CN112603320A - 基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪及检测方法，包括本体、伸缩扎带、夹持器、显示器和投放器，所述本体内安装有调节器，所述本体内安装有收集器，所述投放器内安装有瞳孔采集器，所述本体的下方安装有连接槽，所述安装块安装在夹持器的下方，所述投放器的外部安装有眼罩，所述本体的上方开设有散热器，所述面罩外安装有世界摄像头。该基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪及检测方法，设置有夹持器和防摔层，该部件的设置，在夹持器的作用下可以对本体的位置进行固定，在防摔层的作用下，可以有效的保护当装置意外摔落时，本体损坏的现象发生，从而有效的对本体起到一个保护的作用。
Description
技术领域
本发明涉及脸部表情分析的技术领域，具体为基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪及检测方法。
背景技术
面部表情是指通过眼部肌肉、颜面肌肉和口部肌肉的变化来表现各种情绪状态，比如眼睛不但可以传情还可以交流思想，面部表情是一种十分重要的非语言交往手段，艺术家们往往会通过对人物面部表情的描绘，来表现人物内心的情绪和情感，栩栩如生地展现人物的精神风貌，人们也可以用面部表情与人沟通，尤其是当人们感受到他人的忧伤时，自己也会表现出忧伤的样子，随着时代的进步，面部行为学由来已久，可大概追踪用户的心理变化，但在进行瞳孔光反射这一实验时却并未有效地使用上。
为了更方便的对儿童进行各方面的检测，脸部表情是其中一些必不可少的检测，但是现如今的面部表情检测仪在使用的过程中，往往只能检测面部表情，导致检测数据存在一定范围内的误差，且无法对在不同表情下瞳孔变化情况进行检测，且现有的装置结构较为复杂，体积大，携带不便，无法随时随地进行检测，并且光源的光线容易产生眩光，伤害到孩子眼睛，由于检测时光源与眼睛距离较远，易受外界光线干扰，对使用环境的要求也比较高。
所以我们提出了基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪及检测方法，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪及检测方法，以解决上述背景技术提出现有的市场上没有合适的基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪及检测方法，包括本体、伸缩扎带、夹持器、显示器和投放器，所述本体内安装有调节器，且本体的两侧安装有连接器，并且连接器的末端安装有扣带，所述本体内安装有收集器，且收集器的下方安装有投放器，并且投放器内安装有隔膜，所述投放器内安装有瞳孔采集器，所述本体的下方安装有连接槽，且连接槽内安装有安装块，并且安装块之间采用连接弹簧进行连接，所述安装块安装在夹持器的下方，且夹持器与操作台进行连接，并且操作台的左侧安装有显示器，所述投放器的外部安装有眼罩，且本体的外部安装有面罩，所述本体的上方开设有散热器，且散热器的左侧安装有输出传输器，并且散热器的右侧安装有电源盒，所述电源盒的下方安装有电量表示器，所述面罩外安装有世界摄像头，且世界摄像头外安装有补光器，所述本体的上方安装有拉手，且本体的下方安装有放置盘。
优选的，所述本体与调节器水平连接，且调节器与本体采用伸缩杆结构设计，并且调节器表面采用柔性材质。
优选的，所述本体与防摔层贴合连接，且防摔层采用无毒橡胶材质，并且防摔层呈包围状。
优选的，所述本体呈眼状，且本体与扣带垂直连接，并且扣带采用伸缩带设计，同时扣带表面为柔性无毒材质。
优选的，所述投放器与本体贴合连接，且隔膜与投放器贴合连接，并且隔膜可以调节。
优选的，所述电源盒内包含有充电接头和电池放置区，且电源盒安装在本体的上方。
优选的，所述基于面部表情瞳孔采集设备的无损特殊儿童检测仪的检测方法，其特征在于，包括如下步骤；
S1、将本体从夹持器上取下，观察本体上方的电量表示器，电量是否足够；
S2、将本体进行试戴，观察本体1的尺寸是否合适，本体内部的瞳孔采集器与瞳孔之间距离是否在误差范围之内；
S3、利用连接器对本体的宽度进行一个调节，从而使瞳孔采集器能够有效的采集到儿童的瞳孔；
S4、将本体戴在受检查者的头上；
S5、利用伸缩扎带和扣带将本体与受检测者进行稳定固定，防止儿童在使用过程中由于误操作导致装置意外脱落；
S6、使两个采集器的取景方向分别朝向左眼瞳孔和右眼瞳孔，以采集到清楚的瞳孔图像，使投放器的补光方向分别朝向左眼瞳孔和右眼瞳孔，以分别对左眼瞳孔和右眼瞳孔，利用隔膜调节投放器与瞳孔之间的间距，从而便于瞳孔采集器对瞳孔图像进行清楚的收集；
S7、通过投放器发出近红外光线持续照明瞳孔，使强度不同的光线以唤起瞳孔光刺激的反射响应，且在进行照明之前，可以通过投放器对内部进行动漫投放，从而便于安抚儿童的心情，避免产生应激反应；
S8、调试者调节位于鼻托上的连接器来对准适合用户的面部位置，在不断检测用户的面部行为时，自动筛选并收集用户变化起伏不同的面部行为，再通过传输输出设备采集到网络端，用于进一步的网络端面部行为分析；
S9、通过收集器采集光刺激反射响应的瞳孔多帧连续图像，以及世界摄像头输出所检测到的有效面部行为；
S10、对瞳孔多帧连续图像进行处理，通过提取瞳孔图像动态参数，得到瞳孔反射曲线，并对采集到的面部表情在网络端自动进行分析，生成当在进行瞳孔光反射实验时面部发生有效变化的分析结果，瞳孔采集数据与面部采集数据通过输出传输器进行数据传输；
S11、通过输出传输器传输的数据被显示器接受并继续整合计算，从而得到瞳孔和面部表情变化曲线，利用面部表情分析系统对其进行计算，从而得到完整的脸部表情变化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪及检测方法；
1.设置有夹持器和防摔层，该部件的设置，在夹持器的作用下可以对本体的位置进行固定，在防摔层的作用下，可以有效的保护当装置意外摔落时，本体损坏的现象发生，从而有效的对本体起到一个保护的作用；
2.设置有隔膜，该部件的设置，在隔膜的作用下，可以有效的调节眼镜与投放器之间的距离，从而便于对瞳孔变化进行采集，且隔膜可以过滤掉多余的紫外线和其它光线，从而对眼镜起到一个保护的作用；
3.设置有扣带和伸缩扎带，该部件的设置，在扣带和伸缩扎带的配合作用下，可以将本体与受检测者的头部进行一个固定，从而防止本体意外摔落，对本体起到一个保护的作用；
4.设置有连接器，该部件的设置，在连接器的作用下，使得本体的宽度可以进行一定范围内的调节，从而来适用于不同脸型的受检测者，增加了装置的使用范围。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明图1中A处放大结构示意图；
图4为本发明世界摄像头安装结构示意图；
图5为本发明面罩正视结构示意图；
图6为本发明本体底部结构示意图。
图中：1、本体；2、伸缩扎带；3、连接器；4、夹持器；5、放置盘；6、扣带；7、防摔层；8、操作台；9、显示器；10、隔膜；11、投放器；12、收集器；13、调节器；14、拉手；15、面罩；16、电源盒；17、电量表示器；18、眼罩；19、散热器；20、输出传输器；21、安装块；22、连接弹簧；23、世界摄像头；24、补光器；25、连接槽；26、瞳孔采集器。
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做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。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪及检测方法，包括本体1、伸缩扎带2、连接器3、夹持器4、放置盘5、扣带6、防摔层7、操作台8、显示器9、隔膜10、投放器11、收集器12、调节器13、拉手14、面罩15、电源盒16、电量表示器17、眼罩18、散热器19、输出传输器20、安装块21、连接弹簧22、世界摄像头23、补光器24、连接槽25和瞳孔采集器26，本体1内安装有调节器13，且本体1的两侧安装有连接器3，并且连接器3的末端安装有扣带6，本体1内安装有收集器12，且收集器12的下方安装有投放器11，并且投放器11内安装有隔膜10，投放器11内安装有瞳孔采集器26，本体1的下方安装有连接槽25，且连接槽25内安装有安装块21，并且安装块21之间采用连接弹簧22进行连接，安装块21安装在夹持器4的下方，且夹持器4与操作台8进行连接，并且操作台8的左侧安装有显示器9，投放器11的外部安装有眼罩18，且本体1的外部安装有面罩15，本体1的上方开设有散热器19，且散热器19的左侧安装有输出传输器20，并且散热器19的右侧安装有电源盒16，电源盒16的下方安装有电量表示器17，面罩15外安装有世界摄像头23，且世界摄像头23外安装有补光器24，本体1的上方安装有拉手14，且本体1的下方安装有放置盘5。
本体1与调节器13水平连接，且调节器13与本体1采用伸缩杆结构设计，并且调节器13表面采用柔性材质，上述结构的设计，便于调节器13对本体1进行调节。
本体1与防摔层7贴合连接，且防摔层7采用无毒橡胶材质，并且防摔层7呈包围状，上述结构的设计，便于对本体1起到一个保护作用。
本体1呈眼状，且本体1与扣带6垂直连接，并且扣带6采用伸缩带设计，同时扣带6表面为柔性无毒材质，上述结构的设计，便于对本体1进行位置固定。
投放器11与本体1贴合连接，且隔膜10与投放器11贴合连接，并且隔膜10可以调节，上述结构的设计，便于调节瞳距。
电源盒16内包含有充电接头和电池放置区，且电源盒16安装在本体1的上方，上述结构的设计，便于对本体1进行多方式供电。
7.一种采用权利要求1至6中任一项的基于面部表情瞳孔采集设备的无损特殊儿童检测仪的检测方法，其特征在于，包括如下步骤；
S1、将本体1从夹持器3上取下，观察本体1上方的电量表示器17，电量是否足够；
S2、将本体1进行试戴，观察本体1的尺寸是否合适，本体1内部的瞳孔采集器26与瞳孔之间距离是否在误差范围之内；
S3、利用连接器3对本体1的宽度进行一个调节，从而使瞳孔采集器26能够有效的采集到儿童的瞳孔；
S4、将本体1戴在受检查者的头上；
S5、利用伸缩扎带2和扣带6将本体1与受检测者进行稳定固定，防止儿童在使用过程中由于误操作导致装置意外脱落；
S6、使两个采集器12的取景方向分别朝向左眼瞳孔和右眼瞳孔，以采集到清楚的瞳孔图像，使投放器11的补光方向分别朝向左眼瞳孔和右眼瞳孔，以分别对左眼瞳孔和右眼瞳孔，利用隔膜10调节投放器11与瞳孔之间的间距，从而便于瞳孔采集器26对瞳孔图像进行清楚的收集；
S7、通过投放器11发出近红外光线持续照明瞳孔，使强度不同的光线以唤起瞳孔光刺激的反射响应，且在进行照明之前，可以通过投放器11对内部进行动漫投放，从而便于安抚儿童的心情，避免产生应激反应；
S8、调试者调节位于鼻托上的连接器3来对准适合用户的面部位置，在不断检测用户的面部行为时，自动筛选并收集用户变化起伏不同的面部行为，再通过传输输出设备采集到网络端，用于进一步的网络端面部行为分析；
S9、通过收集器12采集光刺激反射响应的瞳孔多帧连续图像，以及世界摄像头23输出所检测到的有效面部行为；
S10、对瞳孔多帧连续图像进行处理，通过提取瞳孔图像动态参数，得到瞳孔反射曲线，并对采集到的面部表情在网络端自动进行分析，生成当在进行瞳孔光反射实验时面部发生有效变化的分析结果，瞳孔采集数据与面部采集数据通过输出传输器20进行数据传输；
S11、通过输出传输器20传输的数据被显示器9接受并继续整合计算，从而得到瞳孔和面部表情变化曲线，利用面部表情分析系统对其进行计算，从而得到完整的脸部表情变化。
从而完成一系列工作，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪，包括本体（1）、伸缩扎带（2）、夹持器（4）、显示器（9）和投放器（11），其特征在于：所述本体（1）内安装有调节器（13），且本体（1）的两侧安装有连接器（3），并且连接器（3）的末端安装有扣带（6），所述本体（1）内安装有收集器（12），且收集器（12）的下方安装有投放器（11），并且投放器（11）内安装有隔膜（10），所述投放器（11）内安装有瞳孔采集器（26），所述本体（1）的下方安装有连接槽（25），且连接槽（25）内安装有安装块（21），并且安装块（21）之间采用连接弹簧（22）进行连接，所述安装块（21）安装在夹持器（4）的下方，且夹持器（4）与操作台（8）进行连接，并且操作台（8）的左侧安装有显示器（9），所述投放器（11）的外部安装有眼罩（18），且本体（1）的外部安装有面罩（15），所述本体（1）的上方开设有散热器（19），且散热器（19）的左侧安装有输出传输器（20），并且散热器（19）的右侧安装有电源盒（16），所述电源盒（16）的下方安装有电量表示器（17），所述面罩（15）外安装有世界摄像头（23），且世界摄像头（23）外安装有补光器（24），所述本体（1）的上方安装有拉手（14），且本体（1）的下方安装有放置盘（5）。
2.根据权利要求1所述的基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪，其特征在于：所述本体（1）与调节器（13）水平连接，且调节器（13）与本体（1）采用伸缩杆结构设计，并且调节器（13）表面采用柔性材质。
3.根据权利要求1所述的基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪，其特征在于：所述本体（1）与防摔层（7）贴合连接，且防摔层（7）采用无毒橡胶材质，并且防摔层（7）呈包围状。
4.根据权利要求1所述的基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪，其特征在于：所述本体（1）呈眼状，且本体（1）与扣带（6）垂直连接，并且扣带（6）采用伸缩带设计，同时扣带（6）表面为柔性无毒材质。
5.根据权利要求1所述的基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪，其特征在于：所述投放器（11）与本体（1）贴合连接，且隔膜（10）与投放器（11）贴合连接，并且隔膜（10）可以调节。
6.根据权利要求1所述的基于脸部表情分析的光学无损特殊儿童检测仪，其特征在于：所述电源盒（16）内包含有充电接头和电池放置区，且电源盒（16）安装在本体（1）的上方。
7.一种采用权利要求1至6中任一项所述的基于面部表情瞳孔采集设备的无损特殊儿童检测仪的检测方法，其特征在于，包括如下步骤；
S1、将本体（1）从夹持器（3）上取下，观察本体（1）上方的电量表示器（17），电量是否足够；
S2、将本体（1）进行试戴，观察本体1的尺寸是否合适，本体（1）内部的瞳孔采集器（26）与瞳孔之间距离是否在误差范围之内；
S3、利用连接器（3）对本体（1）的宽度进行一个调节，从而使瞳孔采集器（26）能够有效的采集到儿童的瞳孔；
S4、将本体（1）戴在受检查者的头上；
S5、利用伸缩扎带（2）和扣带（6）将本体（1）与受检测者进行稳定固定，防止儿童在使用过程中由于误操作导致装置意外脱落；
S6、使两个采集器（12）的取景方向分别朝向左眼瞳孔和右眼瞳孔，以采集到清楚的瞳孔图像，使投放器（11）的补光方向分别朝向左眼瞳孔和右眼瞳孔，以分别对左眼瞳孔和右眼瞳孔，利用隔膜（10）调节投放器（11）与瞳孔之间的间距，从而便于瞳孔采集器（26）对瞳孔图像进行清楚的收集；
S7、通过投放器（11）发出近红外光线持续照明瞳孔，使强度不同的光线以唤起瞳孔光刺激的反射响应，且在进行照明之前，可以通过投放器（11）对内部进行动漫投放，从而便于安抚儿童的心情，避免产生应激反应；
S8、调试者调节位于鼻托上的连接器（3）来对准适合用户的面部位置，在不断检测用户的面部行为时，自动筛选并收集用户变化起伏不同的面部行为，再通过传输输出设备采集到网络端，用于进一步的网络端面部行为分析；
S9、通过收集器（12）采集光刺激反射响应的瞳孔多帧连续图像，以及世界摄像头（23）输出所检测到的有效面部行为；
S10、对瞳孔多帧连续图像进行处理，通过提取瞳孔图像动态参数，得到瞳孔反射曲线，并对采集到的面部表情在网络端自动进行分析，生成当在进行瞳孔光反射实验时面部发生有效变化的分析结果，瞳孔采集数据与面部采集数据通过输出传输器（20）进行数据传输；
S11、通过输出传输器（20）传输的数据被显示器（9）接受并继续整合计算，从而得到瞳孔和面部表情变化曲线，利用面部表情分析系统对其进行计算，从而得到完整的脸部表情变化。
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