CN1623498A - 基于计算机多媒体技术的视力检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗检测设备，涉及计算机图像处理技术、计算机语音处理技术，特指一种基于计算机多媒体技术的视力检测系统及其检测方法，可用于进行人眼的视力和辩色力的检测。系统硬件由计算机、图像采集卡、摄像头、音箱、无线操纵装置、打印机等组成。系统自动随机生成所需不同大小和开口方向的“E”或“C”字符，随机选取色觉检测图案，被检测者通过无线操纵装置给出对图案的判断结果，由系统判断被检测者的视觉色觉能力。整个检测过程由计算机根据事先设置的检测规则控制，自动语音提示被检测者进行操作、自动摄取被检测者照片、自动生成图文检测报告。系统提供检测图样的几何尺寸标定和色彩标定功能。

Description

基于计算机多媒体技术的视力检测装置及其检测方法

技术领域

本发明属于医疗检测设备，涉及计算机图像处理技术、计算机语音处理技术，特指一种基于计算机多媒体技术的视力检测装置及其检测方法，可用于进行人眼的视力和辩色力的检测。

背景技术

目前我国的医疗卫生机构进行视力体检时，主要还是采用对数视力表和色盲检测图谱，由医务人员人工进行，检测结果易受到主观因素影响，且会出现找视力正常的人冒名代检的现象。近年来，有采用计算机技术的自动检测装置的报道，但主要侧重于检测字符和检测图案的自动生成上，如申请号为92104907.2的“视觉检测仪”专利主要发明了利用286计算机产生测试图案方法；申请号为92108095.6的“电脑视觉综合测试系统”的专利主要发明了测试图案的自动生成及采用与计算机有线连接的操纵杆进行操作；申请号为00809037.8的“利用颜色倍频的视觉测试”的专利主要发明了测试青光眼的图案的生成方法；专利申请号03114798.4“全自动视力检测仪”，主要利用遥控器发射红外信号，由接口内的红外线接收器接收，再由计算机处理打印检测结果的方法。但这些都没有对被检测者的身份记录和检测过程的语音提示等方面提供更好的技术措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于计算机多媒体技术的视力检测装置及其检测方法。

其中装置包括计算机、图像采集卡、摄像头、音箱、无线操纵装置、打印机，摄像头、音箱分别与带图像采集卡的计算机相连，计算机与打印机相连，无线操纵装置与计算机通过红外线进行通信，其中计算机配以采用VC++语言开发的检测软件。

本发明所述的检测方法通过操作视力检测装置，运行检测软件实现：

(1)各检测步骤由语音提示被检测者进行操作，其中语音提示采用计算机自动播发预先录制的语音文件实现；

(2)摄像头自动摄取被检测者照片，将数据传输到带图像采集卡的计算机中，采用差分法提取摄取的图像，确定头部位置及头部几何中心，自动判别被检测者头部位置，自动裁减照片；

(3)根据检测进程，确定需要的图像类别，从检测图像库随机提取检测字符和图案以供被检测者识别；

(4)被检测者通过无线操纵装置进行视力检测、色盲检测，给出判断结果；

(5)根据被检测者选择结果，计算机自动判断，选择重复检测或结束检测；

(6)打印检测结果。

上述检测流程和结果判定准则可人工设定。

本发明的有益效果为：

整个检测过程由计算机根据事先设置的检测规则控制，自动语音提示被检测者进行操作、自动摄取被检测者照片、自动生成图文检测报告，具有检测报告管理功能。与现有手段相比，检测结论客观，可避免他人冒名代检。可降低人工操作的劳动强度，技术上更为先进，更能满足实际需求。

附图说明

图1为本发明装置的结构组成示意图

图2本发明装置自动检测流程图

1.计算机2.摄像头  3.音箱4.图像采集卡5.无线操纵装置6.打印机

具体实施方式

如图1所示，本实施例由计算机1、图像采集卡4、摄像头2、音箱3、无线操纵装置5、打印机6组成。其中计算机配以采用VC++语言开发的检测软件，运行系统如图2如下：

1、提示语音的播放

构建提示语音库，语音库由提示若干预先录制好的语音文件和内容说明文件组成。每条提示生成一个windows的WAV文件，由VC++语言在软件中自动调用声音播放函数BOOLsndPlaySound(LPCSTR lpszSound，UINT fuSound)，其中参数lpszSound是语音库中的提示语音WAV文件的路径和文件名。

播放次序由医务人员通过软件提供的检测流程设置界面根据语音文件内容说明进行选择设定。医务人员也可以通过语音库管理界面录制新增语音提示条目，编写新条目的内容说明。

2、检测者肖像及检测过程的拍摄

本发明采用三星SCC-421AP工业摄像机，自动对焦，120倍变焦，同时可通过RS-485接口由计算机控制其操作。图像采集采用天敏2000SDK图像采集卡，可实时采集768*576的真彩图像。

肖像自动提取软件处理流程如下：

SETP1：拍摄空白场景768*576的真彩图像

SETP2：拍摄含被检测者的768*576的真彩图像

SETP3：将上述两幅照片采用差分法提取被检测者图像

SETP4：根据头部的几何特征，确定头部位置及头部几何中心

SETP5：以头部几何中心为中心，裁取并变换至100*70大小的头部肖像

SETP6：图像保存，以供打印图文检测报告和事后查验

检测过程的拍摄由医务人员通过检测流程设定界面设置拍摄次数和拍摄时间。

3、无线操纵装置

利用现有无线键盘产品改制，将键盘的上、下、左、右四个方向键和回车键引出，接至操控手柄，通过扳动操控手柄实现上、下、左、右四个方向的选择和确认。遥控距离大于5米。键盘和计算机间通过红外线进行通信。

4、检测图像的选取和标定

构建检测图像库，检测图像库由检测图像JPG格式文件和图像属性说明文件组成。根据需要，医务人员可自行设计检测图案并添加到图像库中，同时设定评价标准，以满足不同的检测需要。

系统自备的视力检测用字符图像分“E”和“C”两种，大小分14级，每级有上、下、左、右四个方向；色觉检测用色图谱分数字和图形两类，共40幅。上述所有图像均按属性分类并分别从0开始编序号。检测时系统根据医务人员设定的检测流程确定所需图像的属性，然后由VC++的随机函数rand()产生随机序号选取相应图像文件，在显示器上显示。

由于不同计算机显示器显示的图像几何尺寸和色彩对比度会有所不同，软件具有几何尺寸标定和色彩标定功能。

几何尺寸的标定：

SETP1：按正常倍率显示图像，假设图像为M*N点阵。

SETP2：医务人员根据实际所需图像大小，通过“增”“减”按钮分别对图像长宽调节，相应地软件将显示图像长宽以像素为单位变化。

SETP3：假设调整后的图像为M’*N’大小。计算a＝M’/M，b＝N’/N分别为长和宽的缩放倍率并保存。

正常工作时，从检测图像库取出图像后，按先前保存的缩放倍率线性变换后再显示到显示器上。

色彩的标定：

图像每个像素的色彩分R、G、B三原色，分别用8个BIT来保存每种色彩的强度，标定时也是基于这三原色进行。

SETP1：按正常色彩显示图像。

SETP2：医务人员根据实际所需图像色彩，通过“增”“减”按钮分别对图像R、G、B进行调节，相应地软件将显示图像色彩随之变化。

SETP3：调整完成后，记录在R、G、B三个分量上的调整量并保存。

正常工作时，从检测图像库取出图像后，按先前保存的R、G、B三个分量上的调整量变换后再显示到显示器上。

5、视力及色觉的检测

构建检测规则库，同种属性图案出现次数P、每次停留时间T以及检测准则由医务人员根据需要设定。

检测准则设置为所有图案均判断正确方为通过情况下，检测流程如下：

单眼视力检测流程：

检测图案分14级，从小到大以0~13编序号，初始图案级别为0。

SETP1：随机选取并显示当前级别的图案。

SETP2：停留T时间，并等待被检测者判断。

SETP3：若判断正确且该类图案出现次数达到P，转SETP7。

SETP4：若判断正确但该类图案出现次数未达到P，修改P值，转SETP1。

SETP5：若被检测者判断错误或没有给判断，且当前图案级别小于13，图案级别增1，转STEP1。

SETP6：若被检测者判断错误或没有给判断，且当前图案级别等于13，输出视力异常，转STEP8。

SETP7：输出当前级别图案对应的视力数，打印带肖像的检测报告。

SETP8：结束

色觉检测，以“正常/异常”检测为例，流程如下：

SETP1：随机选取并显示图案。

SETP2：停留T时间，并等待被检测者判断。

SETP3：若判断正确且该类图案出现次数达到P，转SETP6。

SETP4：若判断正确但该类图案出现次数未达到P，转SETP1。

SETP5：若被检测者判断错误或没有给判断，色觉异常，转STEP7。

SETP6：色觉正常，打印带肖像的检测报告。

SETP7：结束。

Claims (6)

1、一种基于计算机多媒体技术的视力检测装置，其特征是系统包括计算机(1)、图像采集卡(2)、摄像头(3)、音箱(4)、无线操纵装置(5)、打印机(6)，摄像头(3)、音箱(4)分别与带图像采集卡(2)的计算机(1)相连，计算机(1)与打印机(6)相连，无线操纵装置(5)与计算机(1)通过红外线进行通信，其中计算机配以采用VC++语言开发的检测软件。

2、根据权利要求1所述的基于计算机多媒体技术的视力检测装置，其特征在于装置自备的视力检测用字符图像分“E”和“C”两种，大小分14级，每级有上、下、左、右四个方向；色盲检测用色图谱分数字和图形两类。

3、根据权利要求1所述的基于计算机多媒体技术的视力检测装置，其特征在于无线操纵装置(5)利用现有无线键盘产品，将键盘的上、下、左、右四个方向键和回车键引出，接至操控手柄改制而成。

4、根据权利要求1所述的基于计算机多媒体技术的视力检测装置的检测方法，其特征在于通过操作视力检测装置，运行检测软件实现：

(1)各检测步骤由语音提示被检测者进行操作，其中语音提示采用计算机自动播发预先录制的语音文件实现；

(2)摄像头自动摄取被检测者照片，将数据传输到带图像采集卡的计算机中，采用差分法提取摄取的图像，确定头部位置及头部几何中心，自动判别被检测者头部位置，自动裁减照片；

(3)根据检测进程，确定需要的图像类别，从检测图像库随机提取检测字符和图案以供被检测者识别；

(4)被检测者通过无线操纵装置进行视力检测、色盲检测，给出判断结果；

(5)根据被检测者选择结果，计算机自动判断，选择重复检测或结束检测；

(6)打印检测结果。

5、根据权利要求2所述的基于计算机多媒体技术的视力检测装置的检测方法，其特征在于摄取的图像与检测结果一起打印在图文检测报告上，并且可以保存自动摄取的检测过程照片若干幅，以供事后查验。

6、根据权利要求2所述的基于计算机多媒体技术的视力检测装置的检测方法，其特征在于检测流程和结果判定准则可人工设定。