CN113331824A - 一种基于激光测量的眨眼判断方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种基于激光测量的眨眼判断方法及装置，该方法包括获取用户眼部反射的光强度信号；对光强度信号进行分量提取，得到直流数据和交流数据；对直流数据进行处理，并标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段；对交流数据进行处理，得到测量结果；将与眨眼数据段对应的测量结果标记为无效测量结果，将与未眨眼数据段对应的测量结果标记为有效测量结果并输出，本申请通过对光强度信号进行交流分量提取和直流分量提取，并将处理后的直流数据作为眨眼判断依据，将处理后的交流数据作为检测结果，最终根据眨眼判断依据筛选出测量结果中的有效测量结果和无效测量结果，本申请在传统的激光测量过程中加入了眨眼判断，使测量结果更精确。

Description

一种基于激光测量的眨眼判断方法及装置

技术领域

本发明涉及激光测量技术领域，特别涉及一种基于激光测量的眨眼判断方法及装置。

背景技术

激光测量技术是现代工业、制造业、医学等领域常用的技术，基于医用激光的迅速发展，在激光生物医学领域中形成了一些专门学科，如激光分子生物学，激光细胞学，激光人体生理学，激光诊断学，激光治疗学，医用激光工艺学，激光防护学，分子生物激光工程学等，对于一些眼部疾病的检测和治疗，也经常需要用到激光技术，在眼部激光测量过程中，如果被测人员眨眼，则会造成测量结果错误或增加测量结果误差，而为了减少误差，经常会多次测量来获取最佳测量结果，但是激光长时间照射会对人眼造成伤害，而且会增加测量成本。

因此，如何区分激光检测结果中的眨眼信号和正常信号，是本领域技术人员亟待解决的问题，

发明内容

本申请实施例提供了一种基于激光测量的眨眼判断方法及装置，旨在解决激光测量中眨眼信号与正常信号的区分问题。

第一方面，本申请提供了一种基于激光测量的眨眼判断方法，包括

获取用户眼部反射的光强度信号；

对光强度信号进行分量提取，得到直流数据和交流数据；

对直流数据进行处理，标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段；

对交流数据进行处理，得到测量结果；

将与眨眼数据段对应的测量结果标记为无效测量结果，将与未眨眼数据段对应的测量结果标记为有效测量结果并输出。

一种实施方式中，对直流数据进行处理，标记其中的眨眼数据段，包括：

对直流数据进行等间隔采样，获取多段采样数据；

计算每一段采样数据的起始采样点与结尾采样点之间的光强度差值；

若差值的绝对值大于第一阈值，则判定该段直流数据为眨眼数据段，并自动添加眨眼标记。

一种实施方式中，对直流数据进行处理，并标记其中的未眨眼数据，包括：

若差值的绝对值大于第三阈值且小于第一阈值，则判定该段直流数据为未眨眼数据段，并自动添加正常标记。

一种实施方式中，计算每一个段采样数据的起始采样点与结尾采样点之间的光强度差值，还包括：

若起始采样点与结尾采样点的光强度均小于第二阈值，则判定该段直流数据为闭眼数据段，并自动添加闭眼标记；

将与眨眼数据段对应的测量结果标记为无效测量结果，将与未眨眼数据段对应的测量结果标记为有效测量结果并输出，还包括：

将与闭眼标记对应的测量结果标记为无效测量结果并输出。

一种实施方式中，等间隔采样的时间间隔为0.05s到0.1s。

一种实施方式中，获取用户眼部反射的光强信号之前，还包括：

对用户眼部发射测量激光。

第二方面，本申请还提供了一种基于激光测量的眨眼判断装置，包括：

信号获取单元，用于获取用户眼部反射的光强度信号；

信号提取单元，用于对光强度信号进行分量提取，得到直流数据和交流数据；

数据处理单元，用于对直流数据进行处理，标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段；以及，对交流数据进行处理，得到测量结果；

输出单元，将与眨眼数据段对应的测量结果标记为无效测量结果，将与未眨眼数据段对应的测量结果标记为有效测量结果并输出。

本申请提出的一种基于激光测量的眨眼判断方法及装置，通过对光强度检测分别进行交流分量提取和直流分量提取，得到交流数据和直流数据，其中，将直流数据作为后端数据处理的输入数据，并得到测量结果，将直流数据作为判断眨眼的分析数据，并标记其中的眨眼数据、正常数据和闭眼数据，则与眨眼数据和闭眼数据对应的测量结果为无效测量结果，与正常数据对应的测量结果即为有效测量结果，本申请为眼部激光测量提供了眨眼判断，使得激光检测的结果更准确、可信度更高。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面的描述中的附图是本申请的一些实施例，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附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于激光测量的眨眼判断方法流程图；

图2为图1中步骤S103的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

眼部激光测量中，主要依靠眼部各组织对于激光的反射强度不同且均能够形成有效的反射界面，测量装置测量眼部反射激光信号并进行数据分析以达到测量目的。但是眼睑皮肤对于激光的反射率与眼球内部组织结构不同，且其表面皮肤褶皱也会使激光形成漫反射和不均匀反射，为区分测量过程中，哪部分测量结果是用户在眨眼状态或闭眼状态下的测量结果，哪部分结果是用户在睁眼状态下的测量结果，本申请采用了如下方案：

参见图1实施例所示一种基于激光测量的眨眼判断方法流程图，包括：

S101、获取用户眼部反射的光强度信号；

在一实施例中，通过激光发射装置对被测用户眼部发射测量激光后，使用雪崩二极管采集用户眼部反射的光强度信号，为了避免长时间的激光照射损伤被测用户的眼部，可先采用检测激光来进行信号获取，其中，检测激光的强度为测量激光强度的1/5左右，当光强度信号符合要求时，再采用测量激光进行信号采集。

S102、对光强度信号进行分量提取，得到直流数据和交流数据；

在一实施例中，通过分量提取电路，对光强度信号进行分量提取，分别得到交流数据和直流数据，其中，直流数据作为眨眼判断的分析数据，交流数据作为后端数据处理的输入数据。

S103、对直流数据进行处理，标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段；

对直流数据进行眨眼判断处理，并将眨眼过程中测量的数据段标记为眨眼数据段，将未眨眼过程中测量的数据段标记为未眨眼数据段。

S104、对交流数据进行处理，得到测量结果；

对交流数据进行常规的激光测量信息处理，得到测量结果。

S105、将与眨眼数据段对应的测量结果标记为无效测量结果，将与未眨眼数据段对应的测量结果标记为有效测量结果并输出。

在一实施例中，利用处理后的直流数据对测量结果进行判断，其中，与眨眼数据段对应的测量结果为无效测量结果，与未眨眼数据段对应的测量结果为有效测量结果，相较于传统的激光检测，添加了眨眼判断的步骤和标记，可以有效判断测量结果是否准确，使得测量结果更明确，更有说服力。

参见图2实施例所示的流程图：

在一实施例中，步骤S103、对直流数据进行处理，并标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段，还包括子步骤：

S1031、对直流数据进行等间隔采样，获取多段采样数据；

S1032、计算每一段采样数据的起始采样点与结尾采样点之间的光强度差值的绝对值；

S1033、若差值的绝对值大于第一阈值，则判定该段直流数据为眨眼数据段，并自动添加眨眼标记。

根据实际需求对直流数据进行等间隔采样，得到N个采样点(N可以根据实际情况进行调节，N＞3，且N为正整数)，其中，除了第一个采样点和第N个采样点，每一个采样点既是前一个采样数据段的结尾采样点，又是后一个采样数据段的起始采样点，分别计算每个采样点与上一个采样点的光强度差值，若差值大于第一阈值(第一阈值为被测用户睁眼时，眼部反射的光强度信号的正常波动范围内的最大波动值)，就表示两个采样点其中有一个为闭眼过程中的采样点，则将两个采样点之间的采样数据段标记为眨眼数据段，并自动添加眨眼标记。

在一实施例中，采样的时间间隔过小会导致运算量增加，采样的时间间隔过大又会导致测量结果失真，人一次眨眼过程大概为0.2s到0.4秒，因此，等间隔采样的时间间隔可以设置为0.05s到0.1s之间，或者也可以根据实际情况进行调整，从而使采样结果更精确。

在一实施例中，步骤S103、对直流数据进行处理，并标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段，还包括子步骤：

S1034、若起始采样点与结尾采样点的光强度均小于第二阈值，则判定该段直流数据为闭眼数据段，并自动添加闭眼标记。

用户闭眼过程中，用户眼睑部反射的光强度信号的前后波动也较小，为避免将闭眼过程中的测量结果列入正常结果，还可以分别计算每个采样点与上一个采样点的光强度，如果该采样点与上一个采样点的光强度值均小于第二阈值(第二阈值为被测用户睁眼时，眼部反射的光强度信号的最小值)，就表示两个采样点均为闭眼过程中的采样点，则将两个采样点之间的直流数据标记为闭眼数据段，并自动添加闭眼标记。

在一实施例中，步骤S103、对直流数据进行处理，并标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段，还包括子步骤：

S1035、若起始采样点与结尾采样点的光强度均大于第二阈值，且起始采样点与结尾采样点的光强度的差值的绝对值大于第三阈值并小于第一阈值，则判定该段直流数据为未眨眼数据段，并自动添加正常标记。

当确定两个相邻采样点之间的数据段不是闭眼信号段之后，对两个相邻采样点进行比较，如果采样点与上一个采样点之间的差值的绝对值大于第三阈值且小于第一阈值(第三阈值为被测用户睁眼时，眼部反射的光强度信号的正常波动范围内的最小波动值)，就表示两个采样点均为被测用户睁眼过程中的采样点，则判定该段直流数据未眨眼数据段，并自动添加正常标记。

本申请还提供了一种基于激光测量的眨眼判断装置，该装置包括：

信号获取单元，用于获取用户眼部反射的光强度信号；

信息提取单元，用于对光强度信号进行分量提取，得到直流数据和交流数据；

数据处理单元，用于对直流数据进行处理，标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段；以及，对交流数据进行处理，得到测量结果；

输出单元，将与眨眼数据段对应的测量结果标记为无效测量结果，将与未眨眼数据段对应的测量结果标记为有效测量结果并输出。

需要说明的是，本装置用于实现上述的如图1所示的一种基于激光测量的眨眼判断方法，装置中的各单元能够对应实现上述判断方法以及其不同实施方式中对应的步骤和功能，在此不再重复叙述。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于激光测量的眨眼判断方法，其特征在于，包括：

获取用户眼部反射的光强度信号；

对光强度信号进行分量提取，得到直流数据和交流数据；

对直流数据进行处理，标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段；

对交流数据进行处理，得到测量结果；

将与眨眼数据段对应的测量结果标记为无效测量结果，将与未眨眼数据段对应的测量结果标记为有效测量结果并输出。

2.根据权利要求1所述一种基于激光测量的眨眼判断方法，其特征在于，所述对直流数据进行处理，标记其中的眨眼数据段，包括：

对所述直流数据进行等间隔采样，获取多段采样数据；

计算每一段采样数据的起始采样点与结尾采样点之间的光强度差值的绝对值；

若所述差值的绝对值大于第一阈值，则判定该段直流数据为眨眼数据段，并自动添加眨眼标记。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光测量的眨眼判断方法，其特征在于，所述对直流数据进行处理，并标记其中的未眨眼数据，包括：

若所述差值的绝对值大于第三阈值且小于第一阈值，则判定该段直流数据为未眨眼数据段，并自动添加正常标记。

4.根据权利要求2所述的一种基于激光测量的眨眼判断方法，其特征在于，所述计算每一个段采样数据的起始采样点与结尾采样点之间的光强度差值，还包括：

若所述起始采样点与所述结尾采样点的光强度均小于第二阈值，则判定该段直流数据为闭眼数据段，并自动添加闭眼标记；

所述将与眨眼数据段对应的测量结果标记为无效测量结果，将与未眨眼数据段对应的测量结果标记为有效测量结果并输出，还包括：

将与所述闭眼标记对应的测量结果标记为无效测量结果并输出。

5.根据权利要求2所述一种基于激光测量的眨眼判断方法，其特征在于，所述等间隔采样的时间间隔为0.05s到0.1s。

6.根据权利要求1所述一种基于激光测量的眨眼判断方法，其特征在于，所述获取用户眼部反射的光强信号之前，还包括：

对用户眼部发射测量激光。

7.一种基于激光测量的眨眼判断装置，其特征在于，包括：

信号获取单元，用于获取用户眼部反射的光强度信号；

信号提取单元，用于对光强度信号进行分量提取，得到直流数据和交流数据；

数据处理单元，用于对直流数据进行处理，标记其中的眨眼数据段和未眨眼数据段；以及，对交流数据进行处理，得到测量结果；

输出单元，将与眨眼数据段对应的测量结果标记为无效测量结果，将与未眨眼数据段对应的测量结果标记为有效测量结果并输出。

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