CN110584590A - 一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明属于视觉光学领域，特别涉及一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜；它包括镜架1、鼻托2、摄像头3、移动计算组件4、显示屏5、镜片6、开关7、色觉模式控制按钮8、充电口9；使用时，摄像头3扫描当前视野内图像，通过具有联网功能的移动计算组件4上传到云端服务器，将图像与数据库中的数据进行对比、识别和匹配，将结果返回移动计算组件4，在显示屏5上将颜色、状态等信息直接标注，帮助色盲者分辨其不能辨识的特定颜色、物体或导视标识；由于色盲者几乎都是生理性地无法感知特定颜色，本发明基于增强现实技术，可将其分辨不清的颜色直接标注出来，创新性地解决了问题。

Description

一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜

技术领域

本发明属于视觉光学领域，特别涉及一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜。

背景技术

色盲又称色觉辨识障碍，表现为辨识颜色的能力缺失，无法分辨自然光谱中的某种(或全部)颜色，少部分全色盲者伴有视觉敏感、畏光等症状，光线强烈时需要佩戴护目镜。据调查，我国色盲发病率男性约为5％至8％、女性约为0.5％至1％，即我国至少有7000万男性和700万女性是色盲者。色盲通常是由于人的色觉识别基因发生变异而导致，即色盲者是生理性地无法感知相应色彩，因此无法治愈。色盲也有可能是后天形成，由于眼球、视神经细胞或部分脑部遭受化学或物理侵害、视网膜内伤或青光眼等所致，通常不可逆。

由于辨色能力缺失，色盲者在日常生活和工作中存在不便和困扰，例如大多数公共设施的色彩识别信息、各类产品的交互界面等适用于色觉健康的普通人，对具有色觉缺陷的色盲者则考虑不足。通过调研分析，色盲者在以下场景可能面临困难。

1.不易分辨花草，尤其对儿童色盲者产生困扰，可能导致其被嘲笑、误解，进而产生自卑等心理问题。

2.不易分清果实成熟与否，在独立购买及食用时会有轻微影响。

3.不易分辨肉制品的生熟度。

4.不易识别彩色地图、轨道交通线路图。

5.红绿色盲者不能快速辨别交通信号灯，容易发生交通事故。

6.分不清占用情况，例如高铁的座位占用提示、卫生间占用提示等，对机器、设备可能出现的警告提示不能及时注意等。

针对色盲者的特殊需求，辨色辅助眼镜应运而生。但现有的辨色辅助眼镜一定程度上提高了分辨某些颜色的能力，但往往过滤掉视野中其他颜色的光波，导致这些颜色变得一片黯淡。

增强现实技术(Augmented Reality，AR)是一种通过移动计算组件实时计算摄像机影像位置及角度，让屏幕上的虚拟影像能够和现实情景互相叠加并产生交互的技术。增强现实技术可以立即识别出人们看到的事物，并且检索和显示与该景象相关的数据。随着科技飞速发展，增强现实技术的应用场景越来越广泛。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜，基于增强现实技术能够独特地在现实世界中叠加虚拟界面的功能，辅助色盲者的日常生活和工作。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜；它包括镜架(1)、鼻托(2)、摄像头(3)、移动计算组件(4)、显示屏(5)、镜片(6)、开关(7)、色觉模式控制按钮(8)、充电口(9)，其中镜片(6)为可选配置，用户可以根据需要选配近视镜片；使用时，摄像头(3)扫描当前视野内的图像，通过具有联网功能的移动计算组件(4)上传到云端服务器，服务器将图像与数据库中的数据进行对比、识别和匹配，将结果返回移动计算组件(4)，在显示屏(5)上将颜色、状态等信息直接标注出来，帮助色盲者分辨其不能辨识的特定颜色、物体或导视标识；本发明为用户设置了不同类别色觉模式，用户可以手动调节色觉模式控制按钮(8)进行切换。

一种采用如上所述的一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜。

由于采用了如上所述的技术方案，本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜有如下优势：

1.随着移动运算能力和网速呈指数级提升，基于增强现实技术的应用将越来越普遍，为本发明奠定了技术应用基础；

2.色盲者几乎都是生理性地无法感知特定颜色，目前做法多通过改变相应的色相提高色盲者的颜色辨识度，不仅对色盲者的辨色效果不理想，一定程度上也导致正常色觉者的体验变差。本发明基于增强现实技术，可将用户分辨不清的颜色直接标注出来，创新性地解决了问题。

附图说明

图1是本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜的结构示意图；

图2是本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜的结构示意图；

图3是本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜的工作原理示意图；

图4是本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜的色觉模式切换界面示意图；

图5是本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜的花草模式界面示意图；

图6是本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜的蔬果模式界面示意图；

图7是本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜的熟肉模式界面示意图；

图8是本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜的地图模式界面示意图；

图9是本发明一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜的占用模式界面示意图。

附图标记为：

1--镜架 2--鼻托

3--摄像头 4--移动计算组件

5--显示屏 6--镜片

7--开关 8—色觉模式控制按钮

9--充电口

具体实施方式

下边结合附图并通过实施例对本发明作进一步说明。

由图1、图2、图3、图4、图5、图6图7、图8和图9可知，一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜；它包括镜架(1)、鼻托(2)、摄像头(3)、移动计算组件(4)、显示屏(5)、镜片(6)、开关(7)、色觉模式控制按钮(8)、充电口(9)；如图1、图2和图3所示，摄像头(3)捕捉视野内图像，通过具有联网功能的移动计算组件(4)上传到云端服务器，将图像与数据库内图像进行对比、识别和匹配，识别出颜色和场景，并将识别结果返回移动计算组件(4)，通过显示屏(5)显示出来，标记出色盲者可能产生困惑的颜色与当前场景；镜片(6)为可选配置，用户可以根据需要自行选配安装近视镜片等；本发明为用户设置了不同类别色觉模式，用户可以手动调节色觉模式控制按钮(8)进行切换。

如图4所示，本发明针对不同用户可以切换不同模式，包括红色盲色弱模式、绿色盲色弱模式、蓝黄色盲色弱模式、正常色觉模式，相应地，触发标识的颜色将随不同模式而变化和呈现(例如红绿色盲色弱模式下，红色和绿色会触发标识)。

如图5所示，当移动计算组件(4)识别匹配当前场景为“花草”时，通过与数据库中的花草图进行比对，标识出相似度最高的花草种类及代表性颜色。

如图6所示，当移动计算组件(4)识别匹配当前场景为“果实”时，通过比对当前场景与数据库图片，标出匹配度最高的果实名称以及成熟与否，并提取果实上的显著色彩进行标注，供用户判断。

如图7所示，当移动计算组件(4)识别匹配当前场景为“熟肉”时，通过与数据库中的熟肉图片进行比对，提示用户“有可能烤焦”、“有轻微烤焦”、“可放心食用”、“需要继续加热”等状态。

如图8所示，当移动计算组件(4)识别当前场景是交通线路图或地图时，系统会将选择的线路高亮、突出显示，例如增加阴影及3D效果显示，使用户能够轻易识别，避免色盲者面对复杂线路图时产生困惑。

如图9所示，当移动计算组件(4)识别场景是以红绿色区分占用和空闲状态时，通过标出可使用和不可使用的状态，避免尴尬的发生。

以上所述的仅是本发明优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于增强现实技术的色觉辨识障碍辅助眼镜，其特征在于，它包括镜架(1)、鼻托(2)、摄像头(3)、移动计算组件(4)、显示屏(5)、镜片(6)、开关(7)、色觉模式控制按钮(8)、充电口(9)，其中镜片(6)为可选配置，用户可以根据需要选配近视镜片；使用时，摄像头(3)扫描当前视野内的图像，通过具有联网功能的移动计算组件(4)上传到云端服务器，服务器将图像与数据库中的数据进行对比、识别和匹配，将结果返回移动计算组件(4)，在显示屏(5)上将颜色、状态等信息直接标注出来，帮助色盲者分辨其不能辨识的特定颜色、物体或导视标识。