CN112890762A - 一种自助型智能视功能检测装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自助型智能视功能检测装置及其工作方法，涉及视力筛查技术领域。本发明包括由第一无线通信模块与第二无线通信模块无线通信相连的智能视力筛查仪和智能遮眼板；智能视力筛查仪的外壳表面设置有高亮屏、遮眼板放置槽、红外距离传感器、二维码扫描模块、非接卡阅读器、3D结构光摄像头；智能遮眼板由上部眼部遮挡区以及下部的把手区构成。本发明大大提高了筛查的效率以及规避了视力筛查距离不合规、答题期间作弊的情况；通过人脸识别及语音识别技术实现去人工独立运行；能够做到一个仪器上实现多项视力功能筛查，提高了使用的效率，减少了人工成本；解决传统筛查工作中数据上报不及时、数据丢失、无法存档及追溯等问题。

Description

一种自助型智能视功能检测装置及其工作方法

技术领域

本发明属于视力筛查技术领域，特别是涉及一种自助型智能视功能检测装置以及一种自助型智能视功能检测装置的工作方法。

背景技术

当前视力筛查手段共分为两种，一种是纯人工方式的通过标准对数视力表进行人工检查，另外一种是直接通过验光仪进行屈光度检测。其中人工检查存在以下几个问题：1、人工成本高，最少需要两名检测人员才能在维持检测秩序的同时进行有效检测；2、耗时较长；检测结果误差严重，因传统视力表E字顺序固定不变，在检测开始前，受试者可以进行背诵，从而获得较高的测试结果，导致误差严重；3、检测项目单一，传统视力表只能进行远视力检测，色觉检测需要额外人员进行检查，无法进行散光及黄斑的初步筛查；4、数据上报不及时，数据存档及追溯困难，主管部门指导工作干预困难，检查效率低，结果不准确；而使用验光仪进行视力检查，虽然能够快速获取检查结果，但需要专业设备及专业人员进行操作，不具备普适性，成本过高。因此，针对以上问题，提供一种自助型智能视功能检测装置及其工作方法具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种自助型智能视功能检测装置及其工作方法，解决了以上问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种自助型智能视功能检测装置，包括智能视力筛查仪和智能遮眼板；

所述智能视力筛查仪的外壳表面设置有高亮屏、遮眼板放置槽、红外距离传感器、二维码扫描模块、非接卡阅读器、3D结构光摄像头；所述外壳顶部设置有第一电源开关以及控制筛查仪启动和复位的启动按钮和复位按钮；所述外壳侧部设置有第一扬声器；所述外壳内设置有第一控制器、第一存储模块、第一电源、语音识别模块、以及第一无线通信模块；

所述智能遮眼板由上部眼部遮挡区以及下部的把手区构成，所述遮眼板包括壳体以及卡接安装于壳体上的密封盖板；所述壳体内位于眼部遮挡区设置有电路板，位于把手区设置有第二电源，位于电路板与第二电源之间设置有第二扬声器和咪头；所述电路板上设置有第二控制器、第二存储模块以及第二无线通信模块；

所述智能视力筛查仪和智能遮眼板之间通过第一无线通信模块与第二无线通信模块无线通信相连。

进一步地，所述第一无线通信模块与第二无线通信模块均采用wifi、蓝牙、Zigbee模块或3G模块中任意一种。

进一步地，所述第一电源和第二电源均采用锂电池；所述第一电源开关安装于第一控制器与第一电源之间；所述壳体外表面设置有第二电源开关；所述第二电源开关安装于第二控制器与第二电源之间；所述外壳上安装有与第一电源相连的第一充电口；所述把手区端部设置有与第二电源相连的第二充电口。

进一步地，所述密封盖板上位于把手区表面开设有与扬声器相对应的透音孔。

进一步地，所述把手区外表面环绕设置有防滑层。

进一步地，所述壳体外表面设置有与眼部相对应的软质材料接触层；所述软质材料接触层采用硅胶或橡胶或海绵。

进一步地，所述密封盖板上设置有与壳体卡合相连的卡扣。

进一步地，所述外壳后部安装有背板；所述背板表面设置有用于螺栓固定安装的安装孔或吸盘或两者的结合。

一种自助型智能视功能检测装置的工作方法,包括如下步骤：

S01、将智能视力筛查仪通过背板固定安装于墙面，使智能视力筛查仪正对于接受视力筛查的人；

S02、接收视力筛查的人通过身份证或IC卡或手机端二维码或3D结构人脸识别进行筛查人员的身份数据获取并进行认证；接收视力筛查的人若认证通过，则从遮眼板放置槽中取出智能遮眼板进行下一步的筛查操作步骤；若未认证通过，则离场；

S03、辅助人员按动启动按钮开始测试；红外距离传感器通过检测筛查人员的距离进行有效的提醒是否间距在有效的距离内，并同步通过高光显示屏和第一扬声器进行提醒筛查者，直至相离的间距确定；

S04、距离确定后，高亮显示屏上开始逐一的显示各项视力筛查图形或表格，此时筛查者通过智能遮眼板对左右两眼分别单一遮挡进行视力测试，包括色觉测试、散光测试以及黄斑测试；这一过程中，由智能视力筛查仪自动同步的发送视力筛查相关的辨识指令至筛查者手持的智能遮眼板上，由第二扬声器发出；筛查者通过咪头说出相对应辨识指令自己的判断语音，并由第二无线通信模块传输至智能视力筛查仪进行同步的判断和评测，并将评测数据存储于第一存储模块中进行保存；直至筛查者完成最后一项筛查，第二扬声器发出筛查完毕，并要求将智能遮眼板放回遮眼板放置槽内完成筛查者的视力筛查动作；

S05、重复步骤S02-S04进行多人次的视力筛查动作，直至全部人员完成视力筛查。

本发明相对于现有技术包括有以下有益效果：

1、本发明通过3D结构光摄像头、非接卡阅读器、二维码扫描模块多种方式来实现对视力筛查者的身份检测和认定，能够快速地获取筛查者的身份信息，从而进行快速认证以及筛查数据绑定；大大提高了筛查的效率以及规避了视力筛查距离不合规、答题期间作弊的情况；通过人脸识别及语音识别技术实现去人工独立运行；

2、本发明由控制器控制在高亮屏显示不同的视力筛查的图案图形以及不同的筛查项目，集成石原氏色盲检测图、阿姆斯勒方格表、散光表，一次进行多项视功能检测，将标准对数视力表与信息化手段进行融合，每次检测均为随机试题，杜绝作弊现象，检测结果真实可靠；相对于现有的单独的传统视力表或灯箱形式表现的背板，能够做到一个仪器上实现多项视力功能筛查，提高了使用的效率；

3、本发明是由高亮屏进行显示控制，同时可由扬声器发出筛查指令配合筛查人员进行视力筛查动作，红外距离传感器能够提醒筛查人员视力筛查的有效距离，因此仅需要一名辅助人员即可完成多项视力功能的筛查动作，大大提高了筛查的效率，减少了人工成本。

4、本发明的视功能检测装置具有日常自测与集中筛查两种工作方式，日常自测完全脱离人工独立运行，利用人脸识别技术进行活体检测，是否佩戴眼镜眼测，进行身份匹配，利用无线传输技术及语音识别技术，进行答题结果的检验；集中筛查仅需一名工作人员维护现场秩序，整个检测过程，平均每人次耗费时间小于一分钟，大大提高了视功能检测效率。两种工作方式均会对数据进行实时上传；省去人工归档过程，解决传统筛查工作中数据上报不及时、数据丢失、无法存档及追溯等问题。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种自助型智能视功能检测装置的系统结构示意图；

图2为本发明的智能视力筛查仪的结构示意图；

图3为图2的结构后视图；

图4为本发明的智能遮眼板的结构示意图；

图5为本发明智能遮眼板壳体的结构示意图；

图6为本发明密封盖板的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-外壳，101-高亮屏，102-3D结构光摄像头，103-复位按钮，104-启动按钮，105-第一扬声器，106-第一电源开关，2-背板，201-安装孔，202-吸盘，3-遮眼板放置槽，4-非接卡阅读器，5-红外距离传感器，6-二维码扫描模块，7-壳体，701-软质材料接触层，702-电路板，703-咪头，704-第二扬声器，705-第二电源，706-第二电源开关，707-第二充电口，8-密封盖板，801-卡扣，802-透音孔。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“表面”、“后部”、“侧部”、“内”、“环绕”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-6所示，本发明的一种自助型智能视功能检测装置及其工作方法，包括智能视力筛查仪和智能遮眼板；

智能视力筛查仪的外壳1表面设置有高亮屏101、遮眼板放置槽3、红外距离传感器5、二维码扫描模块6、非接卡阅读器4、3D结构光摄像头102；外壳1顶部设置有第一电源开关106以及控制筛查仪启动和复位的启动按钮104和复位按钮103；外壳1侧部设置有第一扬声器105；外壳1内设置有第一控制器、第一存储模块、第一电源、语音识别模块、以及第一无线通信模块；其中，第一存储模块可通过无线通讯模块与云端平台相连；

智能遮眼板由上部眼部遮挡区以及下部的把手区构成，遮眼板包括壳体7以及卡接安装于壳体7上的密封盖板8；壳体7内位于眼部遮挡区设置有电路板702，位于把手区设置有第二电源705，位于电路板702与第二电源705之间设置有第二扬声器704和咪头703；电路板702上设置有第二控制器、第二存储模块以及第二无线通信模块；

智能视力筛查仪和智能遮眼板之间通过第一无线通信模块与第二无线通信模块无线通信相连。

其中，其中，高亮屏101采用高亮液晶显示屏，高亮液晶显示屏用于显示视力筛查表或散光检测图或黄斑检测图等，不同于现有的标准的E排列的表，其上的E可随机排布或抽取出单个的进行排布，各检测表或检测视图之间可主动或自动进行切换；

其中，遮眼板放置槽3上设置有下拉封门，用于放置在视力筛查时遮眼的遮眼板；红外距离传感器5采用KTR-GP2D12型红外测距传感器；二维码扫描模块6采用NLS-EM20-EX型二维码扫描模块；非接卡阅读器4采用现有的身份证+非接卡IC卡二合一身份证阅读器模组；3D结构光摄像头102采用奥比中关结构光摄像头；第一存储器用于存储控制程序数据和用户身份数据和控制指令程序数据，控制器采用控制芯片；语音识别模块用于获取筛选者声音数据后进行解析并与实际有效的正确的内部数据进行比对从而实现自动化的视力评测，语音识别模块采用YQ5969型语音识别模组；

其中，第二存储模块、第一无线通信模块、咪头703、扬声器704、电源开关704分别与第二控制器相连；咪头703的作用是录取视力筛查者的声音数据；第二控制器采用单片机，第二存储模块用于存储声音数据。

其中，第一无线通信模块与第二无线通信模块均采用wifi、蓝牙、Zigbee模块或3G模块中任意一种；本优选实施例采用蓝牙。

其中，第一电源和第二电源705均采用锂电池；第一电源开关106安装于第一控制器与第一电源之间；壳体7外表面设置有第二电源开关706；第二电源开关706安装于第二控制器与第二电源705之间；外壳1上安装有与第一电源相连的第一充电口；把手区端部设置有与第二电源705相连的第二充电口707；本实施例中，第一充电口和第二充电口707均采用USB充电口。

其中，密封盖板8上位于把手区表面开设有与扬声器704相对应的透音孔802。

其中，把手区外表面环绕设置有防滑层9。

其中，壳体7外表面设置有与眼部相对应的软质材料接触层701；软质材料接触层701采用硅胶或橡胶或海绵。

其中，密封盖板8上设置有与壳体7卡合相连的卡扣801。

其中，外壳1后部安装有背板2；背板2表面设置有用于螺栓固定安装的安装孔201或吸盘202或两者的结合；本优选实施例采用两者相结合的方式。

一种自助型智能视功能检测装置的工作方法，包括如下步骤：

S01、将智能视力筛查仪通过背板2固定安装于墙面，使智能视力筛查仪正对于接受视力筛查的人；

S02、接收视力筛查的人通过身份证或IC卡或手机端二维码或3D结构人脸识别进行筛查人员的身份数据获取并进行认证；接收视力筛查的人若认证通过，则从遮眼板放置槽3中取出智能遮眼板进行下一步的筛查操作步骤；若未认证通过，则离场；

S03、辅助人员按动启动按钮104开始测试；红外距离传感器5通过检测筛查人员的距离进行有效的提醒是否间距在有效的距离内，并同步通过高光显示屏101和第一扬声器105进行提醒筛查者，直至相离的间距确定；

S04、距离确定后，高亮显示屏101上开始逐一的显示各项视力筛查图形或表格，此时筛查者通过智能遮眼板对左右两眼分别单一遮挡进行视力测试，包括色觉测试、散光测试以及黄斑测试；这一过程中，由智能视力筛查仪自动同步的发送视力筛查相关的辨识指令至筛查者手持的智能遮眼板上，由第二扬声器704发出；筛查者通过咪头703说出相对应辨识指令自己的判断语音，并由第二无线通信模块传输至智能视力筛查仪进行同步的判断和评测，并将评测数据存储于第一存储模块中进行保存；直至筛查者完成最后一项筛查，第二扬声器704发出筛查完毕，并要求将智能遮眼板放回遮眼板放置槽3内完成筛查者的视力筛查动作；

S05、重复步骤S02-S04进行多人次的视力筛查动作，直至全部人员完成视力筛查。

对于文中提到的在高光显示屏上显示的表格和图像包括：

石原氏色觉检测：石原氏色盲检测图是一种检测色觉障碍的方法，得名于它的发明者，日本东京大学教授石原忍。石原氏最早的检测图发表于1917年。这种测试图包括一系列彩色圆盘，称为“石原盘”，每个圆盘内布满多种颜色和大小的圆点。其中一部分圆点以色盲者不易区分的颜色组成一个或几个数字。色觉正常者能够很容易分辨出这些数字，而色盲患者则无法或很难分辨或是判断错误。全套的石原氏检测图包括38个色盘，通常在仅使用前几个色盘就能够检测出色觉障碍，对前24个色盘进行全部测试后能够对色觉缺陷的程度作出更准确的诊断。

阿姆斯勒方格表：

阿姆斯勒方格表(英语：Amsler grid)是一个包含横竖线的表格，可以用来确定一个人的中央视野。这个表格是由瑞士的眼科医生马克·阿姆斯勒(Marc Amsler)设计的，最早从1945年开始使用。这个表格是用来检测可以引发视觉异常的视网膜病变的一种手段，尤其是黄斑病变(比如说黄斑变性，视网膜前膜病变等)，还可以用来检测视神经病变和脑部的视觉通路病变。在这个测试中，被试者使用单眼注视表格中的小点。黄斑病变的病人会看到波浪线或者某些线缺失。阿姆斯勒方格表可以从眼科医生，视光师或者网络上得到，也可以自己在家里进行测量。最早的阿姆斯勒方格表是黑白的。人们对彩色版本--黄绿色的表格更加敏感，因此更加广泛的用来检测视觉通路的异常，包括视网膜，视神经以及垂体的异常；

国标E字视力检测：省略；

散光表：省略。

有益效果：

1、本发明通过3D结构光摄像头、非接卡阅读器、二维码扫描模块多种方式来实现对视力筛查者的身份检测和认定，能够快速地获取筛查者的身份信息，从而进行快速认证以及筛查数据绑定；大大提高了筛查的效率以及规避了视力筛查距离不合规、答题期间作弊的情况；通过人脸识别及语音识别技术实现去人工独立运行；

2、本发明由控制器控制在高亮屏显示不同的视力筛查的图案图形以及不同的筛查项目，集成石原氏色盲检测图、阿姆斯勒方格表、散光表，一次进行多项视功能检测，将标准对数视力表与信息化手段进行融合，每次检测均为随机试题，杜绝作弊现象，检测结果真实可靠；相对于现有的单独的传统视力表或灯箱形式表现的背板，能够做到一个仪器上实现多项视力功能筛查，提高了使用的效率；

3、本发明是由高亮屏进行显示控制，同时可由扬声器发出筛查指令配合筛查人员进行视力筛查动作，红外距离传感器能够提醒筛查人员视力筛查的有效距离，因此仅需要一名辅助人员即可完成多项视力功能的筛查动作，大大提高了筛查的效率，减少了人工成本。

4、本发明的视功能检测装置具有日常自测与集中筛查两种工作方式，日常自测完全脱离人工独立运行，利用人脸识别技术进行活体检测，是否佩戴眼镜眼测，进行身份匹配，利用无线传输技术及语音识别技术，进行答题结果的检验；集中筛查仅需一名工作人员维护现场秩序，整个检测过程，平均每人次耗费时间小于一分钟，大大提高了视功能检测效率。两种工作方式均会对数据进行实时上传；省去人工归档过程，解决传统筛查工作中数据上报不及时、数据丢失、无法存档及追溯等问题。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种自助型智能视功能检测装置，其特征在于，包括智能视力筛查仪和智能遮眼板；

所述智能视力筛查仪的外壳(1)表面设置有高亮屏(101)、遮眼板放置槽(3)、红外距离传感器(5)、二维码扫描模块(6)、非接卡阅读器(4)、3D结构光摄像头(102)；所述外壳(1)顶部设置有第一电源开关(106)以及控制筛查仪启动和复位的启动按钮(104)和复位按钮(103)；所述外壳(1)侧部设置有第一扬声器(105)；所述外壳(1)内设置有第一控制器、第一存储模块、第一电源、语音识别模块、以及第一无线通信模块；

所述智能遮眼板由上部眼部遮挡区以及下部的把手区构成，所述遮眼板包括壳体(7)以及卡接安装于壳体(7)上的密封盖板(8)；所述壳体(7)内位于眼部遮挡区设置有电路板(702)，位于把手区设置有第二电源(705)，位于电路板(702)与第二电源(705)之间设置有第二扬声器(704)和咪头(703)；所述电路板(702)上设置有第二控制器、第二存储模块以及第二无线通信模块；

所述智能视力筛查仪和智能遮眼板之间通过第一无线通信模块与第二无线通信模块无线通信相连。

2.根据权利要求1所述的一种自助型智能视功能检测装置，其特征在于，所述第一无线通信模块与第二无线通信模块均采用wifi、蓝牙、Zigbee模块或3G模块中任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种自助型智能视功能检测装置，其特征在于，所述第一电源和第二电源(705)均采用锂电池；所述第一电源开关(106)安装于第一控制器与第一电源之间；所述壳体(7)外表面设置有第二电源开关(706)；所述第二电源开关(706)安装于第二控制器与第二电源(705)之间；所述外壳(1)上安装有与第一电源相连的第一充电口；所述把手区端部设置有与第二电源(705)相连的第二充电口(707)。

4.根据权利要求1所述的一种自助型智能视功能检测装置，其特征在于，所述密封盖板(8)上位于把手区表面开设有与扬声器(704)相对应的透音孔(802)。

5.根据权利要求1所述的一种自助型智能视功能检测装置，其特征在于，所述把手区外表面环绕设置有防滑层(9)。

6.根据权利要求1所述的一种自助型智能视功能检测装置，其特征在于，所述壳体(7)外表面设置有与眼部相对应的软质材料接触层(701)；所述软质材料接触层(701)采用硅胶或橡胶或海绵。

7.根据权利要求1所述的一种自助型智能视功能检测装置，其特征在于，所述密封盖板(8)上设置有与壳体(7)卡合相连的卡扣(801)。

8.根据权利要求1所述的一种自助型智能视功能检测装置，其特征在于，所述外壳(1)后部安装有背板(2)；所述背板(2)表面设置有用于螺栓固定安装的安装孔(201)或吸盘(202)或两者的结合。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种自助型智能视功能检测装置的工作方法,其特征在于，包括如下步骤：

S01、将智能视力筛查仪通过背板(2)固定安装于墙面，使智能视力筛查仪正对于接受视力筛查的人；

S02、接收视力筛查的人通过身份证或IC卡或手机端二维码或3D结构人脸识别进行筛查人员的身份数据获取并进行认证；接收视力筛查的人若认证通过，则从遮眼板放置槽(3)中取出智能遮眼板进行下一步的筛查操作步骤；若未认证通过，则离场；

S03、辅助人员按动启动按钮(104)开始测试；红外距离传感器(5)通过检测筛查人员的距离进行有效的提醒是否间距在有效的距离内，并同步通过高光显示屏(101)和第一扬声器(105)进行提醒筛查者，直至相离的间距确定；

S04、距离确定后，高亮显示屏(101)上开始逐一的显示各项视力筛查图形或表格，此时筛查者通过智能遮眼板对左右两眼分别单一遮挡进行视力测试，包括色觉测试、散光测试以及黄斑测试；这一过程中，由智能视力筛查仪自动同步的发送视力筛查相关的辨识指令至筛查者手持的智能遮眼板上，由第二扬声器(704)发出；筛查者通过咪头(703)说出相对应辨识指令自己的判断语音，并由第二无线通信模块传输至智能视力筛查仪进行同步的判断和评测，并将评测数据存储于第一存储模块中进行保存；直至筛查者完成最后一项筛查，第二扬声器(704)发出筛查完毕，并要求将智能遮眼板放回遮眼板放置槽(3)内完成筛查者的视力筛查动作；

S05、重复步骤S02-S04进行多人次的视力筛查动作，直至全部人员完成视力筛查。

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