病，黄斑区是视网膜的一个重要区域，位于眼后极部，主要与精细视觉及色觉等视功能有关。一旦黄斑区出现病变，常常出现视力下降、眼前黑影或视物变形。根据黄斑病变患者的描述，普通的纸质视力表和带背光灯箱的视力表，并不能满足患者的需要。患者对灰度、对比度的差异变化更为敏感。例如，对于一张字符的图片，如果患者的视力越好，那在字符大小一致的前提下，其可分辨的字符图片的背景灰度值会越高且字符与背景的对比度会越小；反之则不然。此外，患者对类似数码管显示的方块字形“6、8、9、2、3”这类形状相近图形团的区分能力也存在差异。
因此，有必要提出一种多功能视力表装置，装置既适合普通人测试，也适合黄斑病变患者使用，测试内容更丰富，且可由单人完成测试。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带动作指令控制的视力表装置。
一种带动作指令控制的视力表装置，该装置包括视力屏、控制单元、键盘、动作感应器、网络模块。
动作感应器有手环感应器和视频感应器两种。手环感应器包括手环传感模块、接收器。
手环传感模块，包括：肌肉传感模块、九轴传感模块。九轴传感模块包括：一个三轴正交的角度传感器、一个三轴正交的加速度传感器、一个三轴正交的地磁传感器。
控制单元与视力屏、键盘、视频感应器、接收器、网络模块电连接。
手环传感模块与接收器通过无线方式进行通信。
键盘，包括：有线键盘、无线键盘两种，用于输入按键信号。
网络模块，用于连接电脑和网络。
视力屏，用于显示灰度不同、大小不一、对比度不同的测试字符。视力屏应满足条件：无需背光、非自发光，人眼对于视力屏显示的内容，靠反射光可见。
控制单元，用于控制视力屏输出显示控制菜单、测试结果、说明文档、测试字符；接收键盘的按键信号、视频感应器获取并输出的动作指令信号、接收器接收并输出的手环传感模块识别的动作指令信号，并根据接收的不同信号进行不同的模式、功能切换。
动作感应器，用于感应并输出用户的动作指令信号。
手环感应器，用于利用手环传感模块感应用户的手指、手臂的动作，并解析成动作指令信号，再返回动作指令信号至接收器。肌肉传感模块，感应用户手臂、手指动作带动的肌肉反应；九轴传感模块，感应获取用户手臂运动引起的传感器角度、速度变化。
视频感应器，用于通过视频分析的方式，获取用户的动作指令，并返回动作指令信号。
装置具有背景灰度调节、大小调节、字体灰度调节、位置变换、字符变换的功能。
背景灰度调节，用于调节视力屏背景的灰度值，有不少于10级不同的背景灰度级别，从1级到10级，级数越大，视力屏的背景灰度值越深。灰度级别为1级时，背景为白色。
大小调节，用于调节视力屏显示的字符的大小，有不少于10级不同的大小级别，从1级到10级，级数越大，视力屏显示的字符越大。
字符灰度调节，用于调节视力屏显示的字符的灰度值，有不少于10级不同的字符灰度级别，从1级到10级，级数越大，视力屏显示的字符的灰度值越深。
同样的背景灰度级别和字符灰度级别，字符的灰度值比背景灰度值大。
位置变换，用于变换字符在视力屏显示的位置。
字符变换，用于变换视力屏显示的测试字符。
装置，提供在视力屏显示大小、字符灰度以及位置不同的灰度字符，字符包括：方块字形的数字“2、3、5、6、8、9”、方块字形的汉字“口、日、目、田、白、申、由”、方块字形的字母“A、B、C、D、E、F、G、H、N、R、S、P、U”。装置有不同的测试字符模式，包括数字模式、汉字模式、字母模式、混合模式四种。
数字模式，显示的是方块字形的数字。
汉字模式，显示的是方块字形的汉字。
字母模式，显示的是方块字形的字母。
混合模式，显示的是方块字形的数字、汉字、字母。
动作感应器能够识别不少于20种动作指令信号，包括：向上挥臂、向下挥臂、向左挥臂、向右挥臂、向上竖大拇指、向下竖大拇指、向前推手、摇手、握拳、手臂画圆，以及手语数字0到10的11种手势。
测试工作流程的字符识别由用户完成，用户对字符的识别，通过键盘或动作感应器实现。
(2)装置提供不少于2种不同的灰度值测试工作模式，灰度值简易模式、灰度值设定模式。
灰度值简易模式，是只使用灰度级别为1级的测试工作模式，测试工作流程如下：
C0、设定初始显示字符的大小级别、字符灰度级别、背景灰度级别，其中背景灰度级别固定为1级，设定一个循环系数N，其中N为大于等于1的自然数；
C1、按照C0的设定以及测试字符模式的设定，随机显示一个字符，给出变量t，令t＝N；
C2、识别字符，如果识别正确，进入C2.1；如果识别错误，进入C3；
C2.1、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C5，否则进入C2.2；
C2.2、显示一个与当前字符的大小级别、字符灰度级别一致的另一个字符；
C2.3、识别字符，如果识别正确，进入C2.1；如果识别错误，进入C3；
C3、当对比度级不为10级时，显示一个与当前字符的大小级别一致且字符灰度级别高1级的另一个字符，进入C3.1；当对比度级等于10级时，进入C4；
C3.1、令N＝t；
C3.2、识别字符，如果识别正确，进入C3.3；如果识别错误，进入C3；
C3.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C6，否则进入C3.4；
C3.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C3.5、识别字符，如果识别正确，进入C3.3；如果识别错误，进入C3；
C4、当大小级别不为10级时，显示一个与当前字符的字符灰度级别一致且大小级别高1级的另一个字符，进入C4.1；当大小级别为10级时，进入C7；
C4.1、令N＝t；
C4.2、识别字符，如果识别正确，进入C4.3；如果识别错误，进入C4；
C4.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C8，否则进入C4.4；
C4.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C4.5、识别字符，如果识别正确，进入C4.3；如果识别错误，进入C4；
C5、当字符灰度级别不为1级时，显示一个与当前字符的大小级别一致且字符灰度级别低1级的另一个字符，进入C5.1；当字符灰度级别为1级时，进入C6；
C5.1、令N＝t；
C5.2、识别字符，如果识别正确，进入C5.3；如果识别错误，进入C6；
C5.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C5，否则进入C5.4；
C5.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C5.5、识别字符，如果识别正确，进入C5.3；如果识别错误，进入C6；
C6、当大小级别不为1级时，显示一个与当前字符的字符灰度级别一致且大小级别低1级的另一个字符，进入C6.1；当大小级别等于1级时，进入C8；
C6.1、令N＝t；
C6.2、识别字符，如果识别正确，进入C6.3；如果识别错误，进入C8；
C6.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C8，否则进入C6.4；
C6.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C6.5、识别字符，如果识别正确，进入C6.3；如果识别错误，进入C8；
C7、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，当前的循环系数N，令灵活值L＝1，进入C10；
C8、以C6.4显示的字符所占的长*宽的尺寸A*B，将视力屏的显示区域划分成M个A*B的区域，其中M为大于或等于1的自然数；
C8.1、按照C6.4显示的字符的大小级别和字符灰度级别，随机选择M个区域的其中一个区域，在该区域随机显示一个字符，进入C9；
C8.2、令N＝t；
C8.3、识别字符，如果识别正确，进入C8.4；如果识别错误，进入C9；
C8.4、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C9，否则进入C8.5；
C8.5、显示一个与当前字符的大小一致的另一个字符；
C8.6、识别字符，如果识别正确，进入C8.4；如果识别错误，进入C9；
C9、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，区域数量M，当前的循环系数N以及灵活值L；
C10、计算并输出视力评价SF。
灵活值L，灵活值为L＝M*(N+1)，灵活值用于反应用户对于在非固定区域显示字符的敏感度，是在识别字符的大小级别和字符灰度级别都一致的情况下，是反映用户视力情况的附加指标。
距离值S，为用户与视力屏之间的测试距离，测试距离越远S值越大。
标准距离S0，为测试视力的标准距离，距离系数sx为S除以S0，即sx＝S/S0。
屏幕尺寸P，视力屏的尺寸，尺寸越大P值越小。
反色系数F，当背景灰度值小于字符灰度值时，F＝1；当背景灰度值大于字符灰度值时，F＝Hd1/Db1；
视力评价SF，为距离值S、屏幕尺寸P、区域数量M、灵活值L、大小级别Dx1、背景灰度级别Hd1、字符灰度级别Db1、反色系数F的计算所得。SF越大，说明视力越好；反之说明视力越差。
视力评价SF，视力评价的计算公式为SF＝sx*P*Dx1*Db1*L*F*Hd1。
灰度值设定模式，背景灰度级别在测试时设定，背景灰度级别Hd1作为考核视力评价SF的一个因素，灰度值设定模式的测试工作流程如下：
HC0、设定初始显示字符的大小级别Dx0、字符灰度级别Db0、背景灰度级别Hd0，选定测试字符模式，以及循环次数N，设定1个变量t，令t＝N；设定一个识别中间标志变量yn，当识别正确时，yn＝1；当识别错误时，yn＝0；
HC1、按照HC0的设定，随机显示一个字符；
HC2、识别字符，如果识别正确，进入HC2.1；如果识别错误，进入HC3；
HC2.1、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC3，否则进入HC2.2；
HC2.2、显示一个与当前字符的大小级别、字符灰度级别一致的另一个字符；
HC2.3、识别字符，如果识别正确，进入HC2.1；如果识别错误，进入HC3；
HC3、计算得到当前的字符灰度级别Db1减去当前的背景灰度级别Hd1的差值BZ和差值的绝对值|BZ|，当|BZ|等于9，且yn＝0，进入HC3.0；否则，进入HC5；
HC3.0、当大小级别不为10级时，显示一个字符，该字符与当前字符的字符灰度级别一致，背景灰度级别一致，大小级别高1级，进入HC3.1；当大小级别为10级时，进入HC4；
HC3.1、令N＝t；
HC3.2、识别字符，如果识别正确，进入HC3.3；如果识别错误，进入HC4；
HC3.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC4，否则进入HC3.4；
HC3.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC3.5、识别字符，如果识别正确，进入HC3.3；如果识别错误，进入HC4；
HC4、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，当前的循环系数N，令灵活值L＝1，进入HC13；
HC5、如果当BZ大于0，且yn＝1时，进入HC6；如果当BZ大于0，且yn＝0时，进入HC9；当BZ小于0，且yn＝1时，进入HC10；当BZ小于0，且yn＝0时，进入HC13；当|BZ|＝0时，进入HC7；
HC6、如果当前字符的灰度级别大于1级，显示一个字符，该字符与当前字符的字体大小级别一致，背景灰度级别一致，字符灰度级别低1级，进入HC6.1；如果当前字符的灰度级别等于1级，进入HC7；
HC6.1、令N＝t；
HC6.2、识别字符，如果识别正确，进入HC6.3；如果识别错误，进入HC3；
HC6.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC3，否则进入HC6.4；
HC6.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC6.5、识别字符，如果识别正确，进入HC6.3；如果识别错误，进入HC3；
HC7、当大小级别不为1级时，显示一个字符，该字符与当前字符的字符灰度级别一致，背景灰度级别一致，大小级别低1级，进入HC7.1；当大小级别为1级时，记录当前字符大小级别Dx1，进入HC13；只能看到这么大，进入结束；
HC7.1、令N＝t；
HC7.2、识别字符，如果识别正确，进入HC7.3；如果识别错误，进入HC8；
HC7.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC7，否则进入HC7.4；
HC7.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC7.5、识别字符，如果识别正确，进入HC7.3；如果识别错误，进入HC8；
HC8、当大小级别不为10级时，显示一个字符，该字符与当前字符的字符灰度级别一致，背景灰度级别一致，大小级别高1级，进入HC8.1；当大小级别为10级时，记录当前字符大小级别Dx1，进入HC13；
HC8.1、令N＝t；
HC8.2、识别字符，如果识别正确，进入HC8.3；如果识别错误，记录当前字符大小级别Dx1，进入HC13；
HC8.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，记录当前字符大小级别Dx1，进入HC13，否则进入HC8.4；
HC8.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC8.5、识别字符，如果识别正确，进入HC8.3；如果识别错误，记录当前字符大
小级别Dx1，进入HC13；
HC9、如果当前字符灰度级别小于10级，显示一个字符，该字符与当前字符的字体大小级别一致，背景灰度级别一致，字符灰度级别高1级，进入HC9.1；如果当前字符的灰度级别等于10级，进入HC7；
HC9.1、令N＝t；
HC9.2、识别字符，如果识别正确，进入HC9.3；如果识别错误，进入HC3；
HC9.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC7，否则进入HC9.4；
HC9.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC9.5、识别字符，如果识别正确，进入HC9.3；如果识别错误，进入HC3；
HC10、显示一个字符，该字符与当前字符的字体大小级别一致，背景灰度级别一致，字符灰度级别高1级，进入HC10.1；
HC10.1、令N＝t；
HC10.2、识别字符，如果识别正确，进入HC10.3；如果识别错误，进入HC3；
HC10.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC3，否则进入HC10.4；
HC10.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC10.5、识别字符，如果识别正确，进入HC10.3；如果识别错误，进入HC3；
HC11、如果当前字符的灰度级别大于1级，显示一个字符，该字符与当前字符的字体大小级别一致，背景灰度级别一致，字符灰度级别低1级，进入HC11.1；如果当前字符的灰度级别等于1级，进入HC7；
HC11.1、令N＝t；
HC11.2、识别字符，如果识别正确，进入HC11.3；如果识别错误，进入HC3；
HC11.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC7，否则进入HC11.4；
HC11.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC11.5、识别字符，如果识别正确，进入HC11.3；如果识别错误，进入HC3；
HC12、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，当前的循环系数N，令灵活值L＝1，进入HC13；
HC13、以当前字符大小级别Dx1显示的字符所占的长*宽的尺寸A*B，将视力屏的显示区域划分成M个A*B的区域，其中M为大于或等于1的自然数；
HC13.1、以当前字符大小级别Dx1显示的字符的大小级别和字符灰度级别，随机选
择M个区域的其中一个区域，在该区域随机显示一个字符，进入HC14；
HC13.2、令N＝t；
HC13.3、识别字符，如果识别正确，进入HC13.4；如果识别错误，进入HC14；
HC13.4、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC14，否则进入HC13.5；
HC13.5、显示一个与当前字符的大小一致的另一个字符；
HC13.6、识别字符，如果识别正确，进入HC13.4；如果识别错误，进入HC14；
HC14、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，区域数量M，当前的循环系数N以及灵活值L；
HC15、计算并输出视力评价SF。
本发明针对当前主流视力表进行视力检查过程需要由两人配合完成，无法实现单人操作，以及不符合黄斑病变患者视力感知特点的问题，提出了一种多功能视力表装置，该装置既适合普通人测试，也适合黄斑病变患者使用，测试内容更丰富，且可由单人完成测试。
附图说明
1、本发明的实施例原理框图。
图中标记：1、视力屏；2、控制单元；4、键盘；3、手环感应器；5、网络模块；30、手环传感模块；31、接收器。
具体实施方式
实施例：
本发明的一种带动作指令控制的视力表装置，该装置包括视力屏1、控制单元2、键盘4、手环感应器3、网络模块5。
手环感应器3，用作为动作感应器。手环感应器3包括手环传感模块30、接收器31。
手环传感模块30，包括：肌肉传感模块、九轴传感模块。九轴传感模块包括：一个三轴正交的角度传感器、一个三轴正交的加速度传感器、一个三轴正交的地磁传感器。
控制单元2与视力屏1、键盘4、接收器31、网络模块5电连接。
手环传感模块30与接收器31通过无线方式进行通信。
键盘4，包括：有线键盘、无线键盘两种，用于输入按键信号。
网络模块5，用于连接电脑和网络。
视力屏1，用于显示灰度不同、大小不一的测试字符。视力屏1采用电子墨水屏，满足以下条件：无需背光、非自发光，人眼对于视力屏显示的内容，靠反射光可见。
控制单元2，用于控制视力屏输出显示控制菜单、测试结果、说明文档、测试字符；接收键盘的按键信号、接收器31接收并输出的手环传感模块30识别的动作指令信号，并根据接收的不同信号进行不同的模式、功能切换。
手环感应器3，用于利用手环传感模块30感应用户的手指、手臂的动作，并解析成动作指令信号，再返回动作指令信号至接收器。肌肉传感模块，感应用户手臂、手指动作带动的肌肉反应；九轴传感模块，感应获取用户手臂运动引起的传感器角度、速度变化。
装置具有背景灰度调节、大小调节、字体灰度调节、位置变换、字符变换的功能。
背景灰度调节，用于调节视力屏背景的灰度值，有不少于10级不同的背景灰度级别，从1级到10级，级数越大，视力屏的背景灰度值越深。灰度级别为1级时，背景为白色。
大小调节，用于调节视力屏显示的字符的大小，有不少于10级不同的大小级别，从1级到10级，级数越大，视力屏显示的字符越大。
字符灰度调节，用于调节视力屏显示的字符的灰度值，有不少于10级不同的字符灰度级别，从1级到10级，级数越大，视力屏显示的字符的灰度值越深。
同样的背景灰度级别和字符灰度级别，字符的灰度值比背景灰度值大。
位置变换，用于变换字符在视力屏显示的位置。
字符变换，用于变换视力屏显示的测试字符。
装置，提供在视力屏显示大小、字符灰度以及位置不同的灰度字符，字符包括：方块字形的数字“2、3、5、6、8、9”、方块字形的汉字“口、日、目、田、白、申、由”、方块字形的字母“A、B、C、D、E、F、G、H、N、R、S、P、U”。装置有不同的测试字符模式，包括数字模式、汉字模式、字母模式、混合模式四种。
数字模式，显示的是方块字形的数字。
汉字模式，显示的是方块字形的汉字。
字母模式，显示的是方块字形的字母。
混合模式，显示的是方块字形的数字、汉字、字母。
手环感应器3能够识别不少于20种动作指令信号，包括：向上挥臂、向下挥臂、向左挥臂、向右挥臂、向上竖大拇指、向下竖大拇指、向前推手、摇手、握拳、手臂画圆，以及手语数字0到10的11种手势。
测试工作流程的字符识别由用户完成，用户对字符的识别，通过键盘或手环感应器3实现。手环感应器3可以识别动作的指令集如表1。
表1动作指令集
(1)本实施例的装置提供灰度值简易模式。灰度值简易模式，只使用灰度级别为1级的测试工作模式，测试工作流程如下：
C0、设定初始显示字符的大小级别、字符灰度级别、背景灰度级别，其中背景灰度级别固定为1级，设定一个循环系数N＝3；
C1、按照C0的设定以及测试字符模式的设定，随机显示一个字符，给出变量t，令t＝N；
C2、识别字符，如果识别正确，进入C2.1；如果识别错误，进入C3；
C2.1、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C5，否则进入C2.2；
C2.2、显示一个与当前字符的大小级别、字符灰度级别一致的另一个字符；
C2.3、识别字符，如果识别正确，进入C2.1；如果识别错误，进入C3；
C3、当对比度级不为10级时，显示一个与当前字符的大小级别一致且字符灰度级别高1级的另一个字符，进入C3.1；当对比度级等于10级时，进入C4；
C3.1、令N＝t；
C3.2、识别字符，如果识别正确，进入C3.3；如果识别错误，进入C3；
C3.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C6，否则进入C3.4；
C3.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C3.5、识别字符，如果识别正确，进入C3.3；如果识别错误，进入C3；
C4、当大小级别不为10级时，显示一个与当前字符的字符灰度级别一致且大小级别高1级的另一个字符，进入C4.1；当大小级别为10级时，进入C7；
C4.1、令N＝t；
C4.2、识别字符，如果识别正确，进入C4.3；如果识别错误，进入C4；
C4.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C8，否则进入C4.4；
C4.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C4.5、识别字符，如果识别正确，进入C4.3；如果识别错误，进入C4；
C5、当字符灰度级别不为1级时，显示一个与当前字符的大小级别一致且字符灰度级别低1级的另一个字符，进入C5.1；当字符灰度级别为1级时，进入C6；
C5.1、令N＝t；
C5.2、识别字符，如果识别正确，进入C5.3；如果识别错误，进入C6；
C5.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C5，否则进入C5.4；
C5.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C5.5、识别字符，如果识别正确，进入C5.3；如果识别错误，进入C6；
C6、当大小级别不为1级时，显示一个与当前字符的字符灰度级别一致且大小级别低1级的另一个字符，进入C6.1；当大小级别等于1级时，进入C8；
C6.1、令N＝t；
C6.2、识别字符，如果识别正确，进入C6.3；如果识别错误，进入C8；
C6.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C8，否则进入C6.4；
C6.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C6.5、识别字符，如果识别正确，进入C6.3；如果识别错误，进入C8；
C7、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，当前的循环系数N，令灵活值L＝1，进入C10；
C8、以C6.4显示的字符所占的长*宽的尺寸A*B，将视力屏的显示区域划分成M个A*B的区域，其中M为大于或等于1的自然数；
C8.1、按照C6.4显示的字符的大小级别和字符灰度级别，随机选择M个区域的其中一个区域，在该区域随机显示一个字符，进入C9；
C8.2、令N＝t；
C8.3、识别字符，如果识别正确，进入C8.4；如果识别错误，进入C9；
C8.4、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C9，否则进入C8.5；
C8.5、显示一个与当前字符的大小一致的另一个字符；
C8.6、识别字符，如果识别正确，进入C8.4；如果识别错误，进入C9；
C9、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，区域数量M，当前的循环系数N以及灵活值L；
C10、计算并输出视力评价SF。
灵活值L，灵活值为L＝M*(N+1)，灵活值用于反应用户对于在非固定区域显示字符的敏感度，是在识别字符的大小级别和字符灰度级别都一致的情况下，是反映用户视力情况的附加指标。
距离值S，为用户与视力屏之间的测试距离，测试距离越远S值越大。
标准距离S0，为测试视力的标准距离，距离系数sx为S除以S0，即sx＝S/S0。
屏幕尺寸P，视力屏的尺寸，尺寸越大P值越小。
反色系数F，当背景灰度值小于字符灰度值时，F＝1；当背景灰度值大于字符灰度值时，F＝Hd1/Db1；
视力评价SF，为距离值S、屏幕尺寸P、区域数量M、灵活值L、大小级别Dx1、背景灰度级别Hd1、字符灰度级别Db1、反色系数F的计算所得。SF越大，说明视力越好；反之说明视力越差。
视力评价SF，视力评价的计算公式为SF＝sx*P*Dx1*Db1*L*F*Hd1。
Claims (1)
1.一种带动作指令控制的视力表装置，装置包括视力屏、控制单元、键盘、动作感应器、网络模块；
动作感应器有手环感应器和视频感应器两种；手环感应器包括手环传感模块、接收器；
手环传感模块，包括：肌肉传感模块、九轴传感模块；九轴传感模块包括：一个三轴正交的角度传感器、一个三轴正交的加速度传感器、一个三轴正交的地磁传感器；
控制单元与视力屏、键盘、视频感应器、接收器、网络模块电连接；
手环传感模块与接收器通过无线方式进行通信；
键盘，包括：有线键盘、无线键盘两种，用于输入按键信号；
网络模块，用于连接电脑和网络；
视力屏，用于显示灰度不同、大小不一、对比度不同的测试字符；视力屏应满足条件：无需背光、非自发光，人眼对于视力屏显示的内容，靠反射光可见；
控制单元，用于控制视力屏输出显示控制菜单、测试结果、说明文档、测试字符；接收键盘的按键信号、视频感应器获取并输出的动作指令信号、接收器接收并输出的手环传感模块识别的动作指令信号，并根据接收的不同信号进行不同的模式、功能切换；
动作感应器，用于感应并输出用户的动作指令信号；
手环感应器，用于利用手环传感模块感应用户的手指、手臂的动作，并解析成动作指令信号，再返回动作指令信号至接收器；肌肉传感模块，感应用户手臂、手指动作带动的肌肉反应；九轴传感模块，感应获取用户手臂运动引起的传感器角度、速度变化；
视频感应器，用于通过视频分析的方式，获取用户的动作指令，并返回动作指令信号；
装置具有背景灰度调节、大小调节、字体灰度调节、位置变换、字符变换的功能；
背景灰度调节，用于调节视力屏背景的灰度值，有不少于10级不同的背景灰度级别，从1级到10级，级数越大，视力屏的背景灰度值越深；灰度级别为1级时，背景为白色；
大小调节，用于调节视力屏显示的字符的大小，有不少于10级不同的大小级别，从1级到10级，级数越大，视力屏显示的字符越大；
字符灰度调节，用于调节视力屏显示的字符的灰度值，有不少于10级不同的字符灰度级别，从1级到10级，级数越大，视力屏显示的字符的灰度值越深；
同样的背景灰度级别和字符灰度级别，字符的灰度值比背景灰度值大；
位置变换，用于变换字符在视力屏显示的位置；
字符变换，用于变换视力屏显示的测试字符；
装置，提供在视力屏显示大小、字符灰度以及位置不同的灰度字符，字符包括：方块字形的数字“2、3、5、6、8、9”、方块字形的汉字“口、日、目、田、白、申、由”、方块字形的字母“A、B、C、D、E、F、G、H、N、R、S、P、U”；装置有不同的测试字符模式，包括数字模式、汉字模式、字母模式、混合模式四种；
数字模式，显示的是方块字形的数字；
汉字模式，显示的是方块字形的汉字；
字母模式，显示的是方块字形的字母；
混合模式，显示的是方块字形的数字、汉字、字母；
动作感应器能够识别不少于20种动作指令信号，包括：向上挥臂、向下挥臂、向左挥臂、向右挥臂、向上竖大拇指、向下竖大拇指、向前推手、摇手、握拳、手臂画圆，以及手语数字0到10的11种手势；
测试工作流程的字符识别由用户完成，用户对字符的识别，通过键盘或动作感应器实现；
(1)装置提供不少于2种不同的灰度值测试工作模式，灰度值简易模式、灰度值设定模式；
灰度值简易模式，是只使用灰度级别为1级的测试工作模式，测试工作流程如下：
C0、设定初始显示字符的大小级别、字符灰度级别、背景灰度级别，其中背景灰度级别固定为1级，设定一个循环系数N，其中N为大于等于1的自然数；
C1、按照C0的设定以及测试字符模式的设定，随机显示一个字符，给出变量t，令t＝N；
C2、识别字符，如果识别正确，进入C2.1；如果识别错误，进入C3；
C2.1、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C5，否则进入C2.2；
C2.2、显示一个与当前字符的大小级别、字符灰度级别一致的另一个字符；
C2.3、识别字符，如果识别正确，进入C2.1；如果识别错误，进入C3；
C3、当对比度级不为10级时，显示一个与当前字符的大小级别一致且字符灰度级别高1级的另一个字符，进入C3.1；当对比度级等于10级时，进入C4；
C3.1、令N＝t；
C3.2、识别字符，如果识别正确，进入C3.3；如果识别错误，进入C3；
C3.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C6，否则进入C3.4；
C3.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C3.5、识别字符，如果识别正确，进入C3.3；如果识别错误，进入C3；
C4、当大小级别不为10级时，显示一个与当前字符的字符灰度级别一致且大小级别高1级的另一个字符，进入C4.1；当大小级别为10级时，进入C7；
C4.1、令N＝t；
C4.2、识别字符，如果识别正确，进入C4.3；如果识别错误，进入C4；
C4.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C8，否则进入C4.4；
C4.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C4.5、识别字符，如果识别正确，进入C4.3；如果识别错误，进入C4；
C5、当字符灰度级别不为1级时，显示一个与当前字符的大小级别一致且字符灰度级别低1级的另一个字符，进入C5.1；当字符灰度级别为1级时，进入C6；
C5.1、令N＝t；
C5.2、识别字符，如果识别正确，进入C5.3；如果识别错误，进入C6；
C5.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C5，否则进入C5.4；
C5.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C5.5、识别字符，如果识别正确，进入C5.3；如果识别错误，进入C6；
C6、当大小级别不为1级时，显示一个与当前字符的字符灰度级别一致且大小级别低1级的另一个字符，进入C6.1；当大小级别等于1级时，进入C8；
C6.1、令N＝t；
C6.2、识别字符，如果识别正确，进入C6.3；如果识别错误，进入C8；
C6.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C8，否则进入C6.4；
C6.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
C6.5、识别字符，如果识别正确，进入C6.3；如果识别错误，进入C8；
C7、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，当前的循环系数N，令灵活值L＝1，进入C10；
C8、以C6.4显示的字符所占的长*宽的尺寸A*B，将视力屏的显示区域划分成M个A*B的区域，其中M为大于或等于1的自然数；
C8.1、按照C6.4显示的字符的大小级别和字符灰度级别，随机选择M个区域的其中一个区域，在该区域随机显示一个字符，进入C9；
C8.2、令N＝t；
C8.3、识别字符，如果识别正确，进入C8.4；如果识别错误，进入C9；
C8.4、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入C9，否则进入C8.5；
C8.5、显示一个与当前字符的大小一致的另一个字符；
C8.6、识别字符，如果识别正确，进入C8.4；如果识别错误，进入C9；
C9、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，区域数量M，当前的循环系数N以及灵活值L；
C10、计算并输出视力评价SF；
灵活值L，灵活值为L＝M*(N+1)，灵活值用于反应用户对于在非固定区域显示字符的敏感度，是在识别字符的大小级别和字符灰度级别都一致的情况下，是反映用户视力情况的附加指标；
距离值S，为用户与视力屏之间的测试距离，测试距离越远S值越大；
标准距离S0，为测试视力的标准距离，距离系数sx为S除以S0，即sx＝S/S0；
屏幕尺寸P，视力屏的尺寸，尺寸越大P值越小；
反色系数F，当背景灰度值小于字符灰度值时，F＝1；当背景灰度值大于字符灰度值时，F＝Hd1/Db1；
视力评价SF，为距离值S、屏幕尺寸P、区域数量M、灵活值L、大小级别Dx1、背景灰度级别Hd1、字符灰度级别Db1、反色系数F的计算所得；SF越大，说明视力越好；反之说明视力越差；
视力评价SF，视力评价的计算公式为SF＝sx*P*Dx1*Db1*L*F*Hd1；
灰度值设定模式，背景灰度级别在测试时设定，背景灰度级别Hd1作为考核视力评价SF的一个因素，灰度值设定模式的测试工作流程如下：
HC0、设定初始显示字符的大小级别Dx0、字符灰度级别Db0、背景灰度级别Hd0，选定测试字符模式，以及循环次数N，设定1个变量t，令t＝N；设定一个识别中间标志变量yn，当识别正确时，yn＝1；当识别错误时，yn＝0；
HC1、按照HC0的设定，随机显示一个字符；
HC2、识别字符，如果识别正确，进入HC2.1；如果识别错误，进入HC3；
HC2.1、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC3，否则进入HC2.2；
HC2.2、显示一个与当前字符的大小级别、字符灰度级别一致的另一个字符；
HC2.3、识别字符，如果识别正确，进入HC2.1；如果识别错误，进入HC3；
HC3、计算得到当前的字符灰度级别Db1减去当前的背景灰度级别Hd1的差值BZ和差值的绝对值|BZ|，当|BZ|等于9，且yn＝0，进入HC3.0；否则，进入HC5；
HC3.0、当大小级别不为10级时，显示一个字符，该字符与当前字符的字符灰度级别一致，背景灰度级别一致，大小级别高1级，进入HC3.1；当大小级别为10级时，进入HC4；
HC3.1、令N＝t；
HC3.2、识别字符，如果识别正确，进入HC3.3；如果识别错误，进入HC4；
HC3.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC4，否则进入HC3.4；
HC3.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC3.5、识别字符，如果识别正确，进入HC3.3；如果识别错误，进入HC4；
HC4、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，当前的循环系数N，令灵活值L＝1，进入HC13；
HC5、如果当BZ大于0，且yn＝1时，进入HC6；如果当BZ大于0，且yn＝0时，进入HC9；当BZ小于0，且yn＝1时，进入HC10；当BZ小于0，且yn＝0时，进入HC13；当|BZ|＝0时，进入HC7；
HC6、如果当前字符的灰度级别大于1级，显示一个字符，该字符与当前字符的字体大小级别一致，背景灰度级别一致，字符灰度级别低1级，进入HC6.1；如果当前字符的灰度级别等于1级，进入HC7；
HC6.1、令N＝t；
HC6.2、识别字符，如果识别正确，进入HC6.3；如果识别错误，进入HC3；
HC6.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC3，否则进入HC6.4；
HC6.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC6.5、识别字符，如果识别正确，进入HC6.3；如果识别错误，进入HC3；
HC7、当大小级别不为1级时，显示一个字符，该字符与当前字符的字符灰度级别一致，背景灰度级别一致，大小级别低1级，进入HC7.1；当大小级别为1级时，记录当前字符大小级别Dx1，进入HC13；
HC7.1、令N＝t；
HC7.2、识别字符，如果识别正确，进入HC7.3；如果识别错误，进入HC8；
HC7.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC7，否则进入HC7.4；
HC7.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC7.5、识别字符，如果识别正确，进入HC7.3；如果识别错误，进入HC8；
HC8、当大小级别不为10级时，显示一个字符，该字符与当前字符的字符灰度级别一致，背景灰度级别一致，大小级别高1级，进入HC8.1；当大小级别为10级时，记录当前字符大小级别Dx1，进入HC13；
HC8.1、令N＝t；
HC8.2、识别字符，如果识别正确，进入HC8.3；如果识别错误，记录当前字符大小级别Dx1，进入；HC13；
HC8.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，记录当前字符大小级别Dx1，进入HC13，否则进入HC8.4；
HC8.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC8.5、识别字符，如果识别正确，进入HC8.3；如果识别错误，记录当前字符大小级别Dx1，进入HC13；
HC9、如果当前字符灰度级别小于10级，显示一个字符，该字符与当前字符的字体大小级别一致，背景灰度级别一致，字符灰度级别高1级，进入HC9.1；如果当前字符的灰度级别等于10级，进入HC7；
HC9.1、令N＝t；
HC9.2、识别字符，如果识别正确，进入HC9.3；如果识别错误，进入HC3；
HC9.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC7，否则进入HC9.4；
HC9.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC9.5、识别字符，如果识别正确，进入HC9.3；如果识别错误，进入HC3；
HC10、显示一个字符，该字符与当前字符的字体大小级别一致，背景灰度级别一致，字符灰度级别高1级，进入HC10.1；
HC10.1、令N＝t；
HC10.2、识别字符，如果识别正确，进入HC10.3；如果识别错误，进入HC3；
HC10.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC3，否则进入HC10.4；
HC10.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC10.5、识别字符，如果识别正确，进入HC10.3；如果识别错误，进入HC3；
HC11、如果当前字符的灰度级别大于1级，显示一个字符，该字符与当前字符的字体大小级别一致，背景灰度级别一致，字符灰度级别低1级，进入HC11.1；如果当前字符的灰度级别等于1级，进入HC7；
HC11.1、令N＝t；
HC11.2、识别字符，如果识别正确，进入HC11.3；如果识别错误，进入HC3；
HC11.3、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC7，否则进入HC11.4；
HC11.4、显示一个与当前字符的大小级别一致的另一个字符；
HC11.5、识别字符，如果识别正确，进入HC11.3；如果识别错误，进入HC3；
HC12、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，当前的循环系数N，令灵活值L＝1，进入HC13；
HC13、以当前字符大小级别Dx1显示的字符所占的长*宽的尺寸A*B，将视力屏的显示区域划分成M个A*B的区域，其中M为大于或等于1的自然数；
HC13.1、以当前字符大小级别Dx1显示的字符的大小级别和字符灰度级别，随机选择M个区域的其中一个区域，在该区域随机显示一个字符，进入HC14；
HC13.2、令N＝t；
HC13.3、识别字符，如果识别正确，进入HC13.4；如果识别错误，进入HC14；
HC13.4、计算N＝N-1，如果计算后N等于0，进入HC14，否则进入HC13.5；
HC13.5、显示一个与当前字符的大小一致的另一个字符；
HC13.6、识别字符，如果识别正确，进入HC13.4；如果识别错误，进入HC14；
HC14、记录当前显示字符的大小级别Dx1和字符灰度级别Db1，区域数量M，当前的循环系数N以及灵活值L；
HC15、计算并输出视力评价SF。
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