CN204631869U - 视觉保护系统 - Google Patents

Abstract

一视觉保护系统，用于具有一显示屏的一电子设备的一观看者的视力保护，其包括：一图像感应器，用于追踪所述电子设备的所述观看者的至少一眼睛活动；一摄像模块，其联接于所述图像感应器，以用于基于瞳孔光反射和反应探测可能的眼睛状况，和在所述电子设备的一工作模式中，基于所述电子设备的所述眼睛活动判定是否眼疲劳；和一处理器，其可操作地联接于所述图像感应器和所述摄像模块，以用于根据所述眼睛活动和可能的眼睛状况生成一观看者眼睛结果。因此，所述观看者在一定时间后被强制休息他/她的眼睛。

Description

视觉保护系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于限制观看者的观看时间以保护其视力的装置，尤其涉及一种控制电子设备显示以保证观看者在每个预设时间段之后休息其眼睛的系统。

背景技术

电子设备在我们的生活中是不可或缺的。人们在空闲时间会使用电脑工作，玩电子游戏和看电视等等。鉴于许多人将其日常生活的相当大的一部分时间注视在电子设备的显示屏上，因此保护观看者的视力，防止因过度使用电子设备而造成损害和防止眼睛疲劳成为当今备受关注的一个问题。

保护电子设备观看者的视力中一个重要的因素是一定时间的用眼之后使其眼睛能够得到间歇性的休息。为了保护眼睛免于过度使用，观看者需要休息一下和/或做一些眼保健操以帮助眼球肌肉放松。例如，儿童花费了许多时间专注于观看电子设备的显示，这样的电子设备比如用于玩日益剧增的数量的游戏的电脑。为此，眼球变长从而需要较少的力气以近距离的关注于电脑显示。此时，拉长的眼睛不再能够聚焦于远距离的物体。在眼球肌肉被拉的过长后，肌肉将失去其用于调整聚焦远距离物体的弹性，因此比如近视和眼疲劳的视力问题将会产生。

尽管人们知道适当的休息眼球肌肉的重要性，但人们容易忘记在观看电子设备的显示一段时间后休息和放松眼睛。当人们置身于工作中或沉浸在电子游戏时，很难中断工作或电子游戏以休息他们的眼睛。需要一强制措施以提醒观看者不要过度使用他们的宝贵的眼睛。该强制措施能中断观看者的当前活动，比如在一电子游戏设备上玩电子游戏，在电脑上编辑文件，或看电视，从而观看者不能继续因使用这些设备而过度使用其眼睛。

观看者和电子设备显示之间的工作距离是另一个重要的因素。保持适当的工作距离也能帮助防止视力问题迅速更加严重。一用于探测该工作距离的方法和系统具有非常大的需求以保护视力。另外，年纪较小者，特别是那些具有近视家史的人，更容易在较小的年龄产生这些视力问题。父母对他们在电子设备上使用模式的监督也变得越来越困难。因此，如果我们想减缓所有使用者视力问题的产生，可监督观看者的使用和工作距离的电子设备上的一专门特性确实是非常必须的和重要的。

发明内容

本实用新型的一个目的在于提供一视力保护系统，用于保护电子设备观看者以防过度使用电子设备和防止眼睛疲劳。

本实用新型的另一个目的在于为一电子设备观看者提供一视力保护系统，从而该观看者在一定时间的使用后会被强制休息他或她的眼睛以保护其眼睛以防被过度使用。

本实用新型的另一个目的在于提供一视力保护系统，通过保证观看者在使用电子设备一预设时间后使其眼睛得到间歇性的休息，从而保护一电子设备观看者。

本实用新型的另一个目的在于为一电子设备观看者提供一视力保护系统，其中，所述电子设备被从一当前的工作模式切换至另一临时休息模式以提供一定的休息时间，从而在每个预设时间段之后，阻止观看者观看他们正致力于操作的显示。其中，所述休息模式保持激活状态直至所述预设休息时间结束，并且在预设休息时间结束之后，系统恢复观看者之前所致力于的电子设备工作模式的操作。

本实用新型的另一个目的在于为电子设备观看者提供一视力保护系统，其中，所述观看者所致力于的电子设备的工作模式的显示通过屏幕冻结或以特定的休息模式图像取代而被预置为暂时不可用。

本实用新型的另一个目的在于为电子设备观看者提供一视力保护系统，其中，系统休息模式期间的屏幕显示可带有使人放松的一图案或一图片从而适于保护视力。

本实用新型的另一个目的在于为电子设备观看者提供一视力保护系统，其中系统休息模式的显示可以是为放松眼球肌肉而设计的视力治疗练习，程序或游戏。

本实用新型的另一个目的在于为电子设备观看者提供一视力保护系统，其中用于保护视力的系统休息模式为一伸展运动的指令，从而在这些强制休息时间内观看者不仅可以休息其眼睛而且可以放松颈部，背部，臂部和腕部肌肉。

本实用新型的另一个目的在于为电子设备观看者提供一视力保护系统，其中，该系统在切换至休息模式之前会保存观看者所致力于的所有信息，从而保证当恢复至工作模式时不会丢失任何信息，文件或数据。

本实用新型的另一个目的在于为电子设备观看者提供一视力保护系统，其包括一设置功能，使用者通过设置功能自定义电子设备一设立期望的工作时间和休息时间，其中，所述设置功能进一步具有一功能用于输入比如年龄之类的个人信息，从而电子设备的休息屏幕能显示适合每个年龄阶段的简单游戏或眼保健操。

本实用新型的另一个目的在于提供一视力保护系统，其中配置有一距离探测器以在观看者和电子设备显示之间确定恰当的工作距离。所述距离探测器与系统结合以保证观看者和电子设备显示之间保持一恰当的距离。在违反该距离时，一信号或一警告信息会出现在电子设备显示屏上，而且当该信息被持续忽略一预设时间段后，电子设备将自动切换至休息模式。

因此，为了达到以上目的，本实用新型提供了一视觉保护系统，用于具有一显示屏的一电子设备的一观看者的视力保护，其包括：

一图像感应器，用于追踪所述电子设备的所述观看者的至少一眼睛活动；

一摄像模块，其联接于所述图像感应器，以用于基于瞳孔光反射和反应探测可能的眼睛状况，和在所述电子设备的一工作模式中，基于所述电子设备的所述眼睛活动判定是否眼疲劳；和

一处理器，其可操作地联接于于所述图像感应器和所述摄像模块，以用于根据所述眼睛活动和可能的眼睛状况生成一观看者眼睛结果。

另外，本实用新型的所述系统配置有一距离探测器，所述距离探测器被设计成用于探测显示器与观看者之间的一工作距离，其中当工作距离低于一阀值时，一警告信息出现在电子设备的屏幕上。如果观看者持续忽略所述信号或所述警告信息超过一预设的时间段，在其可恢复操作之前，系统将立刻“冻结”电子设备另一预设时间段。

通过下面的说明和描述，本实用新型的其他优势和特征是显而易见的，同时也可以通过阐述的方式及权利要求中的突出说明而认知到。

通过接下来的说明与附图，进一步的目的和优势得以显而易见。

通过接下来更详细的说明以及附图和权利要求，本实用新型所阐述的目的及其他目的，以及特征和优势会变得显而易见。

附图说明

图1为根据本实用新型的一较佳实施例的一用于保护电子设备观看者视力的方法的流程图。

图2为根据本实用新型的所述较佳实施例的一视力保护系统的框图。

图3为根据本实用新型的所述较佳实施例的一用于保护电子设备观看者视力的方法的流程图，阐释了该方法的一改进方案。

图4为根据本实用新型的所述较佳实施例的视力保护系统的改进方案的框图。

图5为根据本实用新型的所述较佳实施例的一用于保护电子设备观看者视力的方法的流程图，阐释了该方法的第二种改进方案。

图6为根据本实用新型的所述较佳实施例的视力保护系统的第二种改进方案的框图。

图7示意根据本实用新型的该较佳实施例的作为一外置设备的视力保护系统。

图8示意根据本实用新型的较佳实施例的视力保护系统的用户界面。

具体实施方式

下述揭露的说明与描述用于使得熟知该领域的一般技术人员能够制造和使用本实用新型。下面说明所阐述的优选实施例只是作为示例而已，对于熟知该领域的一般技术人员来说，其他的相关改进方案是显而易见的。下述说明所界定的一般原理和原则同样适用于不与本实用新型精神及范围相背离的其他实施例，备选方案，改进方案，等同方案，以及应用

根据附图中的图1所述，一用于一电子设备观看者视力保护的方法的流程图被阐释，其中所述方法包括一系统，该方法包括以下步骤：

(a)开始倒计时电子设备处于一工作模式时的一预设的工作时间；

(b)在所述预设工作时间期满后，将电子设备的所述工作模式切换至一休息模式以保持一预设休息时间；

(c)所述预设休息时间过去后，恢复所述电子设备的操作，从休息模式回到所述工作模式；和

(d)重复步骤(a)至(c)以连续不断地形成一循环直至所述观看者关闭或停止电子设备的操作，从而保证所述观看者在一定时间的使用后休息他或她的眼睛。

所述预设工作时间为允许在所述电子设备上使用的时间期间，例如，包括但不限于看电视，在电脑上编辑文件，玩电子游戏及其类似，所述预设休息时间是为休息模式所设的一时间期间。例如，预设工作时间和休息时间可在电子设备上分别被预置为一个小时和十分钟，从而在一个小时的工作时间后，电子设备会自动从工作模式切换至休息模式并保持十分钟。

换句话说，与电子设备的当前的活动，比如编辑文件，玩游戏，看电视将被休息模式停止以保证所述观看者在十分钟的休息时间内休息其眼睛。在预选的十分钟休息模式期满后，电子设备的工作模式将重新开始。该系统接着将重新开始另一个一小时倒计时(预设工作时间)，观看者在一小时的倒计时后将休息另一个十分钟。

该电子装置可为一计算机，一手机，一PAD，一笔记本电脑，一平板电脑，一手持游戏设备，一电视，一电视游戏设备等等。当该电子设备为一可编程设备比如一计算机，本实用新型的该视力保护方法可被实施为一软件，该软件可在一零售店买到或从网上下载，可被编程于一电子设备以执行根据本实用新型的上述和接下来的步骤。该使用者/观看者可通过一些简单的步骤将其安装于电子设备。如果观看者惯常地使用共用电子设备且该设备具有网络连接时，观看者还可注册其名字于其官网上并通过选择网站页面上的远程监控功能激活该软件，而不需要将其下载或安装于电子设备上。

公共图书馆里的电脑就是一个好的例子。如果一个人经常去图书馆并经常使用那里的电脑，只要该电脑具有网络连接，且该观看者没有关闭具有视力保护网页的窗口，他或她依然可以通过使用本实用新型的特殊性能以保护其视力。如果电脑关机，或者简单的通过点击网址上的一按钮或同时按两个或多个键盘上的特定按键，该视力保护步骤可停止运转，该具有网页的窗口被关闭而不是最小化。

根据本实用新型的较佳实施例，该休息模式被提供以在预设的工作时间后临时性的冻结当前工作模式一定的休息时间期间，该休息时间可在5至15分钟范围内。在需要的时候，使用者甚至可是选择最新的20/20/20推荐(20/20/20意思是在使用所述电子设备20分钟后，使用者必须休息20秒，且眺望至少20尺远的物体)。预设的休息时间结束后，电子设备从休息模式恢复至工作模式，从而观看者能继续进行之前的活动。因此，电子设备的观看者被保证在使用了电子设备一预设时间期限后其眼睛能得到一定时间的间歇休息。

在休息模式的预设休息时间期间，电子设备被预置或编程以临时地冻结当前工作模式，例如临时地使电子设备的屏幕显示为空白，从而在每个预设工作时间后阻止观看者观看他们所致力的电子设备的显示。

根据本实用新型的该较佳实施例，在休息模式期间，电子设备的屏幕显示也可能以一让眼睛感到舒适的特殊图形模式或照片来代替工作屏，从而保护观看者的视力。或者，在休息模式的预设休息时间期间，电子设备可播放轻松的音乐，显示怡人的图片，或运行特殊的程序，比如一些简单的视觉治疗游戏以放松眼球肌肉。

该休息模式还能通过在当前工作上的“定格”，显示一些可放松眼部的怡人的图片，一些能使眼部运动的简单游戏，或一用于伸展运动的指令以“冻结”电子设备上的当前工作，从而迫使观看者休息眼睛。换句话说，该休息模式的目的是在观看者使用电子设备一预设工作时间后打断观看者的当前工作。该休息模式作为一有力的提醒能在使用电子设备时，使观看者休息其眼睛，并甚至在观看者等待“休息时间”结束的同时为他们提供一些娱乐活动或视觉加强运动。

在从工作模式切换至休息模式之前，电子设备被编程为能自动保存观看者在工作模式中累计的当前文件，数据，或工作信息，从而在休息时间结束后，电子设备恢复正常的操作，并且观看者能从他们在休息模式被启动之时被打断的地方继续。鉴于该关键特性的完整，观看者能在休息片刻之后继续之前的工作。

本实用新型进一步包括一步骤：收集使用者(观看者)的个人信息以使本实用新型的方法和系统可被自定义，其中，在初始设置期间，观看者或未成年观看者的父母可输入观看者的姓名，年龄，和根据观看者的需要选择他们的偏好，使用设置比如期望的工作时间和休息时间。其还存储有多组个人信息，从而使同一电子设备容纳多个观看者。观看者还能在休息时间期间从显示选项列表中选择比如一“定格”显示，图片，游戏，视觉放松指令或伸展运动指令。在初始设置中输入的年龄信息可被使用从而在休息模式中，本实用新型的方法及其系统将选择适合该年龄段的恰当的游戏或指令。

本实用新型的视觉保护方法及其系统进一步包括具有一预设密码的一绕开特性，该预设密码可由比如父母之类的人输入以为紧急之用。例如，如果已经非常晚了，观看者的工作必须完成，休息模式可通过输入该密码而被立即停止。

本实用新型的该视觉保护方法及其系统可被实施于装配有电子设备1的一系统，如附图中的图2所示。该用于电子设备1的观看者的视觉保护系统包括一控制模块2，以用于协调设备或模块，一存储器模块3，以用于保存观看者当前致力于的工作信息，数据或文件，一休息模式执行模块4，其存储有多个休息模式活动，一计时模块5，以用于倒计时预设的工作时间和休息时间，和一观看者数据库6，以用于保存观看者的信息和偏好。

根据本实用新型的该较佳实施例，预设工作时间范围为30分钟至1小时，预设休息时间范围为5分钟至15分钟，或者前述的20/20/20被保存于计时模块5。一旦观看者打开电子设备，计时器模块5开始倒计时预设工作时间。并且当倒计时至零时，计时模块5即发出一信号，该信号通过控制模块2至存储模块3，从而在系统临时冻结工作模块并切换至休息执行模块内的休息模块之前，存储模块3保存观看者正致力于的所有工作信息，数据或文件。

一旦休息模块被激活，计时模块5为预设休息时间开始另一新的倒计时。在预设休息时间结束之后，系统接着将电子设备从休息模式切换回工作模块并恢复强制休息之前的所有操作。观看者每当使用电子设备工作近一个小时被提示休息5至15分钟。在切换回工作模块后计时模块5将重复倒计时，最终，形成一循环并强制间歇休息时间。

休息执行模块4进一步包括多种类型的用于休息模式的显示选项，其中这些选项被用于“冻结”当前工作显示，或以一用于视觉放松的完全不同的程序“替代”当前工作显示。休息模式显示可具有下面任何一种选项：一可临时冻结工作模式的当前显示的冻结模式；对眼睛有舒缓作用的一图片；用于视觉放松或眼睛运动一简单游戏；用于眼保健操的一指令或用于伸展运动的一指令，等等。

观看者数据库6包括观看者信息和观看者偏好的存储信息，其中数据库具有带有一输入界面的一设置功能，该输入界面用于观看者键入他们的个人信息，比如姓名，年龄，和选择他们期望的工作时间，休息时间及休息模式时进行的活动的偏好。该自定义实质上帮助了系统在休息执行模块4的休息模式期间为不同的年龄段选择恰当的游戏或图片。换句话说，提供系统的观看者数据库6从而程序可协调多个使用者(观看者)使用同一特定电子设备。当电子设备1打开时，本实用新型的视觉保护系统被编程以询问观看者从已经保存的观看者列表中选择他/她的名字，从而系统可在电子设备能开始正常操作之前相应地上载该使用者的设置。

值得一提的是，当电子设备打开时，计时器5自动开始倒计时预设工作时间。观看者可以安装视觉保护系统至电子设备1，从而当观看者打开电子设备1时，计时器5自动开始倒计时工作时间以激活视觉保护系统。

该视觉保护系统进一步包括一探测仪7，用于测量观看者与电子设备1显示之间的工作距离，其中当电子设备1被打开时，控制模块2同时激活探测仪7一确定合适的工作距离。该探测仪7可被实施为使用一传感器比如红外，无线电波，激光，声呐，微波，光学传感器，光学距离传感器，雷达或其他替换方式以探测工作距离。该探测仪7可被建立于或安装于电子设备1的显示并面对观看者，从而如果观看者和电子设备1显示之间由探测仪测量的距离低于预设距离范围，则系统会在屏幕上生成警告信息或信号以指示观看者后移以保持观看者与显示之间恰当的工作距离。另外，如果观看者持续忽略该信息超过预设警告时间，系统将临时冻结电子设备1，并立刻切换至休息模式直至其恢复操作。

换句话说，在激活本实用新型的系统之后，收集观看者信息的步骤和探测工作距离的步骤同时开始。以一电脑屏幕的一17寸显示器为例，当激活工作距离探测仪7之后，其将连续不断的探测工作距离以保证一直保持恰当的距离。当工作距离小于比如45cm时，系统将在屏幕上生成一警告信息以建议观看者往后移。如果观看者持续忽略该信息超过例如10秒时，系统将临时冻结电子设备5分钟直至其可恢复操作。

该视觉保护系统可进一步具有一眼科医生服务与支持，其中该医生将被指定一个人信息ID号，从而如果程序/系统时直接从观看者的眼科医生处购买的，他或她可在初始设置时输入该ID号。如此一来，该系统的管理者可因此追踪和支付佣金给该医生，且在该系统到期30天前，一提醒信息连同附着在其旁的医生联系信息将在每次打开电子设备时出现在电子设备的显示上，不仅告诉观看者是时候更新该系统了，而且是时候检查他/她的眼睛了。

如上所述，该视觉保护系统可通过一预设密码而被绕开，该密码可由比如父母之类的人输入以为紧急之用。例如，如果一儿童需要完成他/她的家庭作业并且已经是深夜了，父母可简单地通过输入该密码而选择绕开该系统。另一个例子是两个人轮流使用电子设备。观看者可通过密码绕开休息时间，从而他们课跳过不必要的休息时间。

值得一提的是，视力/视觉保护系统将具有针对休息执行模块4，计时模块5，和探测仪7的一默认设置。设计这些默认设置作为安全保障以防观看者未能恰当的设立程序/系统或如果他们不确定适合其的工作时间，休息时间，或工作距离。

如图3所示，本实用新型进一步提供了用于保护电子设备观看者视力的一方法的改进，其包括以下步骤。

(1)在观看者致力于电子设备1显示的一当前工作期间，探测与电子设备1的一工作模式中的一预设工作阀值相关的观看者的一个或多个工作参数。

(2)当该工作参数超出用于保护观看者过度使用电子设备1的阀值时，通过停止当前工作屏幕显示，切换电子设备的工作模式至一休息模式，从而保证观看者休息其眼睛一预设休息时间。

(3)预设休息时间结束后，将电子设备1从休息模式切换回工作模式以恢复电子设备1上的当前工作显示。

(4)重复上述步骤(1)至(3)以连续不断地形成一循环直至观看者终止操作电子设备，从而保证观看者每当预设工作时间后能休息其眼睛。

如上所述，本实用新型的该视觉保护方法能被实施为由装配有该系统的电子设备1执行。用于电子设备1的观看者的该视觉保护系统包括用于协调设备或模块的一控制模块2，用于保存观看者当前致力于的工作信息，数据或文件的一存储器模块3，存储有多个休息模式活动的一休息模式执行模块4，用于倒计时预设的工作时间和休息时间的一计时模块5，和用于保存观看者的信息和偏好的一观看者数据库6。

该控制模块2具有一预设工作阀值并包括一工作状况探测器21，以用于探测观看者致力于一有电子设备1显示的当前工作期间的电子设备的一工作模式中的观看者一个或多个工作参数。因此，工作状况探测器21可为上述的探测仪7以测量观看者与电子设备1显示之间的工作距离。

另外，控制模块2进一步包括一信号生成器22，其可操作地联接于休息执行模块4，以用于当电子设备1切换至休息模式时在屏幕显示上生成一信息。

在该改进实施例中，工作状况探测器21包括一图像捕捉器，其可操作地联接于休息模式执行模块4，以用于探测观看者的一工作状况，包括观看者的姿势，观看者的眨眼频率，常见的红膜异常，观看者的瞳孔大小，观看者的红色视网膜反射，和屏幕显示的方向。特别地，工作状况探测器21的该图像捕捉器包括一高分辨率摄像头，其具有面部识别模块适于被安装进电子设备1以探测观看者的工作状况。该面部识别模块可被实施为安装进电子设备1的一软件以可操作地联接于高分辨率摄像头。

在步骤(1)中，配置工作状况探测器21以探测作为观看者工作参数之一的观看者的一坐姿，其中，当一不恰当的观看者坐高被探测到时，电子设备1被从工作模式切换至休息模式。因此，工作状况探测器21将探测观看者的坐姿，从而如果不恰当的坐高被探测，将被要求改正以保证正确的使用屏幕显示。在这种情况下，型号生成器22将在屏幕显示上生成一坐姿信息用于提醒观看者纠正坐姿。

工作状况探测器21还被用于探测作为观看者工作参数之一的观看者的一眨眼频率。因此，当观看者的眨眼频率低于工作阀值时，电子设备1将被从工作模式切换至休息模式。因为当眼睛专注在一物体时眨眼频率会下降，这是造成与设备相关的眼睛干涩问题的一主要原因。控制模块2将计算每次眨眼并且如果频率降低到危险低量时，信号生成器22将提供一警告信息。

工作状况探测器21还被用于捕捉作为观看者工作参数之一的常见虹膜异常，其中当常见虹膜异常被探测时，信号生成器22将在屏幕显示上生成一建议信息用于建议观看者寻求专业意见。

工作状况探测器21还被用于探测观看者的瞳孔大小一预防假性近视。因此，观看者，特别是年轻的使用者可能过度使用电子设备从而造成他们微小的眼部肌肉(称为睫状肌)的收紧。因此，瞳孔的尺寸相对正常状态有所收缩。通过探测年轻使用者不正常的瞳孔大小，控制模块2能相应的调整休息时间。

该工作状况探测器21还被用于探测儿童健康视网膜的红反射。眼部肿瘤比如成视网膜细胞瘤是造成儿童失明的原因之一。遭受失明的人在光源照入眼睛时将丧失来自视网膜的红反射。带有一光源工作状况探测器21的摄像头将捕捉一基线照片，控制模块2将接着分析该红反射。如果异常的红反射反应被发现，则信号生成器22将在屏幕显示上生成一建议信息从而使监护人或父母将注意到。

该工作状况探测器21进一步包括耦合与屏幕显示器的一方向探测，其中该方向探测器可为一陀螺仪或一振荡探测仪以保证电子设备1的观看者没有躺下或在移动车辆上使用该设备，此时过度的运动会进一步收紧眼睛。

如上所述，在休息模式期间，休息模式执行模块4将提供一个或多个休息模式活动，包括：

(i)闲置电子设备1持续一预设休息时间，

(ii)临时冻结电子设备的当前工作，

(iii)临时使电子设备1的屏幕显示为空白持续一预设休息时间，从而阻止观看者观看电子设备的显示，

(iv)将电子设备的当前工作的屏幕显示替换为能舒缓观看者眼睛的一图像持续一预设休息时间，

(v)播放舒缓的音频，和

(vi)运行一程序，该程序从包括的用于放松观看者眼睛肌肉的视觉治疗游戏，用于眼部运动的一游戏，和用于伸展运动的一指令中选择。因此，一虹膜学程序将被提供一为娱乐之用。

值得一提的是，该休息模式活动可由观看者预先选择或由休息模式执行模块4预设，从而一个休息模式红灯将被随机激活。另外，在电子设备1被切换至休息模式时，工作模式的当前工作信息和数据将被自动保存。一旦电子设备1被激活至回到工作模式，电子设备1恢复所有的当前工作信息和数据，且观看者可以从落下的地方继续直至休息模式被再次激活。

本实用新型的该系统还可能进一步包括一通讯联接8可操作地联接于控制模块2，其中控制模块2能通过通讯联接8被远程控制。因此，父母能够远距离的监测和监管作为观看者的孩子。因此，通讯联接8最好为一互联网链接或电话线链接，从而信号生成器22可通过通讯联接8联接至父母的移动电话，如此一来，当电子设备1切换至休息模式时，信号生成器22不仅能够在电子设备1的屏幕显示上生成信息，还能通过通讯联接8在父母的移动手机上生成一信息，比如一短信。

另外，观看者数据库6可通过通讯联接8而被联接至眼科医生的数据库，从而眼科医生能到即时注意到观看者的任何眼睛问题，特别是常见虹膜异常，斜视，和/或眼部肿瘤症状比如成视网膜细胞瘤被工作状况探测器21探测到。因此，控制模块2的活动历时机率将被保存在观看者数据库6以为分析之用。

如图5所示，本实用新型提供了一视觉保护方法和视觉探测方法用于电子设备使用者的视力保护。换句话说，本实用新型为电子设备观看者提供了视觉保健方法且为上述方法和系统的改进。因此，如图5和图6所示的本实用新型的改进将包括上述所有提及的特性并增加了下述特性。

本实用新型提供了一视觉保健软件以被安装于电子设备内。优选的是，该视觉保健软件在电子设备一旦打开时就被执行。本实用新型可包括一外部摄像头以可操作地联接于电子设备或通过视觉保健软件控制电子设备的内置摄像头。本实用新型在观看者通过电子设备致力于一当前工作显示期间，将通过可操作地联接于其的工作状况探测器21探测观看者的至少一眼睛活动和电子设备在工作模式中的工作参数。当观看者的一异常眼部活动被探测到时，电子设备的工作模式由视觉保健软件而被自动切换至休息模式以防止观看者过度使用电子设备。特别是，当前工作的屏幕显示被暂停一保证观看者休息其眼睛持续一预设休息时间。接着，电子设备将通过视觉保健软件而被从休息模式自动切换回工作模式以在预设休息时间结束后恢复电子设备的当前工作显示。值得一提的是，上述循环被连续不断的形成直至观看者终止操作电子设备，从而保证观看者在每次预设工作时间后使其眼睛得到一间歇休息。本实用新型的该系统被用来跟踪该电子设备的观看者的至少一个眼部活动，以基于瞳孔对光反射和反应情况来探测和检测可能的眼部状况，以及由该电子设备的观看者在该电子设备的工作模式下的眼部活动如光线状况来判定是否视疲劳。因此，该工作状况探测器21可以检测可视化检测到的眼部病症，例如视网膜母细胞瘤，先天性白内障，虹膜异色，以及轻度眼球偏差(斜视)。该系统会根据眼部活动和可能的眼部状况生成观看者的眼部检测结果。

如图7所示，该工作状况探测器21包括一图像传感器211，以用于追踪眼睛区域，一电源LED指示器212，比如一红外LED，一3D深度感应器213，一麦克风214，其最好为一双排麦克风，和一陀螺仪215，以用于探测显示屏的一屏幕倾斜。一处理器可操作地联接于图像感应器211，LED指示器212,3D深度感应器213，和麦克风214之间，其中该处理器将生成观看者眼睛结果以响应眼睛活动和可能的眼睛状况。该工作状况探测器21可被内置于电子设备或可为可拆卸的附着于该电子设备的一外置设备。作为外置设备使用时，工作状况探测器21进一步包括一附加基板216，以用于可拆卸的附着于电子设备的屏显。相应的，本实用新型的系统被用于探测屏显与观看者之间恰当的工作距离，视敏度探测，姿势探测，通过眨眼频率探测视疲劳，和/或眼睛状况探测。特别是，该系统使用了采用光学，红外，声呐和/或激光技术的非侵入式距离感应器，其中工作状况探测器21作为使用者工作具体检测器，视疲劳指示器，座高探测器，眼睛异常探测器，瞳孔尺寸监测器，斜视探测器，和/或眨眼计数器。优选的是，使用者距离可由3D深度感应器213探测，视疲劳可由摄像头模块探测，座高可由陀螺仪探测。眼睛肿瘤，瞳孔尺寸，和斜视可由摄像头模块和/或IR光源探测。因此，使用者可通过本实用新型的平台与他们的医生互动。图8阐明了本实用新型的该平台的一使用者界面，其中观看者的眼睛区域A和头部姿势B显示在所述平台。特别是，一眼睛图像C也将显示在该平台上。

当作为使用者距离监测器时，工作状况探测器21被用于探测显示屏前观看者的头部姿势。该工作状况探测器21将监测显示屏与观看者头部之间的工作距离并考虑显示屏的屏幕尺寸。该工作距离可通过3D深度感应器213，红外感应器，声呐设备，和激光设备其中之一确定。如果工作距离短于预设使用者距离阀值，例如，观看者的头部离显示屏过近，信号生成器22将提供一警告信息。因此，本实用新型的该系统将提醒和保证观看者与显示屏之间保持恰当的距离，从而减轻眼疲劳和肌肉劳损。

类似的，当工作状态探测器21作为座高探测器时，工作状况探测器21将确定观看者是否坐在相对于显示屏的恰当高度。基于工作状况探测器21的陀螺仪测量的工作距离，头部追踪位置，和屏幕倾斜，系统将确定观看距离，例如观看者眼睛和显示屏之间的距离，观看角度，例如观看者与显示屏之间的角度，和显示屏屏幕区域内的头部姿势。值得一提的是，观看者的头部姿势必须位于显示屏屏幕区域的中心，例如显示屏可视区域的中心。因此，本实用新型的系统将提醒和保证观看者保持与显示屏之间恰当的坐姿。

如上所述，工作状况探测器21被用于监测作为观看者眼睛活动之一的观看者眨眼频率。数码设备与眼疲劳有关，因为人们当注视在显示屏上时通常眨眼较少。相应的，常人每分钟眨眼12至18次。因此，平均每分钟眨眼15次。值得一提的是当观看者注视在电子设备1的屏幕显示上时，其每分钟眨眼将小于12次。研究表明当使用电脑或其他数码设备时，人们眨眼仅仅为平常的一半。这会导致眼睛的干燥，疲劳，瘙痒和发热。

为了确定观看者眨眼的数量，工作状况探测器21将确定观看者的巩膜。相应的，巩膜被称为眼白且为不透明的。工作状况探测器21的高分辨率摄像头将持续不断的捕捉观看者的眼部图像。当观看者睁开眼睛时，由工作状况探测器21捕捉的每个眼睛图片将显示白色像素和非白色像素。眼睛图像的白色像素是观看者巩膜的图像，而眼睛图像的非白色像素是观看者的虹膜。当观看者眨眼时，观看者的巩膜被眼睑遮住。因此，当由工作状况探测器21捕捉的眼睛图像没有显示任何白色像素时，工作状况探测器21将确定为观看者眨眼。具有已知捕捉频率的一预设捕捉时间后，比如每秒十张眼睛图像，工作状况探测器21将确定多少眼睛图像不具有白色像素从而确定观看者眨眼多少次。换句话说，一旦白色像素被打断，工作状况探测器21将计数观看者眨眼一次。值得一提的是，工作状况探测器21将专注于观看者的一只眼睛，因为观看者的两个眼睛将同时眨眼。值得一提的是，摄像头可为一外置摄像头有效的链接于工作状况探测器21或者为由工作状况探测器21控制的电子设备1的内置摄像头。

当探测到的观看者的眨眼频率低于眨眼阀值时，电子设备1将被从工作模式切换至休息模式。因为当眼睛专注于比如屏幕显示的一物体上时的眨眼频率下降，这是造成与设备相关的眼睛干涩问题的主要原因。控制模块2将计算每次眨眼并且如果频率到达危险低量，信号生成器22将提供一警告信息。

工作状况探测器21还可被用于探测作为观看者眼部活动之一的观看者的一结膜血管。工作状况探测器21的该高分辨率摄像头将连续不断的捕捉观看者的眼部图像一确定其结膜血管。如果发现超过一个结膜血管，工作状况探测器21将定位眼部图像中具有最大直径的结膜血管作为参考。相应的，工作状况探测器21将频繁的捕捉眼睛图像以对比初始眼睛图像中眼睛的结膜血管和最新眼睛图形中同一结膜血管的口径/直径。例如，在第一个眼睛图像捕捉后30分钟至1小时，工作状况探测器21将捕捉眼部图像。如果眼睛血管变厚，则工作状况探测器21将确定眼睛血管直径的变化比。当观看者的眼睛的血管的直径变化比高于工作阀值，则电子设备1将被从工作模式切换至休息模式。因为当眼睛注视在比如屏幕显示的一物体上时眼睛的结膜血管充血，这是电子设备诱导眼睛干涩问题的主要指示。一旦眼睛血管的变化比大于预设直径变化阀值，信号生成器22将提供一警告信息。相应的，当工作状况探测器21捕捉的观看者的眼睛的血管多于之前的眼部图像时，信号生成器22也将提供一警告信息。换句话说，工作状况探测器21不仅对比结膜血管的直径变化，而且确定通过两个相连眼睛图像确定血管数量的增加。

如上所述，工作状况探测器21还被用于通过IR LED，摄像头模块监测观看者的瞳孔尺寸。通过对比探测到的观看者的瞳孔尺寸和数据库中的一标准瞳孔尺寸，本实用新型的系统将确定涉及瞳孔的任何潜在眼睛问题。或者是，系统将连续不断的保存观看者的瞳孔尺寸数据一段时间，从而每当观看者使用电子设备时，例如在中作模式中，系统将对比记录的瞳孔尺寸和当前探测到的瞳孔尺寸从而确定观看者瞳孔尺寸的任何变化。

相应的，有不同的状况可影响瞳孔尺寸。虹膜炎：瞳孔散大是虹膜炎的一个信号。动脉瘤：压迫特定脑部血管的一动脉瘤可引起瞳孔散大以及其他症状。肺癌：影响肺上部的肺癌能影响瞳孔的多纤维。脑瘤：如果一肿瘤或肿块接近瞳孔神经纤维的源头，则会在瞳孔内引起多种问题。娱乐性药物使用：特定的药物能引起瞳孔异常的扩大或压缩。药物治疗：青光眼，抗组胺，和特定的处方药有时会引起瞳孔散大。头部创伤：头部损伤或脑震荡能引起瞳孔不均等。组合性头痛：组合性头痛能引起瞳孔收缩。中风：中风有时会引起瞳孔尺寸的变化。梅毒：梅毒能引起罗伯森瞳孔。罗伯森瞳孔是小的，不均等的，畸形的瞳孔，其限制近聚焦但不能正常的对光产生反应。

另外，工作状况探测器21还用于监测作为观看者工作参数之一的环境光强度。相应的，工作状况探测器21包括一光强感应器可操作地联接于电子设备以探测光强度。当被探测到的光强度低于预置光强阀值时，信号生成器22将在屏幕显示上生成一建议信息，从而监护人或父母将被通知，而且电子设备1被从工作模式切换至休息模式。信号生成器22还将在光强度被探测到且低于预置阀值后的一预设时间后提供一警告信息。值得一提的是，当探测到的光强度高于光强阀值时，电子设备1将恢复至工作模式。

特别是，工作状况探测器21还被用于探测作为观看者工作参数之一的蓝光强度。相应的，由LED/LCD屏幕显示产生的蓝光作为其背景光，其中蓝光具有不利于眼睛健康的影响。因为蓝光波长接近于紫外光的波长，所以其被认为与紫外光对天然晶状体和视网膜的危害一样。特别是，蓝光刺激视网膜的蓝色敏感细胞。值得一提的是，荧光内的涂层可产生较少的蓝光。即使LED/LCD光比荧光更高效，但LED/LCD等将产生大量处于蓝色光谱的光。

优选的是，蓝光感应器被内置于电子设备以直接确定由电子设备LED/LCD显示屏产生的蓝光。值得一提的是电子设备的生产商包含一包括蓝光强度的LED/LCD显示屏的说明书。因此，工作状况探测器21能直接获得蓝光强度的数据以控制电子设备的使用时间。因为不同的电子设备将产生不同的蓝光强度，所以休息执行模块4将对应于不同电子设备的LED/LCD显示屏在不同的时间后被激活。

工作状况探测器21还被用于探测作为观看者眼睛活动之一的观看者斜视。相应的，斜视，又被称为斗鸡眼，是观看者眼睛没有恰当的相互对齐的一种状况，这涉及到眼外肌之间缺乏协调性。一长期单边斜视造成的长期压迫是观看者弱视的一个风险。为了确认观看者斜视，工作状况探测器21将确定观看者角膜光反射。工作状况探测器21的摄像头将捕捉观看者眼睛图片以确定观看者左眼和右眼的角膜光反射。然后，工作状况探测器21将对比观看者左眼和右眼的角膜光反射的相对于其瞳孔和/或虹膜的位置。如果观看者左眼和右眼的角膜光反射没有恰当的对齐，一疑似斜视将被确认。(医学上，这被称作角膜光照反射法。)因此，电子设备1可被切换至休息模式，且信号生成器22将生成建议信息和/或警告信息。另外。将根据疑似斜视给出医生推荐。

工作状况探测器21还被用于探测作为观看者工作参数之一的观看者白内障，其中当疑似白内障被确认，电子设备1被切换至休息模式。观看者眼睛晶体会显示在眼睛图像上。相应的，白内障是位于眼睛内的一团晶状体，其会引起视觉问题且为失明的最常见起因。特别是，由于晶体混浊化阻碍光通过且聚焦在眼睛视网膜上而造成视力丧失。工作状况探测器21摄像头会通过红色反射捕捉观看者的眼睛图像以确认观看者白内障。工作状况探测器21将确定眼睛图像中观看者眼睛的每个晶体的颜色变化以探测是否发现疑似白内障。特别是，工作状况探测器21将通过光生成器生成光，比如LED光，从而当观看者专注在该光线时，工作状况探测器21将捕捉观看者眼睛图片内的红光反射。通常，对于正常的观看者，红色将显示在眼睛图片中，而大多白内障具有一黄色色相。值得一提的是，当一似橙(红色加黄色)色显示在观看者眼睛图像内时，白内障初期阶段将被确认。当一淡黄色显示在观看者眼睛图像内时，白内障晚期阶段将被确认。

休息执行模块4被配置成具有一储存于存储模块3内的20/20/20休息模式活动以导引观看者的眼睛休息。该20/20/20休息模式活动被界定成每使用电子设备20分钟，花费10秒休息时间眺望至少20寸以外的物体。为了激活20/20/20休息模式，当电子设备被使用时，计时模块5开始倒计时20分钟。一旦到了20分，休息执行模块4将被激活。电子设备可能闲置20秒。工作状况探测器21将通过探测观看者瞳孔尺寸的变化探测观看者是否眺望远处物体。特别是，当眺望远距离时眼睛的瞳孔尺寸较大，而观看近距离物体时尺寸较小。因此，工作状况探测器21将在不断地捕捉数个观看者在休息模式活动中的眼睛图像，并对比当前眼睛图像中观看者的瞳孔尺寸与之前眼睛图像中的观看者瞳孔尺寸。

因此，工作状况探测器21将探测并对比观看屏显时和20秒休息时间时的观看者瞳孔尺寸。如果在20秒休息时间观看者瞳孔尺寸不变或没有明显变化，则信号生成器22将生成建议信息和/或警告信息。20秒休息时间之后，电子设备将恢复至工作模式。

本实用新型进一步提供了关于观看眼睛的一初步视敏度检查。相应的，信号生成器22将生成建议信息以确定观看者眼睛和屏显之间的距离。类似的，探测仪7将测量观看者眼睛和屏显之间的距离以保证恰当的眼睛检查距离。使用来自工作状况探测器21的工作距离信息，本实用新型的系统能执行简单的视敏度测试以探测视力减弱的迹象。控制模块2将在电子设备屏显上显示一视敏度检查图像以为视敏度检测之用。例如，一斯内伦视力表被显示在电子设备的屏显上以为视敏度检测。视力检查结果将被显示在电子设备的屏显上且被储存于存储模块3。因为观看者数据库6通过通讯联接8联接于眼科医生数据库，所说眼睛检查结果能被即时传送至眼科医生以即时通知任何观看者眼睛问题。优选的是，将根据观看者的眼睛检查结果给出医生推荐。

本实用新型进一步提供了一可能眼睛问题或疾病的一探测。相应的，工作状况探测器21还被用于探测对应于无虹膜，缺损，干眼综合症，和/或隐形眼镜问题虹膜缺陷或疾病。例如，工作状况探测器21将捕捉观看者的眼睛图像以指出可能的隐形眼镜问题。换句话说，工作状况探测器21将具有能力探测隐形眼镜上的任何“侵害”或眼睛上的白点，这些是隐形眼镜不干净或干燥和蛋白质残留的暗示。另外，工作状况探测器21还被用于探测比如睫毛脱略，拔毛癖，眼睑炎，和/或虱病的睫毛问题，比如睑板腺功能障碍(MGD)，和晶状体脱位等眼睑问题。例如，工作状况探测器21将捕捉观看者眼睛图像并对比观看者的眼睛图像与储存于存储模块3内的一正常虹膜状态下的一眼睛图像。如果发现任何不正常症状，信号生成器22将生成建议信息和/或警告信息。

相应的，工作状况探测器21还被用于为观看者提供镜片检查。工作状况探测器21将捕捉眼镜的镜片图像以确定镜片上是否有刮痕或镜片膜是否有脱落。另外，工作状况探测器21还将捕捉观看者佩戴眼睛时的眼睛图像。一旦工作状况探测器21探测到来自镜片的不正常反射或观看者眼睛眯着，信号生成器22将生成建议信息和/或警告信息以通知观看者眼镜问题。当可能的眼镜问题被发现时将给出医生推荐。

工作状况探测器21还被用于为观看者探测可能的甲状腺眼病。众所周知，甲状腺疾病能造成甲状腺眼疾。相应的，由于甲状腺疾病，眼窝内眼部组织的肿胀能迫使眼球向前从而造成一只或两只眼睛的各种凸出，例如，前垂。前垂能拉伸和/或压迫视神经从而可能造成视力模糊，受损色觉和永久性视觉丧失。该肿胀可能隐形眼球附件的肌肉而导致各个方向自由移动眼球能力的下降。相应的，通过配合一3D摄像头，工作状况探测器21将捕捉观看者的眼睛图像，并对比该观看者眼睛图像与储存于存储模块3内的正常眼球状态的一眼睛图像。如果不正常症状被发现，信号生成器22将生成建议信息和/或警告信息。

根据本实用新型的该较佳实施例，观看者数据库6和存储模块3将被上载并储存于一远程网络，比如“云服务器”以计算和储存所有的观看者信息及数据，从而最小化电子设备的存储空间以储存相关观看者的信息及数据。采用通过本实用新型的系统收集的数据，该具有认证医嘱的基于云的平台是可用的。这尤其有助于生活在不易获得医疗检查区域的人。由本实用新型的系统收集的经过长时间的一系列紧密观察能揭露很难通过一次医生访问而被观察到变化。由用户社区生成的数据库对于进一步的医学研究是无价的。

因此，远程网路能被控制以服务数以千计的不同观看者以提供一眼保系统。该电子设备和/或远程网路中可提供一分析中心10以分析观看者在工作模式和休息模式的数据及其眼睛运动，从而观看者和/或医生能浏览和分析观看者的状况。

目前，该系统的所有功能均通过开放源代码计算机视觉类库实现。该系统支持所有最低像素为640x320的UVC摄像头，优选720P摄像头模块。观看者的距离信息可被用于距离感应器，立体时差，或IR项目。在一些功能中还需要IR光源(850-920nm)。所有的功能可使用“因特尔的感知计算机库”执行。这不限于硬件模块的使用，因为该库目前支持所有的UVC摄像头模块用于其面部分析功能。当使用模块而不是创意3D时，将需要单独的中间设备以从硬件提供距离信息。

本领域技术人员会明白附图中所示的和以上所描述的本实用新型实施例仅是对本实用新型的示例而不是限制。

由此可以看到本实用新型目的可被充分有效完成。用于解释本实用新型功能和结构原理的该实施例已被充分说明和描述，且本实用新型不受基于这些实施例原理基础上的改变的限制。因此，本实用新型包括涵盖在附属权利要求书要求范围和精神之内的所有修改。

Claims (9)

1.一视觉保护系统，用于具有一显示屏的一电子设备的一观看者的视力保护，其特征在于，包括：

一图像感应器，用于追踪所述电子设备的所述观看者的至少一眼睛活动；

一摄像模块，其联接于所述图像感应器，以用于基于瞳孔光反射和反应探测可能的眼睛状况，和在所述电子设备的一工作模式中，基于所述电子设备的所述眼睛活动判定是否眼疲劳；和

一处理器，其可操作地联接于于所述图像感应器和所述摄像模块，以用于根据所述眼睛活动和可能的眼睛状况生成一观看者眼睛结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括与所述摄像模块配合的一IR光源，以探测所述观看者的一瞳孔尺寸。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述可能眼睛状况选自视网膜细胞瘤，先天性白内障，异色症和轻度眼球偏差。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述摄像模块包括联接于所述处理器的一红外感应器，以用于监测相对于显示屏的一屏幕尺寸的所述观看者与显示屏之间的一工作距离以提醒所述观看者保持与显示屏之间的恰当距离，从而减低眼疲劳和肌肉损伤。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述摄像模块包括联接于所述处理器的一3D深度感应器，以用于确定相对于显示屏的所述观看者的一座高，以确定所述观看者相对于所述显示屏是否具有一恰当高度。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括一控制模块，通过保持所述观看者的头部与所述显示屏之间的一工作距离，从而为所述观看者提供一视敏度测试。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括可操作地联接于所述处理器的一陀螺仪，以用于探测所述显示屏的一屏幕倾斜。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述眼疲劳由所述摄像模块探测到的一眨眼频率来判定。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括一云平台，其中所述观看者眼睛结果被上载到所述云平台，其中在所述云平台中，被认证的医嘱是可访问的。