CN116983194B - 一种基于vr的视觉调节训练方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于VR的视觉调节训练方法、装置、设备及介质，所述方法包括如下步骤：基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，其中，在虚拟镜片正前方设置第一视标，虚拟镜片包括第一属性和第二属性；获取用户的视力信息，并根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标；响应用户通过VR设备对于第一视标的调整操作，调整第一视标的位置，以开始本次训练任务；多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性更新为第一属性或将虚拟镜片的属性更新为第二属性；响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告。本发明能够进行视觉调节训练，缓解视觉疲劳。
Description
技术领域
本发明属于视觉调节训练技术领域，具体涉及一种基于VR的视觉调节训练方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着现代科技的飞速发展，青少年在学习、娱乐和日常生活中长时间盯着电子屏幕和不合理使用眼睛会导致视力下降，甚至引发各种各样的眼部疾病，青少年的视力防控已经成为当下一个非常重要的问题。
为此，许多患者在接受视觉康复治疗的同时进行视觉康复训练，这是一个不断提高视力的有效途径。现如今使用广泛且比较受欢迎的视觉训练工具为反转拍，同时反转拍也是治疗斜弱视、屈光不正和缓解视觉疲劳最常用的工具之一。
反转拍虽然小巧轻便，方便携带和使用，但是它也存在着一些缺点：①光学镜片不可拆卸：市面上存在一种光学镜片不可拆卸的反转拍，在进行视觉训练时需要准备不同度数的反转拍来适应不同视力的患者。②更换光学镜片麻烦：对于可拆卸光学镜片的反转拍，每轮使用反转拍时，都需要根据患者的视力选择光学镜片安装到反转拍上，有时候需要多次调试才能找到合适的镜片。③训练时受环境影响：在进行视觉训练的过程中，如果训练的环境光线不充足，影响视觉训练的效果，导致训练或测试的结果不准确，这些不准确的数据甚至有可能会影响医生或验光师做出准确的诊断，出现错诊误诊的现象。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种基于VR的视觉调节训练方法。
为了解决上述问题，第一方面，本发明提供了以下技术方案予以实现：
一种基于VR的视觉调节训练方法，包括如下步骤：
基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，其中，在虚拟镜片正前方设置第一视标，虚拟镜片包括第一属性和第二属性；
获取用户的视力信息，并根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标；
响应用户通过VR设备对于第一视标的调整操作，调整第一视标的位置，以开始本次训练任务；
多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性更新为第一属性或将虚拟镜片的属性更新为第二属性；
响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告。
进一步的，步骤基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，包括：
基于VR设备创建虚拟现实场景，在虚拟现实场景中设置两个虚拟摄像机，两个虚拟摄像机包括左眼摄像机和右眼摄像机；
在左眼摄像机前方设置左眼虚拟镜片，在右眼摄像机前方设置右眼虚拟镜片；
在虚拟镜片正前方设置第一视标。
进一步的，步骤根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标，包括：
根据用户的视力信息，设置第一属性和第二属性的参数，将第一属性设置为虚拟镜片的初始属性，其中第一属性为凸透镜属性，第二属性为凹透镜属性；
根据用户的视力信息，设置第一视标的参数。
进一步的，本次训练开始后，固定第一视标的位置。
进一步的，步骤多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性更新为第一属性或将虚拟镜片的属性更新为第二属性，包括：
响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性从第一属性更新为第二属性；
响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性从第二属性更新为第一属性。
进一步的，步骤响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告，包括：
记录本次训练任务中每轮确认操作的反应时间、本次训练任务的总时间、虚拟镜片的第一属性和第二属性的参数以及本次训练的结果；
响应用户的请求停止操作，结束本次训练任务，并根据本次训练任务中每轮确认操作的反应时间、本次训练任务的总时间、虚拟镜片的第一属性和第二属性的参数以及本次训练结果生成视觉调节训练报告。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种基于VR的视觉调节训练方法，通过VR设备创建虚拟现实场景，使得用户在虚拟现实场景中模拟现实场景中反转拍的使用情况，通过用户对第一视标的确认操作，将虚拟镜片从凸透镜属性更新为凹透镜属性，再从凹透镜属性更新为凸透镜属性，实现凸透镜的放大效果和凹透镜的缩小效果；通过反复更新虚拟镜片的属性，进行视觉调节训练，缓解视觉疲劳；同时本发明还可以减少外界环境等因素对视觉调节训练的干扰，提高视觉调节训练的效果。
第二方面，本发明提供了一种基于VR的视觉调节训练装置，包括：
初始化模块，用于基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，其中，在虚拟镜片正前方设置第一视标，虚拟镜片包括第一属性和第二属性；获取用户的视力信息，并根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标；
训练模块，用于响应用户通过VR设备对于第一视标的调整操作，调整第一视标的位置，以开始本次训练任务；多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，更新虚拟镜片的属性；响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告。
第三方面，本发明提供了一种VR设备，包括：处理器、通信接口和存储器，所述处理器、所述通信接口和所述存储器相互连接，其中，所述存储器存储有可执行程序代码，所述处理器用于调用所述可执行程序代码，执行上述视觉调节训练方法。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述的视觉调节训练方法。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1为实施例1所述的视觉调节训练方法的流程示意图；
图2为实施例2所述的视觉调节训练装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例公开了一种基于VR的视觉调节训练方法，如图1，包括如下步骤：
S1、基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，其中，在虚拟镜片正前方设置第一视标，虚拟镜片包括第一属性和第二属性，第一属性为凸透镜属性Mat_convex，第二属性为凹透镜属性Mat_concave；第一视标为虚拟视力卡。
在本实施例中，步骤基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，包括：
基于VR设备创建虚拟现实场景，在虚拟现实场景中设置两个虚拟摄像机，以模拟使用者的双眼；两个虚拟摄像机包括左眼摄像机和右眼摄像机，两个摄像机之间的距离为62mm-72mm，以模拟双眼瞳距。
在左眼摄像机前方15mm处设置左眼虚拟镜片，在右眼摄像机前方15mm处设置右眼虚拟镜片，虚拟镜片记为Glasses；
在虚拟镜片正前方40cm处设置虚拟视力卡，将虚拟视力卡至虚拟镜片的距离记为Card_Distance。
S2、获取用户的视力信息，并根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标；用户的视力信息包括用户是否近视，用户的近视度数(若用户不近视，默认近视度数为0)。
在本实施例中，步骤根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标，包括：
根据用户的视力信息，设置第一属性Mat_convex和第二属性Mat_concave的参数Arg_Degree，将第一属性Mat_convex设置为虚拟镜片的初始属性；通过对参数Arg_Degree进行设置来调整虚拟镜片Glasses的屈光度数。
根据用户的视力信息，设置虚拟视力卡的参数。
S3、响应用户通过VR设备对于第一视标的调整操作，调整第一视标的位置，以开始本次训练任务。
在本实施例中，响应用户通过VR设备对于虚拟视力卡的调整操作，调整虚拟视力卡的位置，直至用户可以看清并辨认虚拟视力卡上的信息。
本次训练开始后，锁定虚拟视力卡的位置，本次训练中无法再调节虚拟视力卡的位置。
S4、多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性更新为第一属性或将虚拟镜片的属性更新为第二属性。
在本实施例中，步骤多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，更新虚拟镜片的属性，包括：
响应用户通过VR设备对虚拟视力卡的确认操作，将虚拟镜片的属性从第一属性Mat_convex更新为第二属性Mat_concave；
响应用户通过VR设备对虚拟视力卡的确认操作，将虚拟镜片的属性从第二属性Mat_concave更新为第一属性Mat_convex。
S5、响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告。
在本实施例中，步骤响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告，包括：
记录本次训练任务中每轮确认操作的反应时间Step_Time、本次训练任务的总时间Total_Time、虚拟镜片的第一属性Mat_convex和第二属性Mat_concave的参数Arg_Degree以及本次训练结果。
响应用户的请求停止操作，结束本次训练任务，根据本次训练任务中每轮确认操作的反应时间Step_Time、本次训练任务的总时间Total_Time、虚拟镜片的第一属性Mat_convex参数和第二属性Mat_concave的参数Arg_Degree以及本次训练结果生成视觉调节训练报告。
以下结合具体实施过程进行说明：
基于VR设备创建虚拟现实场景，在虚拟现实场景中设置两个虚拟摄像机，模拟使用者的双眼；两个虚拟摄像机包括左眼摄像机和右眼摄像机，两个摄像机之间的距离为62mm-72mm，以模拟双眼瞳距。在左眼摄像机前方15mm处设置左眼虚拟镜片，在右眼摄像机前方15mm处设置右眼虚拟镜片，在虚拟镜片正前方40cm处设置虚拟视力卡，将虚拟视力卡至虚拟镜片的距离记为Card_Distance。
虚拟镜片包括第一属性和第二属性，第一属性为凸透镜属性Mat_convex，第二属性为凹透镜属性Mat_concave；当虚拟镜片的属性为第一属性Mat_convex时，虚拟镜片相当于凸透镜，能够实现放大的视觉效果；当虚拟镜片的属性为第二属性Mat_concave时，虚拟镜片相当于凹透镜，能够实现缩小的视觉效果。
获取用户输入的视力信息(是否近视：是；近视度数：100度)，根据用户近视度数，设置参数Arg_Degree＝2(即镜片度数为±2D)，并根据用户近视度数设置20/30的虚拟视力卡。将第一属性Mat_convex设置为虚拟镜片的初始属性。
用户通过VR设备微调视力卡至虚拟镜片的距离记为Card_Distance，使得用户能够看清并辨认虚拟视力卡上的信息，确认进入视觉调节训练，当本次训练开始后，锁定虚拟视力卡的位置，本次训练中无法再调节虚拟视力卡的位置。
训练开始并计时，当用户眼睛经过调节能够看清并辨认虚拟视力卡上的信息(如E字母的朝向)时，对虚拟设备进行操作(如按下手柄的“确认键”)。响应用户对虚拟视力卡的确认操作，将虚拟镜片的属性从第一属性Mat_convex更新为第二属性Mat_concave，并记录该轮训练所用时间。当用户眼睛经过调节能够再次看清并辨认虚拟视力卡上的信息时，再次对虚拟设备进行操作。响应用户对虚拟视力卡的确认操作，响应用户通过VR设备对虚拟视力卡的确认操作，将虚拟镜片的属性从第二属性Mat_concave更新为第一属性Mat_convex，并记录该轮训练所用时间。重复上述步骤，实现凹透镜和凸透镜的切换，当用户看不清或辨认不了虚拟视力卡上的信息时，请求停止，退出训练，此时停止计时，解除Card_Distance的锁定并结束本次视觉调节训练。在用户训练过程中，还记录用户的训练情况，如能够看清并辨认虚拟视力卡上的第几行或第几个。
输出包含本次训练任务中每轮确认操作的反应时间Step_Time、本次训练任务的总时间Total_Time、虚拟镜片的第一属性Mat_convex参数和第二属性Mat_concave的参数Arg_Degree以及本次训练结果(即用户的训练情况)的视觉调节训练报告，医生可以根据视觉调节训练报告判断用户的视觉调节功能状况，调整和优化用户的视觉调节方案。
本发明通过VR设备创建虚拟现实场景，使得用户在虚拟现实场景中模拟现实场景中反转拍的使用情况，通过用户对第一视标的确认操作，将虚拟镜片从凸透镜属性更新为凹透镜属性，再从凹透镜属性更新为凸透镜属性，实现凸透镜的放大效果和凹透镜的缩小效果；通过反复更新虚拟镜片的属性，进行视觉调节训练，缓解视觉疲劳；同时本发明还可以减少外界环境等因素对视觉调节训练的干扰，有助于医生不断调整和优化视觉训练方案，提高视觉调节训练的效果。
实施例2
本实施例公开了一种基于VR的视觉调节训练装置，如图2，包括初始化模块101和训练模块102，其中：
初始化模块101，用于基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，其中，在虚拟镜片正前方设置第一视标，虚拟镜片包括第一属性和第二属性；获取用户的视力信息，并根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标。
训练模块102，用于响应用户通过VR设备对于第一视标的调整操作，调整第一视标的位置，以开始本次训练任务；多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，更新虚拟镜片的属性；响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告。
在本实施例中，初始化模块101基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，具体为：
基于VR设备创建虚拟现实场景，在虚拟现实场景中设置两个虚拟摄像机，两个虚拟摄像机包括左眼摄像机和右眼摄像机；
在左眼摄像机前方设置左眼虚拟镜片，在右眼摄像机前方设置右眼虚拟镜片；
在虚拟镜片正前方设置第一视标。
在本实施例中，初始化模块101根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标，具体为：
根据用户的视力信息，设置第一属性和第二属性的参数，将第一属性设置为虚拟镜片的初始属性，其中第一属性为凸透镜属性，第二属性为凹透镜属性；
根据用户的视力信息，设置第一视标的初始位置和第一视标的参数。
在本实施例中，训练模块102还用于在本次训练开始后，固定第一视标的位置。
在本实施例中，训练模块102多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，更新虚拟镜片的属性，具体为：
响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性从第一属性更新为第二属性；
响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性从第二属性更新为第一属性。
在本实施例中，训练模块102响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告，具体为：
记录本次训练任务中每轮确认操作的反应时间、本次训练任务的总时间、虚拟镜片的第一属性和第二属性的参数以及本次训练结果；
响应用户的请求停止操作，结束本次训练任务，并根据本次训练任务中每轮确认操作的反应时间、本次训练任务的总时间、虚拟镜片的第一属性和第二属性的参数以及本次训练结果生成视觉调节训练报告。
实施例3
本实施例公开了一种VR设备，包括：处理器、通信接口和存储器，所述处理器、所述通信接口和所述存储器相互连接，其中，所述存储器存储有可执行程序代码，所述处理器用于调用所述可执行程序代码，执行实施例1所述的视觉调节训练方法。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
实施例4
本实施例公开了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现实施例1所述的视觉调节训练方法。
其中，所述视觉调节训练方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (1)
1.一种基于VR的视觉调节训练装置，其特征在于，包括：
初始化模块，用于基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，其中，在虚拟镜片正前方设置第一视标，虚拟镜片包括第一属性和第二属性；获取用户的视力信息，并根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标；
所述基于VR设备创建虚拟现实场景，并在虚拟现实场景中设置虚拟镜片和第一视标，具体为：
基于VR设备创建虚拟现实场景，在虚拟现实场景中设置两个虚拟摄像机，两个虚拟摄像机包括左眼摄像机和右眼摄像机；
在左眼摄像机前方设置左眼虚拟镜片，在右眼摄像机前方设置右眼虚拟镜片；
在虚拟镜片正前方设置第一视标；
所述根据用户的视力信息初始化虚拟镜片和第一视标，具体为：
根据用户的视力信息，设置第一属性和第二属性的参数，将第一属性设置为虚拟镜片的初始属性，其中第一属性为凸透镜属性，第二属性为凹透镜属性；
根据用户的视力信息，设置第一视标的参数；
训练模块，用于响应用户通过VR设备对于第一视标的调整操作，调整第一视标的位置，以开始本次训练任务；多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，更新虚拟镜片的属性；响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告；本次训练开始后，固定第一视标的位置；
所述多次响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，更新虚拟镜片的属性，具体为：
响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性从第一属性更新为第二属性；
响应用户通过VR设备对第一视标的确认操作，将虚拟镜片的属性从第二属性更新为第一属性；
所述响应用户的请求停止操作，完成视觉调节训练并输出视觉调节训练报告，具体为：
记录本次训练任务中每轮确认操作的反应时间、本次训练任务的总时间、虚拟镜片的第一属性和第二属性的参数以及本次训练结果；
响应用户的请求停止操作，结束本次训练任务，并根据本次训练任务中每轮确认操作的反应时间、本次训练任务的总时间、虚拟镜片的第一属性和第二属性的参数以及本次训练结果生成视觉调节训练报告。
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