CN118216870A - 一种色盲色弱检测装置及检测方法 - Google Patents

一种色盲色弱检测装置及检测方法 Download PDF

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CN118216870A CN202410558229.0A CN202410558229A CN118216870A CN 118216870 A CN118216870 A CN 118216870A CN 202410558229 A CN202410558229 A CN 202410558229A CN 118216870 A CN118216870 A CN 118216870A
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阎鹏飞
张昊
高强
贺子豪
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Taiyuan University of Technology
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Abstract

本发明公开了属于检测技术领域，特别涉及一种色盲色弱检测装置及检测方法，色盲色弱检测装置包括：内容生成模块、显示装置、输入装置、判定模块以及控制模块；通过色盲检测判定模块，首先将红色盲、绿色盲和蓝色盲或者对应的重度色弱从人群中检测出来；然后进一步通过色弱检测判定模块将红色弱、绿色弱和蓝色弱从人群中检测出来。本发明解决了仅使用D‑15检测时漏检色弱的缺点，以及仅使用色盲检查图时图片使用较多、检测时间较长、用户可能作弊的缺点，使被测对象能够在家用或移动设备上方便、快速的实现对色觉类型进行准确检测和分类。

Description

一种色盲色弱检测装置及检测方法
技术领域
本发明属于检测技术领域，特别涉及一种色盲色弱检测装置及检测方法。
背景技术
人类视网膜中存在三种光感受体，分别为L、M和S锥体。正常三色觉者需要红、绿和蓝3种颜色来匹配出光谱中的所有颜色，他们的L、M和S锥体光谱敏感曲线的峰值波长分别为566、543和440nm。人群中大部分人为正常三色觉者，但有小部分人由于遗传基因变异，视网膜中的L或M锥体发生缺失或变异，使其红绿颜色辨别能力下降，即红绿异常色觉者。红绿异常色觉分为4种类型：红色盲、绿色盲、红色弱和绿色弱。红色盲由L锥体的缺失导致，而绿色盲由M锥体的缺失导致，他们可以用蓝色和黄色匹配出光谱中的所有颜色，被称为二色觉者。红色弱由L锥体的光谱敏感曲线向M锥体方向偏移导致，而绿色弱是由M锥体的光谱敏感曲线向L锥体方向偏移导致，红色弱和绿色弱被称为异常三色觉者。红色盲和红色弱被称为红色觉异常或第一型色觉异常，绿色盲和绿色弱被称为绿色觉异常或第二型色觉异常。异常色觉者在人群中的比例大约为8％，蓝色觉异常占了极少数，大部分为红绿色觉异常，其中红色盲大约占1％，绿色盲占1％，红色弱占1％，而绿色弱占5％，红绿色弱的占比高于红绿色盲。
现有技术中针对异常色觉的检测和分类主要使用以下四种测验工具：FM 100-Hue、D-15、色盲检查镜以及色盲检查图。FM 100-Hue测验总共有85个色圈，色圈数较多，在显示设备上同时显示存在困难；D-15是FM 100-Hue的简化版，具有方便携带，检测用时较短的特点，但D-15检测针对色弱存在漏检的缺点；色盲检查镜的检测和分类结果被公认是最准确的，但其价格昂贵，不易携带，且需专业技术人员操作，不适用于大规模的临床检查；色盲检查图具有方便快捷和高敏感性的特点，经常被用来筛查异常色觉者，但在区分色盲和色弱时较困难。
通过配合使用以上四种检测工具可对异常色觉者的色觉类型进行精确的检测和分类。在实际应用中使用的物理检测工具一般都存在于实验室中，用于对异常色觉者颜色感知机理的相关科学研究中，普通用户很难接触到这些仪器。伴随人们生活水平和受教育程度的提高，异常色觉者对自身色觉系统的特点越来越关注，更加需要开发出终端显示设备上可以使用的色盲色弱检测和分类系统，使得普通人可以在自己的手机端或家里的显示器(或电视)上就可以进行异常色觉的检测，并得到准确的检测结果。因此亟需一种色盲色弱检测装置及检测方法，使被测对象能够在家用或移动设备上方便、快速的实现对色觉类型进行准确检测和分类。
发明内容
本发明的目的是提供一种色盲色弱检测装置，其特征在于，包括：内容生成模块、显示装置、输入装置、判定模块以及控制模块；
显示装置的数据输入端与控制模块的数据输出端相连；输入装置的数据输出端与控制模块的数据输入端相连；内容生成模块与控制模块通过信号双向连接；判定模块与控制模块通过信号双向连接；
所述控制模块配置为：响应于待测用户发出的开始检测指令，发送内容生成指令，调用内容生成模块生成检测内容；响应于内容生成模块发出的检测内容通知，获取检测内容；发送显示检测内容指令，调用显示装置显示检测内容；响应于输入装置发出的用户输入通知，获取用户输入信息；发出显示用户输入指令，调用显示装置显示用户输入信息；发送判定指令，调用判定模块基于用户输入信息和检测内容获取判定结果；响应于判定模块发出的判定结果通知，获取色盲色弱检测结果；发出显示检测结果指令，调用显示装置显示色盲色弱检测结果；
所述内容生成模块包括：色盲检测内容生成模块和色弱检测内容生成模块；
所述检测内容包括：色盲检测内容和色弱检测内容；色盲检测内容包括：15个色圈的颜色序列、色圈显示尺寸以及色圈显示顺序；色弱检测内容包括：红色弱测试图、绿色弱测试图和蓝色弱测试图；
所述用户输入信息包括：色盲检测输入结果和色弱检测输入结果；色盲检测输入结果为被测对象排序后输入的15个色圈的序号序列；色弱检测输入结果为被测对象输入的红色弱测试图读数、绿色弱测试图读数和蓝色弱测试图读数；
所述判定模块包括：色盲检测判定模块和色弱检测判定模块；色盲检测判定模块基于色盲检测内容和色盲检测输入结果，输出色盲检测判定结果；色弱检测判定模块基于色弱检测内容和色弱检测输入结果，输出色弱检测判定结果；判定模块根据色盲检测判定结果和色弱检测判定结果输出色盲色弱检测结果。
所述色盲检测内容生成模块包括：
颜色序列获取模块：用于获得色圈的颜色序列；所述获得色圈的颜色序列为由预设置的CIE1931 xy色度值，根据终端显示设备的具体颜色显示模式将15个色圈的CIE1931xy色度值转为RGB值，构成色圈的颜色序列；
显示尺寸获取模块：用于获得每个色圈的显示尺寸，所述显示尺寸为：确保色圈的大小为大于等于2度视角，且小于等于2.5度视角；
色圈显示顺序获取模块：用于获得色圈显示顺序；所述色圈显示顺序为：根据色圈的颜色序列中的RGB值依次设置1-15号色圈的颜色，设置第一个色圈的位置固定不变，其余14个色圈的位置随机排列。
所述色盲检测判定模块包括：
色盲检测输入结果获取模块：用于获取色盲检测输入结果；
红色盲判定模块：用于实现若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足红色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为红色盲；所述红色盲判定条件为：色圈1和14相邻、色圈2和13相邻、色圈3和12相邻、色圈4和11相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为红色盲；
绿色盲判定模块：用于实现若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足绿色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为绿色盲；所述绿色盲判定条件为：色圈15和2相邻、色圈14和3相邻、色圈13和4相邻、色圈12和5相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为绿色盲；
蓝色盲判定模块：用于实现若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足蓝色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为蓝色盲；所述蓝色盲判定条件为：色圈顺序满足7、15、8或色圈顺序满足8、15、7任选其一，则判定被测对象为蓝色盲；
色盲检测输入结果比较模块：用于实现将色盲检测输入结果与色圈编号正常序列比较，若色圈排序错误数小于等于3个，则设定色盲检测判定结果为待定；
色盲检测首次排序判定模块：用于实现若检测状态为首次排序，则设置检测状态为非首次排序并重新进行色盲检测判定；否则设定色盲检测判定结果为待定；
色盲检测判定结果输出模块：用于输出色盲检测判定结果。
所述色弱检测内容生成模块包括：
红色弱测试图生成模块：用于生成红色弱测试图；
绿色弱测试图生成模块：用于生成绿色弱测试图；
蓝色弱测试图生成模块：用于生成蓝色弱测试图；
所述红色弱测试图的背景由若干大小随机的圆圈构成；所述红色弱测试图的前景由3个随机数字组成；3个随机数字由若干大小随机的圆圈构成；构成红色弱测试图背景的若干圆圈的色度值为预设置的D65光源对应的色度值；构成红色弱测试图3个随机数字的色度值为：通过在预设置的CIE1976 u`v`色度图中从预设置的D65色度点出发沿着红色盲混同色线向红色方向，分别设置不同的步长值ΔEu'v'获得的色度值；在红色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.03、0.045和0.06个单位；
所述绿色弱测试图的背景由若干大小随机的圆圈构成；所述绿色弱测试图的前景由3个随机数字组成；3个随机数字由若干大小随机的圆圈构成；构成绿色弱测试图背景的若干圆圈的色度值为预设置的D65光源对应的色度值；构成绿色弱测试图3个随机数字的色度值为：通过在预设置的CIE1976 u`v`色度图中从预设置的D65色度点出发沿着绿色盲混同色线向绿色方向，分别设置不同的步长值ΔEu'v'获得的色度值；在绿色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.03、0.045和0.06个单位；
所述蓝色弱测试图的背景由若干大小随机的圆圈构成；所述蓝色弱测试图的前景由3个随机数字组成；3个随机数字由若干大小随机的圆圈构成；构成蓝色弱测试图背景的若干圆圈的色度值为预设置的D65光源对应的色度值；构成蓝色弱测试图3个随机数字的色度值为：通过在预设置的CIE1976 u`v`色度图中从预设置的D65色度点出发沿着蓝色盲混同色线向蓝色方向，分别设置不同的步长值ΔEu'v'获得的色度值；在蓝色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.006、0.009和0.012个单位；
所述步长值ΔEu'v'的取值为在CIE1976 u`v`色度图中定义的两个色度坐标之间的欧式距离。
所述色弱检测判定模块包括：
色弱检测输入结果获取模块：用于获取色弱检测输入结果；
红色弱判定模块：用于判定若红色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为红色弱；
绿色弱判定模块：用于判定若绿色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为绿色弱；
蓝色弱判定模块：用于判定若蓝色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为蓝色弱；
正常色觉判定模块：用于设定色弱检测判定结果为正常色觉；
色弱检测判定结果输出模块，用于输出色弱检测判定结果。
本发明的另一个目的是提供一种应用所述的色盲色弱检测装置的色盲色弱检测方法，其特征在于，应用于控制模块，包括如下步骤：
步骤S1：响应于待测用户发出的开始检测指令，发送内容生成指令，调用内容生成模块生成检测内容；响应于内容生成模块发出的检测内容通知，获取检测内容；
步骤S2：进行色盲检测，获取色盲检测判定结果；
步骤S3：进行色弱检测，获取色弱检测判定结果；
步骤S4：响应于判定模块发出的判定结果通知，获取色盲色弱检测结果；发出显示检测结果指令，调用显示装置显示色盲色弱检测结果；
所述步骤S1中内容生成模块生成检测内容包括：调用色盲检测内容生成模块，获取色盲检测内容；调用色弱检测内容生成模块，获取色弱检测内容；
所述步骤S2中进行色盲检测包括：
发送显示检测内容指令，调用显示装置显示色盲检测内容；
响应于输入装置发出的用户输入通知，获取色盲检测输入结果；
发出显示用户输入指令，调用显示装置显示色盲检测输入结果；
响应于用户发出的开始判定指令，向色盲检测判定模块发送判定指令，色盲检测判定模块基于色盲检测内容和色盲检测输入结果，输出色盲检测判定结果；
所述步骤S3中进行色盲检测包括：
发送显示检测内容指令，调用显示装置显示色弱检测内容；
响应于输入装置发出的用户输入通知，获取色弱检测输入结果；
发出显示用户输入指令，调用显示装置显示色弱检测输入结果；
响应于用户发出的开始判定指令，向色弱检测判定模块发送判定指令，色弱检测判定模块基于色弱检测内容和色弱检测输入结果，输出色弱检测判定结果；
所述步骤S4中判定模块根据色盲检测判定结果和色弱检测判定结果发出的判定结果通知。
所述步骤S2中进行色盲检测，获取色盲检测判定结果包括：
步骤S21：获取色盲检测输入结果；
步骤S22：判断红色盲，若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足红色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为红色盲，跳转步骤S27；所述红色盲判定条件为：色圈1和14相邻、色圈2和13相邻、色圈3和12相邻、色圈4和11相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为红色盲；
步骤S23：判断绿色盲，若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足绿色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为绿色盲，跳转步骤S27；所述绿色盲判定条件为：色圈15和2相邻、色圈14和3相邻、色圈13和4相邻、色圈12和5相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为绿色盲；
步骤S24：判断蓝色盲，若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足蓝色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为蓝色盲，跳转步骤S27；所述蓝色盲判定条件为：色圈顺序满足7、15、8或色圈顺序满足8、15、7任选其一，则判定被测对象为蓝色盲；
步骤S25：将色盲检测输入结果与色圈编号正常序列比较，若色圈排序错误数小于等于3个，则设定色盲检测判定结果为待定，跳转步骤S27；
步骤S26：若检测状态为首次排序，则设置检测状态为非首次排序并跳转至步骤S21；否则设定色盲检测判定结果为待定；
步骤S27：输出色盲检测判定结果。
所述步骤S3中进行色弱检测，获取色弱检测判定结果包括：
步骤S31：获取色弱检测输入结果；
步骤S32：判断红色弱，若红色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为红色弱，跳转步骤S36；
步骤S33：判断绿色弱，若绿色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为绿色弱，跳转步骤S36；
步骤S34：判断蓝色弱，若蓝色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为蓝色弱，跳转步骤S36；
步骤S35：设定色弱检测判定结果为正常色觉；
步骤S36：输出色弱检测判定结果。
本发明的有益效果在于：
使用本发明公开的一种色盲色弱检测装置及检测方法，由判定模块对异常色觉者在色盲色弱检测中的输入数据进行分析，首先利用色盲检测(即：基于实际D-15检测设计的色盲排序检测)检测出色盲或重度色弱，即不能通过检测的用户被系统判定为色盲或者重度色弱；然后针对通过色盲检测的用户继续进行色弱检测(即：色弱测试图检测)，色弱检测包括三张分别针对红色弱、绿色弱和蓝色弱的测试图，图片中的数字随机生成，不能通过色弱检测的用户被判定为该类型色弱，色弱检测全部通过的用户被判定为正常色觉者。通过结合使用色盲检测和色弱检测，首先将红色盲、绿色盲和蓝色盲或者对应的重度色弱从人群中检测出来；然后进一步将红色弱、绿色弱和蓝色弱从人群中检测出来。
所述色盲检测判定模块，基于对实际D-15检测的大量实验数据的分析和总结，用简单高效的方式，实现对D-15检测结果的判定，仅利用较少数量的色圈进行排序，即可准确的对受测人员的色盲状态进行判断；有利于在移动终端设备上实现色盲色弱检测；
所述色弱检测判定模块，克服了当仅使用D-15检测时，D-15检测存在敏感性不高，普通色弱经常会通过D-15检测，而被判定为正常色觉者的问题；通过色盲排序检测和色弱测试图检测的配合，使用色弱测试图进行色弱检测，无需使用大量图片，并且有效避免测试者通过记录图片数字进行作弊。
所述色盲检测内容生成模块，通过设定15个色圈的色度值序列、色圈显示尺寸以及色圈显示顺序，实现对移动终端设备的适配，提高设备兼容性和可靠性。
所述色弱检测内容生成模块，通过设定步长值ΔEu'v'的取值，创建的红色弱测试图、绿色弱测试图以及蓝色色弱测试图，通过在CIE 1976u'v'色度图中沿着特定色盲混同色线改变步长值模拟色觉差异；通过计算两个色度坐标之间的欧几里得距离，客观地衡量颜色之间的差异，量化颜色变化，通过步长值标准化色盲色弱测试，确保不同测试之间的一致性和可比性。
综上所述，本发明解决了仅使用D-15检测时漏检色弱的缺点，以及仅使用色盲检查图时图片使用较多、检测时间较长、用户可能作弊的缺点，使被测对象能够在家用或移动设备上方便、快速的实现对色觉类型进行准确检测和分类。
附图说明
图1为本发明一种色盲色弱检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的色盲检测中15个色圈示意图；
图3为本发明实施例的色弱测试图，其中(a)为红色弱测试图，(b)为绿色弱测试图，(c)为蓝色弱测试图；
图4为实际D-15检测异常结果示意图，其中(a)为1名红色盲的D-15检测结果、(b)为1名绿色盲的D-15检测结果、(c)为1名红色弱的D-15检测结果；
图5为一种色盲色弱检测装置的判定模块的整体判定流程示意图；
图6为一种应用本发明色盲色弱检测装置的色盲色弱检测方法整体流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种色盲色弱检测装置及检测方法，以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示的本发明实施例公开一种色盲色弱检测装置，包括：内容生成模块、显示装置、输入装置、判定模块以及控制模块；
显示装置的数据输入端与控制模块的数据输出端相连；输入装置的数据输出端与控制模块的数据输入端相连；内容生成模块与控制模块通过信号双向连接；判定模块与控制模块通过信号双向连接；
所述内容生成模块包括：色盲检测内容生成模块和色弱检测内容生成模块；
所述检测内容包括：色盲检测内容和色弱检测内容；色盲检测内容包括：15个色圈的颜色序列、色圈显示尺寸以及色圈显示顺序；色弱检测内容包括：红色弱测试图、绿色弱测试图和蓝色弱测试图；
显示装置用于显示内容生成模块生成的检测内容和被测对象输入的检测结果；本领域技术人员应当知道，根据具体的使用场景选择相应的显示装置，所述显示装置包括但不限定于手机显示屏、Pad显示屏、电视屏幕、投影、VR眼镜以及脑机接口等，在本发明中不作具体限定。
输入装置用于获取被测对象输入的用户输入信息，所述用户输入信息包括：色盲检测输入结果和色弱检测输入结果；色盲检测输入结果为被测对象排序后输入的15个色圈的序号序列；色弱检测输入结果为被测对象输入的红色弱测试图读数、绿色弱测试图读数和蓝色弱测试图读数；本领域技术人员应当知道，根据具体的使用场景选择相应的输入装置，所述输入装置包括但不限定于触摸屏、键盘、遥控器、动作捕捉装置、眼动追踪装置、语音输入装置以及脑机接口等，在本实施例中不作具体限定。
所述判定模块包括：色盲检测判定模块和色弱检测判定模块；色盲检测判定模块基于色盲检测内容和色盲检测输入结果，输出色盲检测判定结果；色弱检测判定模块基于色弱检测内容和色弱检测输入结果，输出色弱检测判定结果；判定模块根据色盲检测判定结果和色弱检测判定结果输出色盲色弱检测结果。
所述控制模块配置为：响应于待测用户发出的开始检测指令，发送内容生成指令，调用内容生成模块生成检测内容；响应于内容生成模块发出的检测内容通知，获取检测内容；发送显示检测内容指令，调用显示装置显示检测内容；响应于输入装置发出的用户输入通知，获取用户输入信息；发出显示用户输入指令，调用显示装置显示用户输入信息；发送判定指令，调用判定模块基于用户输入信息和检测内容获取判定结果；响应于判定模块发出的判定结果通知，获取色盲色弱检测结果；发出显示检测结果指令，调用显示装置显示色盲色弱检测结果；本领域技术人员应当知道，根据具体的使用场景选择相应的控制模块实现方式，所述控制模块包括但不限定于本地运行程序、云端运行服务、通过蓝牙、红外、数据线等方式连接局域网内服务等，在本实施例中不作具体限定。
所述色盲检测内容生成模块包括：
颜色序列获取模块：用于获得色圈的颜色序列；所述获得色圈的颜色序列为由预设置的CIE1931 xy色度值，根据终端显示设备的具体颜色显示模式将15个色圈的CIE1931xy色度值转为RGB值，构成色圈的颜色序列；
显示尺寸获取模块：用于获得每个色圈的显示尺寸，所述显示尺寸为：确保色圈的大小为大于等于2度视角，且小于等于2.5度视角；
色圈显示顺序获取模块：用于获得色圈显示顺序；所述色圈显示顺序为：根据色圈的颜色序列中的RGB值依次设置1-15号色圈的颜色，设置第一个色圈的位置固定不变，其余14个色圈的位置随机排列。
所述色盲检测判定模块包括：
色盲检测输入结果获取模块：用于获取色盲检测输入结果；
红色盲判定模块：用于实现若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足红色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为红色盲；所述红色盲判定条件为：色圈1和14相邻、色圈2和13相邻、色圈3和12相邻、色圈4和11相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为红色盲；
绿色盲判定模块：用于实现若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足绿色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为绿色盲；所述绿色盲判定条件为：色圈15和2相邻、色圈14和3相邻、色圈13和4相邻、色圈12和5相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为绿色盲；
蓝色盲判定模块：用于实现若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足蓝色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为蓝色盲；所述蓝色盲判定条件为：色圈顺序满足7、15、8或色圈顺序满足8、15、7任选其一，则判定被测对象为蓝色盲；
色盲检测输入结果比较模块：用于实现将色盲检测输入结果与色圈编号正常序列比较，若色圈排序错误数小于等于3个，则设定色盲检测判定结果为待定；
色盲检测首次排序判定模块：用于实现若检测状态为首次排序，则设置检测状态为非首次排序并重新进行色盲检测判定；否则设定色盲检测判定结果为待定；
色盲检测判定结果输出模块：用于输出色盲检测判定结果。
所述色弱检测内容生成模块包括：
红色弱测试图生成模块：用于生成红色弱测试图；
绿色弱测试图生成模块：用于生成绿色弱测试图；
蓝色弱测试图生成模块：用于生成蓝色弱测试图；
所述红色弱测试图的背景由若干大小随机的圆圈构成；所述红色弱测试图的前景由3个随机数字组成；3个随机数字由若干大小随机的圆圈构成；构成红色弱测试图背景的若干圆圈的色度值为预设置的D65光源对应的色度值；构成红色弱测试图3个随机数字的色度值为：通过在预设置的CIE1976 u`v`色度图中从预设置的D65色度点出发沿着红色盲混同色线向红色方向，分别设置不同的步长值ΔEu'v'获得的色度值；在红色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.03、0.045和0.06个单位；
所述绿色弱测试图的背景由若干大小随机的圆圈构成；所述绿色弱测试图的前景由3个随机数字组成；3个随机数字由若干大小随机的圆圈构成；构成绿色弱测试图背景的若干圆圈的色度值为预设置的D65光源对应的色度值；构成绿色弱测试图3个随机数字的色度值为：通过在预设置的CIE1976 u`v`色度图中从预设置的D65色度点出发沿着绿色盲混同色线向绿色方向，分别设置不同的步长值ΔEu'v'获得的色度值；在绿色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.03、0.045和0.06个单位；
所述蓝色弱测试图的背景由若干大小随机的圆圈构成；所述蓝色弱测试图的前景由3个随机数字组成；3个随机数字由若干大小随机的圆圈构成；构成蓝色弱测试图背景的若干圆圈的色度值为预设置的D65光源对应的色度值；构成蓝色弱测试图3个随机数字的色度值为：通过在预设置的CIE1976 u`v`色度图中从预设置的D65色度点出发沿着蓝色盲混同色线向蓝色方向，分别设置不同的步长值ΔEu'v'获得的色度值；在蓝色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.006、0.009和0.012个单位；
所述步长值ΔEu'v'的取值为在CIE1976 u`v`色度图中定义的两个色度坐标之间的欧式距离。
所述欧式距离为两个色度坐标(u1',v1')和(u2',v2')之间的距离：
在本实施例中，基于本发明公开的步长值ΔEu'v'的取值，创建的红色弱测试图、绿色弱测试图以及蓝色色弱测试图，通过在CIE 1976u'v'色度图中沿着特定色盲混同色线改变步长值模拟色觉差异；通过计算两个色度坐标之间的欧几里得距离，客观地衡量颜色之间的差异，量化颜色变化，通过步长值标准化色盲色弱测试，确保不同测试之间的一致性和可比性。
所述色弱检测判定模块包括：
色弱检测输入结果获取模块：用于获取色弱检测输入结果；
红色弱判定模块：用于判定若红色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为红色弱；
绿色弱判定模块：用于判定若绿色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为绿色弱；
蓝色弱判定模块：用于判定若蓝色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为蓝色弱；
正常色觉判定模块：用于设定色弱检测判定结果为正常色觉；
色弱检测判定结果输出模块，用于输出色弱检测判定结果。
为克服背景技术中所述现有技术中存在的问题，使被测对象能够在家用或移动设备上方便、快速的实现对色觉类型进行准确检测和分类。本发明公开一种色盲色弱检测装置，根据家用或移动设备的特点，将实际中的物理测验设备迁移到电子设备端。
现有技术中FM 100-Hue测验总共有85个色棋，色棋数较多，尤其是在手机移动端，同时显示在显示设备上存在困难；另一方面FM 100-Hue测验所需时间也较长，不容易普及。
现有技术中色盲检查镜的检测和分类结果被公认是最准确的，但其价格昂贵，不易携带；另一方面色盲检查镜是光学设备，设计精密，检测过程复杂，很难迁移到终端显示设备上。
现有技术中D-15检测和色盲检查图检测更适合迁移到电子设备端。但现有技术中在终端显示设备上实现的色盲色弱检测系统仅使用D-15检测或仅使用色盲检查图检测，两种检测方法单独使用时，都存在需要解决的技术问题。
当仅使用D-15检测时，D-15检测存在敏感性不高，普通色弱经常会通过D-15检测，而被判定为正常色觉者的问题。
当仅使用色盲检查图检测时，如果想获得较准确的分类结果，则需要设计很多色盲检查图片，花费较长时间来检测；如果检查图片较少，则只能快速地筛选出异常色觉者，不能准确区分色盲和色弱；另外，使用色盲检查图检测时，用户可能会记住图片中的数字，从而出现作弊行为。
本领域技术人员应当知道，若直接把D-15检测和色盲检查图检测简单的叠加，无法克服上述两种检测方法各自存在的技术问题。发明人经过多年研究和大量的实验后发现使用本发明公开的一种色盲色弱检测装置，能够使被测对象在家用或移动设备上方便、快速的实现对色觉类型进行准确检测和分类。
在本实施例中，所述色盲检测为基于实际D-15检测设计的色盲排序检测；所述色弱检测为色弱测试图检测；
如图6所示，被测对象使用本发明公开一种应用本发明所述的色盲色弱检测装置的色盲色弱检测方法，按照如下步骤完成色盲色弱检测，具体实施过程如下：
应用于控制模块，包括如下步骤：
步骤S1：响应于待测用户发出的开始检测指令，发送内容生成指令，调用内容生成模块生成检测内容；响应于内容生成模块发出的检测内容通知，获取检测内容；
所述步骤S1中内容生成模块生成检测内容包括：调用色盲检测内容生成模块，获取色盲检测内容；调用色弱检测内容生成模块，获取色弱检测内容；
步骤S2：进行色盲检测，获取色盲检测判定结果；
所述步骤S2中进行色盲检测包括：
发送显示检测内容指令，调用显示装置显示色盲检测内容；
响应于输入装置发出的用户输入通知，获取色盲检测输入结果；
发出显示用户输入指令，调用显示装置显示色盲检测输入结果；
响应于用户发出的开始判定指令，向色盲检测判定模块发送判定指令，色盲检测判定模块基于色盲检测内容和色盲检测输入结果，输出色盲检测判定结果；
步骤S3：进行色弱检测，获取色弱检测判定结果；
所述步骤S3中进行色盲检测包括：
发送显示检测内容指令，调用显示装置显示色弱检测内容；
响应于输入装置发出的用户输入通知，获取色弱检测输入结果；
发出显示用户输入指令，调用显示装置显示色弱检测输入结果；
响应于用户发出的开始判定指令，向色弱检测判定模块发送判定指令，色弱检测判定模块基于色弱检测内容和色弱检测输入结果，输出色弱检测判定结果；
步骤S4：响应于判定模块发出的判定结果通知，获取色盲色弱检测结果；发出显示检测结果指令，调用显示装置显示色盲色弱检测结果；
所述步骤S4中判定模块根据色盲检测判定结果和色弱检测判定结果发出的判定结果通知。
在本实施例中，所述色盲检测为根据实际D-15检测获得的色圈排序检测，获取色盲检测判定结果，所述色盲检测的具体实施过程如下：
如图2所示，色盲检测包括15个色圈，15个色圈编号为1-15，第1个色圈(即1号色圈)的位置固定不变，其余14个色圈的位置随机排列，被测对象按照颜色最相似度最高的判断标准，依次对14个色圈进行排序，将被测对象排好序的色圈的编号依次记录下来形成所述色盲检测输入结果，若被测对象为正常色觉，则色圈的编号序列为正常序列(即：1-15)，若色圈的编号序列顺序混乱说明被测对象不能正确区分颜色。
在本实施例中控制模块调用内容生成模块中的色盲检测内容生成模块，生成色盲检测内容。所述色盲检测内容包括：15个色圈的颜色序列、色圈显示尺寸以及色圈显示顺序；
所述色盲检测内容生成模块中的颜色序列获取模块，按照如下方式获取15个色圈的颜色序列：
在本实施例中，色圈的色度值具体为色圈的RGB值，色圈的RGB值通过以下步骤获得：
首先通过光学测量仪器测量实际D-15检测工具(Farnsworth D-15)中15个色圈的光谱反射率，之后通过光谱反射率、D65光源的辐射光谱和CIE1931标准颜色匹配函数的乘积获得CIE1931 xy色度值如表1所示，最后根据终端显示设备的具体颜色显示模式将15个色圈的CIE1931 xy色度值转为RGB值。获得色圈的颜色序列。
表1CIE1931 xy色度值表
所述色盲检测内容生成模块中的显示尺寸获取模块，按照如下方式获取色圈显示尺寸：
每个色圈的显示尺寸大小根据显示设备的物理尺寸和分辨率以及人使用该设备时的一般观察距离计算得到。色圈的显示尺寸与当被测对象在一定观测距离下使用终端显示设备进行测验时色圈的视角大小相关。物体的视角大小可由物体的物理尺寸通过以下公式获得，即：
A＝2*tan-1(H/2D)，其中H为物体的物理尺寸，单位为厘米(cm)，D为眼睛到物体的距离，即观察距离，单位为厘米(cm)。
在一个优选的实施例中，色圈的视角大于等于2度，且小于等于2.5度；
当显示设备尺寸较小时，在一个可选的实施例中，色圈的视角大于等于1.5度。
所述色盲检测内容生成模块中的色圈显示顺序获取模块，按照如下方式获取色圈显示顺序：
如图2所示，初始情况下，色盲检测内容生成模块根据根据色圈的颜色序列中的RGB值依次设置1-15号色圈的颜色，当色盲检测开始时，第一个色圈的位置固定不变，其余14个色圈的位置随机排列。
当色盲检测内容生成模块生成色盲检测内容后，控制模块调用显示装置显示色盲检测内容。被测对象使用输入装置输入色盲检测输入结果，所述色盲检测输入结果为被测对象排序后输入的15个色圈的序号序列；
在本实施例中，被测对象通过显示装置观察色盲检测内容，即根据色盲检测内容中信息，完成设置的15个色圈；被测对象通过鼠标或者触摸板，发出移动色圈指令，完成移动其余14个色圈的位置，按照颜色最相似度最高的判断标准，依次对14个色圈进行排序；被测对象完成排序后，通过鼠标或者触摸板发出完成色盲检测指令，控制模块将被测对象排好序的色圈的编号依次记录下来形成所述色盲检测输入结果。
控制模块调用输入装置获取所述色盲检测输入结果；控制模块调用判定模块中的色盲检测判定模块，色盲检测判定模块基于色盲检测内容和色盲检测输入结果，输出色盲检测判定结果。
所述步骤S2中进行色盲检测，获取色盲检测判定结果包括：
步骤S21：获取色盲检测输入结果；
步骤S22：判断红色盲，若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足红色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为红色盲，跳转步骤S27；所述红色盲判定条件为：色圈1和14相邻、色圈2和13相邻、色圈3和12相邻、色圈4和11相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为红色盲；
步骤S23：判断绿色盲，若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足绿色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为绿色盲，跳转步骤S27；所述绿色盲判定条件为：色圈15和2相邻、色圈14和3相邻、色圈13和4相邻、色圈12和5相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为绿色盲；
步骤S24：判断蓝色盲，若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足蓝色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为蓝色盲，跳转步骤S27；所述蓝色盲判定条件为：色圈顺序满足7、15、8或色圈顺序满足8、15、7任选其一，则判定被测对象为蓝色盲；
步骤S25：将色盲检测输入结果与色圈编号正常序列比较，若色圈排序错误数小于等于3个，则设定色盲检测判定结果为待定，跳转步骤S27；
步骤S26：若检测状态为首次排序，则设置检测状态为非首次排序并跳转至步骤S21；否则设定色盲检测判定结果为待定；
步骤S27：输出色盲检测判定结果。
在本实施例中，控制模块调用判定模块中的色盲检测判定模块，基于色盲检测内容和色盲检测输入结果，输出色盲检测判定结果后，若色盲检测判定结果为红色盲、绿色盲以及蓝色盲任选其一，则判定模块的判定结果为色盲检测判定结果，无需再进行色弱检测，控制模块基于判定结果输出色盲色弱检测结果；若色盲检测判定结果为待定，则继续进行色弱检测。
色弱检测中的色弱测试图如图3所示，其中(a)为红色弱测试图，(b)为绿色弱测试图，(c)为蓝色弱测试图，所述色弱检测使用红色弱测试图、绿色弱测试图和蓝色弱测试图共三张色觉异常测试图，分别用来检测红色觉异常、绿色觉异常和蓝色觉异常，每张色觉异常测试图的显示时间大约为5秒，所述色觉异常测试图包括背景和3个前景数字，被测对象从背景中识别出3个前景数字，根据被测对象的识别结果对被测对象的色觉异常状态进行判断。
在本实施例中，若色盲检测判定结果为待定，控制模块自动开启色弱检测，具体实施过程如下：
控制模块调用内容生成模块中的色弱检测内容生成模块，生成色弱检测内容，所述色弱检测内容包括：红色弱测试图、绿色弱测试图和蓝色弱测试图；
所述色弱检测内容生成模块包括：
红色弱测试图生成模块：用于生成红色弱测试图；
绿色弱测试图生成模块：用于生成绿色弱测试图；
蓝色弱测试图生成模块：用于生成蓝色弱测试图；
所述色弱检测内容生成模块按照如下方式生成色弱检测内容：
在本实施例中，红色弱测试图、绿色弱测试图和蓝色弱测试图均包括：背景和3个前景数字。所述背景和3个前景数字均由随机大小的圆圈组成，三张图片使用相同的背景，所述3个前景数字为3个随机数字，每个前景数字均由若干大小随机的圆圈组成。
所述背景中各圆圈的色度值被定义为预设置的D65光源对应的色度值。组成前景数字圆圈的色度值采用如下方式确定：
在所述红色弱测试图中，组成3个前景数字的圆圈的色度值，通过在CIE1976 u`v`色度图中沿着D65色度点和红色盲混淆点连接起来的直线，从D65色度点出发向红色方向分别改变不同的步长获得。
在所述绿色弱测试图中，组成3个前景数字的圆圈的色度值，通过在CIE1976 u`v`色度图中沿着D65色度点和绿色盲混淆点连接起来的直线，从D65色度点出发向绿色方向分别改变不同的步长获得。
在所述蓝色弱测试图中，组成3个前景数字的圆圈的色度值，通过在CIE1976 u`v`色度图中沿着D65色度点和蓝色盲混淆点连接起来的直线，从D65色度点出发向蓝色方向分别改变不同的步长获得。
在本实施例中，所述背景和3个前景数字中每个圆圈的亮度均从预设置的三个值中随机取，以防止圆圈的亮度值为被测用户读数提供线索。
本领域技术人员应当知道，3个前景数字的圆圈离D65色度点越近，色觉异常者越难从背景中识别出数字，越远则越容易识别。因此在选取红色弱测试图、绿色弱测试图和蓝色弱测试图中组成各图中3个前景数字的圆圈的色度值时，设定从D65色度点出发向红色、绿色以及蓝色方向分别改变不同的步长值对检测结果会产生较大影响。
在一个优选的实施例中，在红色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.03、0.045和0.06个单位；在绿色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.03、0.045和0.06个单位；在蓝色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.006、0.009和0.012个单位。
当色弱检测内容生成模块完成生成色弱检测内容后，控制模块调用显示装置显示色弱检测内容。被测对象使用输入装置输入色弱检测输入结果，所述色弱检测输入结果为被测对象输入的红色弱测试图读数、绿色弱测试图读数和蓝色弱测试图读数；
在本实施例中，显示装置首先显示红色弱测试图，待被测对象使用输入装置输入红色弱测试图读数后，显示装置继续显示绿色弱测试图，待被测对象使用输入装置输入绿色弱测试图读数后，显示装置继续显示蓝色弱测试图，待被测对象使用输入装置输入蓝色弱测试图读数后，完成色弱检测。
在一个可选的实施例中，每张色弱测试图的显示时间为5秒，超过5秒后显示装置将隐藏当前显示的色弱测试图，待被测对象完成输入当前色弱测试图读数后，再显示下一张色弱测试图，直至被测对象完成色弱检测。
当被测对象完成色弱检测后，控制模块调用输入装置获取所述色弱检测输入结果；控制模块调用判定模块中的色弱检测判定模块，基于所述色弱检测输入结果，获取色弱检测判定结果。所述色弱检测输入结果为被测对象输入的红色弱测试图读数、绿色弱测试图读数和蓝色弱测试图读数。
所述步骤S3中进行色弱检测，获取色弱检测判定结果包括：
步骤S31：获取色弱检测输入结果；
步骤S32：判断红色弱，若红色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为红色弱，跳转步骤S36；
步骤S33：判断绿色弱，若绿色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为绿色弱，跳转步骤S36；
步骤S34：判断蓝色弱，若蓝色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为蓝色弱，跳转步骤S36；
步骤S35：设定色弱检测判定结果为正常色觉；
步骤S36：输出色弱检测判定结果。
在本实施例中，控制模块调用判定模块中的色弱检测判定模块，基于所述色弱检测输入结果，获取色弱检测判定结果后，设置判定模块的判定结果为色弱检测判定结果，控制模块基于判定结果输出色盲色弱检测结果。
在本实施例中，在对色弱检测结果进行计算分析时，若红色弱测试图读数存在错误，则判定为红色弱；若绿色弱测试图读数存在错误，则判定为绿色弱；若蓝色弱测试图读数存在错误，则判定为蓝色弱；若三张图片读数均正确，则判定为正常色觉者。
进一步地，在一个可选的实施例中，被测对象在每张色弱测试图中的读数错误数量可反映出其色弱严重程度，如果3个数字均不能正确读出，则色弱程度较严重；如果仅有1个数字不能正确读出，则色弱程度较轻。
所述判定模块，用于基于色盲检测输入结果和色弱检测输入结果，确定色盲色弱检测结果。
判定模块的整体判定流程如图5所示。判定模块首先针对用户的色盲检测结果进行分析，如果判定用户是红色盲、绿色盲或蓝色盲，则检测结束，系统输出结果；否则用户进入色弱检测，首先对用户的红色弱测试图的读数结果进行分析，如果读数存在错误，则判定用户为红色弱，检测结束，系统输出结果；否则继续对用户的绿色弱测试图的读数结果进行分析，如果读数存在错误，则判定用户为绿色弱，检测结束，系统输出结果；否则继续对用户的蓝色弱测试图的读数结果进行分析，如果读数存在错误，则判定用户为蓝色弱，检测结束，系统输出结果；否则判定用户为正常色觉，检测结束，系统输出结果。
控制模块基于判定模块的判定结果输出色盲色弱检测结果，在本实施例中，输出色盲色弱检测结果的形式包括但不限定于通过显示装置显示、通过音频播放设备播出、通过API接口上传后端服务等，在本实施例中不做具体限定。
为验证本发明公开色盲色弱检测装置的有效性，结合如下实施例对本发明公开色盲色弱检测装置进行进一步解释说明。
在本实施例中，判定模块主要包括针对色盲检测结果的计算分析和色弱检测结果的计算分析。在提出针对D-15检测结果的计算分析方法之前，首先对24名色觉异常者在实际D-15检测中的实验结果进行分析。24名异常色觉者被Neitz色盲检查镜分类为9名绿色盲、2名红色盲、6名绿色弱和7名红色弱。图4从左到右列出了1名红色盲、1名绿色盲和1名红色弱的D-15检测结果，在图4中(a)为1名红色盲的D-15检测结果、(b)为1名绿色盲的D-15检测结果、(c)为1名红色弱的D-15检测结果。通过对24名异常色觉者在D-15检测中的结果进行分析后，得出分析结果如表2所示。被色盲检查镜确定为绿色盲的9名观察者中有7名观察者的D-15排序中色圈2和15相邻，9名观察者的排序中色圈3和14相邻、色圈5和12相邻，8名观察者的排序中色圈4和13相邻。被色盲检查镜确定为红色盲的2名观察者的D-15排序中色圈1和14相邻、色圈2和13相邻、色圈3和12相邻、色圈4和11相邻。被色盲检查镜确定为绿色弱的6名观察者和红色弱的7名观察者中，除了1名观察者的排序有两个相邻色圈互换位置，其他观察者的排序均完全正确。
表2 24名异常色觉者D-15检测结果分析表
综上所述，应用本发明公开的色盲色弱检测装置及检测方法，通过结合使用色盲排序检测和色弱测试图检测可在终端显示设备上快速地实现红色盲、红色弱、绿色盲、绿色弱、蓝色盲、蓝色弱和正常色觉者之间的准确分类。该终端显示设备可以为手机、平板电脑、计算机等具有显示屏幕的设备，通过终端的显示屏幕可进行色盲色弱的检测和分类，使被测对象能够在家用或移动设备上方便、快速的实现对色觉类型进行准确检测和分类。

Claims (8)

1.一种色盲色弱检测装置，其特征在于，包括：内容生成模块、显示装置、输入装置、判定模块以及控制模块；
显示装置的数据输入端与控制模块的数据输出端相连；输入装置的数据输出端与控制模块的数据输入端相连；内容生成模块与控制模块通过信号双向连接；判定模块与控制模块通过信号双向连接；
所述控制模块配置为：响应于待测用户发出的开始检测指令，发送内容生成指令，调用内容生成模块生成检测内容；响应于内容生成模块发出的检测内容通知，获取检测内容；发送显示检测内容指令，调用显示装置显示检测内容；响应于输入装置发出的用户输入通知，获取用户输入信息；发出显示用户输入指令，调用显示装置显示用户输入信息；发送判定指令，调用判定模块基于用户输入信息和检测内容获取判定结果；响应于判定模块发出的判定结果通知，获取色盲色弱检测结果；发出显示检测结果指令，调用显示装置显示色盲色弱检测结果；
所述内容生成模块包括：色盲检测内容生成模块和色弱检测内容生成模块；
所述检测内容包括：色盲检测内容和色弱检测内容；色盲检测内容包括：15个色圈的颜色序列、色圈显示尺寸以及色圈显示顺序；色弱检测内容包括：红色弱测试图、绿色弱测试图和蓝色弱测试图；
所述用户输入信息包括：色盲检测输入结果和色弱检测输入结果；色盲检测输入结果为被测对象排序后输入的15个色圈的序号序列；色弱检测输入结果为被测对象输入的红色弱测试图读数、绿色弱测试图读数和蓝色弱测试图读数；
所述判定模块包括：色盲检测判定模块和色弱检测判定模块；色盲检测判定模块基于色盲检测内容和色盲检测输入结果，输出色盲检测判定结果；色弱检测判定模块基于色弱检测内容和色弱检测输入结果，输出色弱检测判定结果；判定模块根据色盲检测判定结果和色弱检测判定结果输出色盲色弱检测结果。
2.根据权利要求1所述的色盲色弱检测装置，其特征在于，所述色盲检测内容生成模块包括：
颜色序列获取模块：用于获得色圈的颜色序列；所述获得色圈的颜色序列为由预设置的CIE1931 xy色度值，根据终端显示设备的具体颜色显示模式将15个色圈的CIE1931 xy色度值转为RGB值，构成色圈的颜色序列；
显示尺寸获取模块：用于获得每个色圈的显示尺寸，所述显示尺寸为：确保色圈的大小为大于等于2度视角，且小于等于2.5度视角；
色圈显示顺序获取模块：用于获得色圈显示顺序；所述色圈显示顺序为：根据色圈的颜色序列中的RGB值依次设置1-15号色圈的颜色，设置第一个色圈的位置固定不变，其余14个色圈的位置随机排列。
3.根据权利要求1所述的色盲色弱检测装置，其特征在于，所述色盲检测判定模块包括：
色盲检测输入结果获取模块：用于获取色盲检测输入结果；
红色盲判定模块：用于实现若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足红色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为红色盲；所述红色盲判定条件为：色圈1和14相邻、色圈2和13相邻、色圈3和12相邻、色圈4和11相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为红色盲；
绿色盲判定模块：用于实现若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足绿色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为绿色盲；所述绿色盲判定条件为：色圈15和2相邻、色圈14和3相邻、色圈13和4相邻、色圈12和5相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为绿色盲；
蓝色盲判定模块：用于实现若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足蓝色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为蓝色盲；所述蓝色盲判定条件为：色圈顺序满足7、15、8或色圈顺序满足8、15、7任选其一，则判定被测对象为蓝色盲；
色盲检测输入结果比较模块：用于实现将色盲检测输入结果与色圈编号正常序列比较，若色圈排序错误数小于等于3个，则设定色盲检测判定结果为待定；
色盲检测首次排序判定模块：用于实现若检测状态为首次排序，则设置检测状态为非首次排序并重新进行色盲检测判定；否则设定色盲检测判定结果为待定；
色盲检测判定结果输出模块：用于输出色盲检测判定结果。
4.根据权利要求1所述的色盲色弱检测装置，其特征在于，所述色弱检测内容生成模块包括：
红色弱测试图生成模块：用于生成红色弱测试图；
绿色弱测试图生成模块：用于生成绿色弱测试图；
蓝色弱测试图生成模块：用于生成蓝色弱测试图；
所述红色弱测试图的背景由若干大小随机的圆圈构成；所述红色弱测试图的前景由3个随机数字组成；3个随机数字由若干大小随机的圆圈构成；构成红色弱测试图背景的若干圆圈的色度值为预设置的D65光源对应的色度值；构成红色弱测试图3个随机数字的色度值为：通过在预设置的CIE1976 u`v`色度图中从预设置的D65色度点出发沿着红色盲混同色线向红色方向，分别设置不同的步长值ΔEu'v'获得的色度值；在红色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.03、0.045和0.06个单位；
所述绿色弱测试图的背景由若干大小随机的圆圈构成；所述绿色弱测试图的前景由3个随机数字组成；3个随机数字由若干大小随机的圆圈构成；构成绿色弱测试图背景的若干圆圈的色度值为预设置的D65光源对应的色度值；构成绿色弱测试图3个随机数字的色度值为：通过在预设置的CIE1976 u`v`色度图中从预设置的D65色度点出发沿着绿色盲混同色线向绿色方向，分别设置不同的步长值ΔEu'v'获得的色度值；在绿色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.03、0.045和0.06个单位；
所述蓝色弱测试图的背景由若干大小随机的圆圈构成；所述蓝色弱测试图的前景由3个随机数字组成；3个随机数字由若干大小随机的圆圈构成；构成蓝色弱测试图背景的若干圆圈的色度值为预设置的D65光源对应的色度值；构成蓝色弱测试图3个随机数字的色度值为：通过在预设置的CIE1976 u`v`色度图中从预设置的D65色度点出发沿着蓝色盲混同色线向蓝色方向，分别设置不同的步长值ΔEu'v'获得的色度值；在蓝色弱测试图中3个随机数字的步长值ΔEu'v'分别为：0.006、0.009和0.012个单位；
所述步长值ΔEu'v'的取值为在CIE1976 u`v`色度图中定义的两个色度坐标之间的欧式距离。
5.根据权利要求1所述的色盲色弱检测装置，其特征在于，所述色弱检测判定模块包括：
色弱检测输入结果获取模块：用于获取色弱检测输入结果；
红色弱判定模块：用于判定若红色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为红色弱；
绿色弱判定模块：用于判定若绿色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为绿色弱；
蓝色弱判定模块：用于判定若蓝色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为蓝色弱；
正常色觉判定模块：用于设定色弱检测判定结果为正常色觉；
色弱检测判定结果输出模块，用于输出色弱检测判定结果。
6.一种应用权利要求1所述的色盲色弱检测装置的色盲色弱检测方法，其特征在于，应用于控制模块，包括如下步骤：
步骤S1：响应于待测用户发出的开始检测指令，发送内容生成指令，调用内容生成模块生成检测内容；响应于内容生成模块发出的检测内容通知，获取检测内容；
步骤S2：进行色盲检测，获取色盲检测判定结果；
步骤S3：进行色弱检测，获取色弱检测判定结果；
步骤S4：响应于判定模块发出的判定结果通知，获取色盲色弱检测结果；发出显示检测结果指令，调用显示装置显示色盲色弱检测结果；
所述步骤S1中内容生成模块生成检测内容包括：调用色盲检测内容生成模块，获取色盲检测内容；调用色弱检测内容生成模块，获取色弱检测内容；
所述步骤S2中进行色盲检测包括：
发送显示检测内容指令，调用显示装置显示色盲检测内容；
响应于输入装置发出的用户输入通知，获取色盲检测输入结果；
发出显示用户输入指令，调用显示装置显示色盲检测输入结果；
响应于用户发出的开始判定指令，向色盲检测判定模块发送判定指令，色盲检测判定模块基于色盲检测内容和色盲检测输入结果，输出色盲检测判定结果；
所述步骤S3中进行色盲检测包括：
发送显示检测内容指令，调用显示装置显示色弱检测内容；
响应于输入装置发出的用户输入通知，获取色弱检测输入结果；
发出显示用户输入指令，调用显示装置显示色弱检测输入结果；
响应于用户发出的开始判定指令，向色弱检测判定模块发送判定指令，色弱检测判定模块基于色弱检测内容和色弱检测输入结果，输出色弱检测判定结果；
所述步骤S4中判定模块根据色盲检测判定结果和色弱检测判定结果发出的判定结果通知。
7.根据权利要求6所述的色盲色弱检测方法，其特征在于，所述步骤S2中进行色盲检测，获取色盲检测判定结果包括：
步骤S21：获取色盲检测输入结果；
步骤S22：判断红色盲，若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足红色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为红色盲，跳转步骤S27；所述红色盲判定条件为：色圈1和14相邻、色圈2和13相邻、色圈3和12相邻、色圈4和11相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为红色盲；
步骤S23：判断绿色盲，若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足绿色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为绿色盲，跳转步骤S27；所述绿色盲判定条件为：色圈15和2相邻、色圈14和3相邻、色圈13和4相邻、色圈12和5相邻任选其二条件为真，则判定被测对象为绿色盲；
步骤S24：判断蓝色盲，若所述色盲检测输入结果中相邻色圈编号之间满足蓝色盲判定条件，则设定色盲检测判定结果为蓝色盲，跳转步骤S27；所述蓝色盲判定条件为：色圈顺序满足7、15、8或色圈顺序满足8、15、7任选其一，则判定被测对象为蓝色盲；
步骤S25：将色盲检测输入结果与色圈编号正常序列比较，若色圈排序错误数小于等于3个，则设定色盲检测判定结果为待定，跳转步骤S27；
步骤S26：若检测状态为首次排序，则设置检测状态为非首次排序并跳转至步骤S21；否则设定色盲检测判定结果为待定；
步骤S27：输出色盲检测判定结果。
8.根据权利要求6所述的色盲色弱检测方法，其特征在于，所述步骤S3中进行色弱检测，获取色弱检测判定结果包括：
步骤S31：获取色弱检测输入结果；
步骤S32：判断红色弱，若红色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为红色弱，跳转步骤S36；
步骤S33：判断绿色弱，若绿色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为绿色弱，跳转步骤S36；
步骤S34：判断蓝色弱，若蓝色弱测试图读数错误，则设定色弱检测判定结果为蓝色弱，跳转步骤S36；
步骤S35：设定色弱检测判定结果为正常色觉；
步骤S36：输出色弱检测判定结果。
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