CN110575373A - 一种基于vr一体机的视觉训练方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于VR终端设备的视觉训练方法,它包括以下步骤:VR终端设备和手机分别通过患者账号登入后台获取患者信息及训练方案;在VR和手机上分别安装一虚拟现实视觉训练游戏;VR与手机建立网络连接;VR和手机建立连接后,触发VR端的虚拟现实视觉训练游戏和手机端的虚拟现实视觉训练游戏同步运行;VR端的训练游戏画面投屏到手机画面中;当需要调整参数时,通过手机调节VR的图像参数。本发明还涉及一种基于VR终端设备的视觉训练系统。本发明通过同屏技术和虚拟现实视技术,极大地提高了训练效率,降低了训练难度,缩短了治疗时间,提高了训练体验。真正实现了视觉训练的同步可视化及可量化调节。

Description

一种基于VR一体机的视觉训练方法及系统
技术领域
本发明涉及一种视觉训练方法,特别是涉及一种基于VR一体机的视觉训练方法,属于视觉训练领域。本发明还涉及一种基于VR一体机的视觉训练系统。
背景技术
VR一体机具有分视功能而且携带便捷,所以被应用在许多视觉训练上。但是VR一体机并非专门为视觉训练开发,所以在视光师给予患者进行训练时遇到很多不便,例如:(1)视觉训练上需要很多图像参数(图像大小,左右图层显示,左右图像清晰模糊度、光亮度),为设定图像参数,视光师需要先戴上VR一体机来进行参数设定,然后将设定好参数的VR一体机给患者戴上。由于训练过程中需要根据实际情况频繁调节图像参数,导致视光师与患者得不断交换佩戴,极为不便。(2)患者戴上VR一体机后,视光师无法知道患者戴上VR后他们所看到的图像,难以对患者进行合理调整。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的第一个目的在于提供一种基于VR一体机的视觉训练方法。
本发明的第二个目的在于提供一种基于VR一体机的视觉训练系统。
本发明的第一个目的通过以下技术方案予以实现。
一种基于VR一体机的视觉训练方法,它包括以下步骤:
VR一体机通过患者账号登入后台获取患者信息及训练方案;
手机通过同一患者账号登入后台获取患者信息及训练方案;
在VR一体机和手机上分别安装一虚拟现实视觉训练游戏;
所述虚拟现实视觉训练游戏具有调整图像功能参数功能,且训练游戏与训练方案相匹配。
VR与手机建立网络连接;
VR一体机和手机建立连接后,触发VR端的虚拟现实视觉训练游戏和手机端的虚拟现实视觉训练游戏同步运行;
VR端的训练游戏画面投屏到手机画面中;
当需要调整参数时,在手机与VR同屏之后,手机通过虚拟现实视觉训练游戏将修改的参数信息发送到VR端,VR端收到信息后,执行对应的修改命令。
优选的,触发VR或手机任一终端上的虚拟现实视觉训练游戏,均可同时触发另一终端上的该训练游戏同步运行。
当需要调整参数时,还可根据患者的账号在后台调节对应的图像参数,VR端和手机端会在登录患者账号时接收到后台调节对应的图像参数。
所述手机与VR端建立的网络连接是建立局域网连接,所述VR端为服务器,手机端为客户端。
所述患者信息至少包括患者的病情信息,训练资源包括训练方案、游戏模块等;
所述VR终端设备具有多种设备形态,包括VR一体机,或VR眼镜与计算机组合设备,或VR眼镜与手机终端组合设备等。
所述的图像参数至少包括以下任意一组参数:左眼亮度、右眼亮度;左眼清晰度、右眼清晰度;左眼缩放度、右眼缩放度;MFBF(Monocular Fixation in a BinocularField,中文为“双眼视野下的单眼精细训练”);总体大小。
其中所述的左眼亮度是利用像素着色器实现左眼摄像机图像的亮度,右眼亮度是利用像素着色器实现右眼摄像机图像的亮度;
左眼清晰度利是用高斯模糊左眼摄像机图像实现,右眼清晰度是利用高斯模糊右眼摄像机图像实现;
左眼缩放度是通过调整左眼摄像机z坐标实现缩放,右眼缩放度是通过调整右眼摄像机z坐标实现缩放;
所述MFBF(Monocular Fixation in a Binocular Field,中文为双眼视野下的单眼精细训练),实现方式为左眼摄像机和右眼摄像机分别显示不同的图像,训练时同时使用两只眼睛,标记其中一个为弱眼,针对弱眼摄像机和健眼分别显示不同的图像,刺激弱眼。
总体大小是通过同时调整场景内所有物体的x、y、z坐标,来实现所有物体的缩放功能。
所述的虚拟现实视觉训练游戏可模拟人双眼视觉环境,让人有沉浸感,亦可同时分别调节双眼的不同图像视觉;在虚拟现实环境下出现指定图像;可以根据治疗原理指定调节左眼或右眼分别出现指定图像,例如大或小的图像,或者模糊清晰光暗的图像,或者单一边出现图像等。
所述VR通过以下方法与手机建立网络连接:VR一体机登入患者后台账号之后,根据该账号信息,VR端的广播模块通过特定的端口号向外广播自身链接wifi的IP地址;手机登入患者后台账号之后,手机端的监听模块根据账号信息监听特定的端口号,当手机收到VR一体机广播的IP地址时,与VR端建立网络连接;
所述投屏是由VR端每一帧序列化同屏数据,通过网卡模块发送到手机端,手机端反序列化数据来实现同屏效果。
当VR端的画面有变化时,会发送相应指令到手机客户端,手机端根据接收到的指令执行与之对应的命令,即手机的画面也会跟着变化。
所述VR端的画面变化可包括:VR端的陀螺仪数值发生变化,手机的画面会跟着VR的画面转动;或VR端操作游戏时,手机端也会跟着一起游戏。例如:在VR端选中一个物体A,手机端也会显示选中了物体A。
本发明的第二个目的通过以下技术方案予以实现。
一种基于VR一体机的视觉训练系统,它包括:
VR一体机:用于患者的视光训练,并可将信息投屏到手机上;
手机:可接收VR一体机的投屏信息,并可通过手机来调节VR一体机上的图像参数;
后台管理系统:用于创建、管理患者信息、提供训练方案及训练方案设计、调节图像参数等,并可与VR一体机及手机通讯联接。
进一步的,所述手机亦可将手机的信息投屏到VR一体机上。
所述的通过手机来调节VR一体机上的图像参数是在手机上调节图像参数并同步到VR一体机上。
进一步的,本视觉训练系统还可以通过VR一体机来调节手机上的图像参数。
所述的通过VR一体机来调节手机上的图像参数是在VR一体机上调节图像参数并同步到手机上。
进一步的,还可通过在后台管理系统上调节图像参数后,将调节后的图像参数同步到VR一体机和手机上。
与现有技术相比本发明的方法,通过同屏技术,视光师可通过在后台和手机上直观地观察到患者的实时视觉训练情况;通过虚拟现实视觉训练游戏,视光师可根据当时观察到的患者视觉训练情况及时调整训练内容和训练图像参数。极大地提高了训练效率,降低了训练难度,缩短了治疗时间,提高了训练体验。真正实现了视觉训练的同步可视化及可量化调节。
附图说明
图1是本发明系统示意图;
图2是手机与VR之间同步可视化及量化调节的原理示意图;
图3是手机与VR的框图;
图4是本发明方法的实施例二的方法示意图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一
如图1、2、3所示是本发明的一种VR一体机的视觉训练系统,它包括:
VR一体机:用于患者的视光训练,并可将信息投屏到手机上;
手机:可接收VR一体机的投屏信息,并可通过手机来调节VR一体机上的图像参数;
后台管理系统:用于创建、管理患者信息、提供训练方案及训练方案设计、调节图像参数等,并可与VR一体机及手机通讯联接。
所述手机亦可将手机的信息投屏到VR一体机上。
也可以通过VR一体机来调节手机上的图像参数。
所述通过手机来调节VR一体机上的图像参数是在手机上调节图像参数并同步到VR一体机上。
所述通过VR一体机来调节手机上的图像参数是在VR一体机上调节图像参数并同步到手机上。
通过在后台管理系统上调节图像参数后,可将调节后的图像参数同步到VR一体机和手机上。
实施例二
如图4所示是本发明的一种VR一体机的视觉训练方法,它包括以下步骤:
在后台为患者创建账号、创建患者档案,并设计患者的训练方案;
在VR一体机和手机上分别安装一虚拟现实视觉训练游戏APP,触发任一终端上的该APP,均可同时触发另一终端上的该APP;
通过VR一体机通过患者账号登入后台获取患者训练方案、病情信息和下载需训练的游戏模块;
通过手机通过同一患者账号登入后台获取患者训练方案、病情信息和下载需训练的游戏模块;
VR一体机登入患者后台账号之后,根据该账号信息,VR端的广播模块通过udp通讯在特定的端口号广播自身链接wifi的IP地址;
手机登入患者后台账号之后,手机端的监听模块根据账号信息监听特定的端口号,当手机收到VR一体机广播的IP地址时,通过net框架中的socket库的方法,VR一体机作为服务器,手机端作为客户端,手机端和VR端app的连接模块建立TCP局域网连接;
VR一体机和手机连接后,触发VR端的虚拟现实视觉训练游戏和手机端的虚拟现实视觉训练游戏同步运行,并显示出相同的画面。
VR端的画面投屏到手机画面中。
通过观察手机画面,视光师可根据患者当前眼睛的状态对手机端的虚拟现实视觉训练游戏进行操作,通过手机实体键盘或虚拟键盘输入指令,或通过语音输入指令,手机端虚拟现实视觉训练游戏的发送模块将指令发送给作为服务器的VR一体机;VR端的接收模块接收手机端发送的信息并储存在缓存中,处理模块处理缓存的信息,并执行对应的指令。
指令可包括:通过手机实体键盘的指令键、手机虚拟键盘上的指令键和/或语音输入的指令,具体输入例如:上、下、左、右、返回、确定、游戏结束、调整图像参数等指令。
当VR端的画面有变化时,例如:VR端的陀螺仪数值发生变化时(既头部转动的时候),手机的画面会跟着VR的画面转动;在VR端训练的画面变动的时候,会发送指令到手机客户端,手机端根据接收到的指令执行对应的命令,即手机也会一跟着VR一起变动(例如:VR端按OK确定键开始游戏时,手机端也会跟着开始游戏;在VR端选对一个物体A,手机端也会显示选对了物体)。另外,VR投屏到手机上,VR的画面变化了,手机的画面也会跟着变化。
当需要调整参数时,视光师根据患者的账号在后台调节对应的图像参数,VR端和手机端会在登录患者账号时接收到后台调节对应的图像参数。
当需要调整参数时,还可以通过在手机与VR同屏之后,手机客户端将修改参数的信息通过tcp局域网通信发送到VR端服务器中,VR端收到信息后,执行对应的命令。
本发明不限于以上实施方式,只要是本说明书及权利要求书中的任意一个技术方案均是一个实施例,均应受到保护。

Claims (14)

1.一种基于VR终端设备的视觉训练方法,其特征在于,它包括以下步骤:
VR终端设备通过患者账号登入后台获取患者信息及训练方案;
手机通过同一患者账号登入后台获取患者信息及训练方案;
在VR终端设备和手机上分别安装一虚拟现实视觉训练游戏;
所述虚拟现实视觉训练游戏具有调整图像功能参数功能,且训练游戏与训练方案相匹配;
VR终端设备与手机建立网络连接;
VR终端设备和手机建立连接后,触发VR端的虚拟现实视觉训练游戏和手机端的虚拟现实视觉训练游戏同步运行;
VR端的训练游戏画面投屏到手机画面中;
当需要调整参数时,在手机与VR同屏之后,手机通过虚拟现实视觉训练游戏将修改的参数信息发送到VR端,VR端收到信息后,执行对应的修改命令。
2.根据权利要求1所述的一种基于VR终端设备的视觉训练方法,其特征在于:触发VR或手机任一终端上的虚拟现实视觉训练游戏,均可同时触发另一终端上的该训练游戏。
3.根据权利要求1所述的一种基于VR终端设备的视觉训练方法,其特征在于:当需要调整参数时,还可根据患者的账号在后台调节对应的图像参数,VR端和手机端会在登录患者账号时接收到后台调节对应的图像参数。
4.根据权利要求1所述的一种基于VR终端设备的视觉训练方法,其特征在于:所述手机与VR端建立的网络连接是建立局域网连接,所述VR端为服务器,手机端为客户端。
5.根据权利要求1所述的一种基于VR终端设备的视觉训练方法,其特征在于:所述的图像参数至少包括以下任意一组参数:左眼亮度、右眼亮度;左眼清晰度、右眼清晰度;左眼缩放度、右眼缩放度;双眼视野下的单眼精细训练;总体大小。
6.根据权利要求5所述的一种基于VR终端设备的视觉训练方法,其特征在于:其中所述的左眼亮度是利用像素着色器实现左眼摄像机图像的亮度,右眼亮度是利用像素着色器实现右眼摄像机图像的亮度;
左眼清晰度利是用高斯模糊左眼摄像机图像实现,右眼清晰度是利用高斯模糊右眼摄像机图像实现;
左眼缩放度是通过调整左眼摄像机z坐标实现缩放,右眼缩放度是通过调整右眼摄像机z坐标实现缩放;
所述双眼视野下的单眼精细训练,是为左眼摄像机和右眼摄像机分别显示不同的图像,训练时同时使用两只眼睛,标记其中一个为弱眼,针对弱眼摄像机和健眼分别显示不同的图像,刺激弱眼;
总体大小是通过同时调整场景内所有物体的x、y、z坐标,来实现所有物体的缩放功能。
7.根据权利要求1所述的一种基于VR终端设备的视觉训练方法,其特征在于:所述的虚拟现实视觉训练游戏可模拟人双眼视觉环境,亦可同时分别调节双眼的不同图像视觉;在虚拟现实环境下出现指定图像;可以根据治疗原理指定调节左眼或右眼分别出现指定图像。
8.根据权利要求1所述的一种基于VR终端设备的视觉训练方法,其特征在于:所述VR终端设备具有多种设备形态,包括VR一体机,或VR眼镜与计算机组合设备,或VR眼镜与手机终端组合设备等。
9.一种基于VR终端设备的视觉训练系统,其特征在于,它包括:
VR终端设备:用于患者的视光训练,并可将信息投屏到手机上;
手机:可接收VR终端设备的投屏信息,并可通过手机来调节VR终端设备上的图像参数;
后台管理系统:用于创建、管理患者信息、提供训练方案及训练方案设计、调节图像参数等,并可与VR终端设备及手机通讯联接。
10.根据权利要求9所述的一种基于VR终端设备的视觉训练系统,其特征在于:所述手机亦可将手机的信息投屏到VR终端设备上。
11.根据权利要求9所述的一种基于VR终端设备的视觉训练系统,其特征在于:可以通过VR终端设备来调节手机上的图像参数。
12.根据权利要求9所述的一种基于VR终端设备的视觉训练系统,其特征在于:所述通过手机来调节VR终端设备上的图像参数是在手机上调节图像参数并同步到VR终端设备上。
13.根据权利要求11所述的一种基于VR终端设备的视觉训练系统,其特征在于:所述通过VR终端设备来调节手机上的图像参数是在VR终端设备上调节图像参数并同步到手机上。
14.根据权利要求8所述的一种基于VR终端设备的视觉训练系统,其特征在于:通过在后台管理系统上调节图像参数后,可将调节后的图像参数同步到VR终端设备和手机上。
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