一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统，所述摄像头用于获取消费者三次面部图像；所述图形处理计算模块用于计算出三次面部图像对应的虹膜的像上直径，并分别计算出三次视距和三次屈光度，根据第一次的屈光度判断是否佩戴正球镜，根据第二次屈光度和第三次屈光度的数值计算出假性近视屈光度。本发明专利技术中，眼睛的真性近视部分和假性近视部分可由用户自行操作并完成测量，也可以由用户的朋友、亲人进行操作，避免了传统测量过程中消费者的主观因素的影响，简化了测量过程，使每个消费者都可以随时、随地掌握眼睛状态的变化，从而使消费者可以采用软件提供的饮食、生活等方面的建议进行眼睛的保健。

Measuring system and method for juvenile eye pseudomyopia part

【技术实现步骤摘要】
一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统及方法
本专利技术属于青少年眼睛假性近视部分检测
，尤其是一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统及方法。
技术介绍
假性近视从实质上说不是近视，可能是正视，也可能是轻度远视，但临床上表现为近视状态，其实质上是一种调节功能痉挛的状态，假性近视主要由长时间不科学用眼、眼营养缺乏、受到光色刺激过多等原因造成，在青少年人群中为高发疾病，主要表现为：在看近处物体时，由于使用调节的程度过强和持续的时间太长，在进行长时间的读写后转为看远时，不能很快把调节放松，即调节反应时间较正常者延长，久而久之，不知不觉中会使眼睛的调节异常紧张，睫状肌长期处于收缩痉挛状态，最后失去了调节性，远方视力下降。青少年出现近视情况时，需要到医院进行检查，而医院一般要求进行散瞳，即通过睫状肌麻痹剂使控制瞳孔收缩的肌肉麻痹，从而瞳孔散大，以避免调节功能对近视屈光度测量的干扰，但在实际使用中发现，用托比酰胺快速散瞳时需要一小时内点药4～6次，恢复期需要6小时，用阿托品慢速散瞳时需要点药3～5天，恢复期需要21天左右，散瞳后眼睛会出现视物模糊、怕光的现象，家长必须注意青少年在恢复期内的用眼卫生，否则极易出现眼部的伤害，导致视力下降。在假性近视的治疗时，较常使用雾视法，即在做功课、阅读及看电脑时，配戴一幅正球镜，即俗称的老花眼镜，令眼睛在看近物时，也像是在看远景般感觉舒服自然，保持松驰状态，以减轻眼睛的负担，眼睛也不会像以前般疲累，当观看远物时，就可戴上负镜，以让视力恢愎清晰。但雾视法中的近雾视法和远雾视法在操作时需要专业的人员进行指导，否则极易出现视力损害的危害，比如：雾视法会引起外隐斜甚至外斜视。综上所述，散瞳需要使用验光仪等专用设备进行验光，并且提前使用药物进行眼部处理，验光时由经验丰富的验光师进行镜片的调配，否则无法实现合适近视度数眼镜的配制。上述验光仪价格昂贵，无法普及，不具备便携性，只能在医院使用且专业性强，普通用户无法经常性的进行眼镜的测试，同时散瞳后如果不注意保护，会对眼部造成伤害。雾视法也需要在医院进行并且需要专业人员的指导，而且极易出现外斜视的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供操作简便、无需复杂验光设备、无需专业知识即可以随时、随地了解青少年假性近视部分的一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统。本专利技术采取的技术方案是：一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统，其特征在于：包括摄像头和图形处理计算模块；所述摄像头用于获取消费者三次面部图像；所述图形处理计算模块用于计算出三次面部图像对应的虹膜的像上直径，并分别计算出三次视距和三次屈光度，根据第一次的屈光度判断是否佩戴正球镜，根据第二次屈光度和第三次屈光度的数值计算出假性近视屈光度。本专利技术的另一个目的是提供一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统的测量方法，其特征在于：测量过程包括以下步骤：⑴使带有摄像头的终端与消费者的面部相互靠近，消费者单眼裸眼观察终端设置的视标，当消费者刚刚看到清晰的视标时，摄像头获取消费者的面部图像；⑵计算出面部图像中虹膜的像上直径，根据虹膜的像上直径计算出人眼至屏幕的视距；⑶根据面部图像对应的视距计算出对应的屈光度；⑷判断是否佩戴正球镜，进入下一步骤；⑸重复步骤⑴～⑶，计算出第二次的视距和第二次的屈光度；⑹使终端在第二次的视距基础上远离消费者的面部一段距离，保持终端位置不变；⑺消费者观察终端设置的视标，并尽量放松眼睛使视标清晰，保持一段时间；⑻重复步骤⑴～⑶，计算出第三次的视距和第三次的屈光度；⑼假性近视屈光度为第二次的屈光度与第三次的屈光度的差值。而且，所述消费者的真性近视屈光度为步骤⑶所述的屈光度与步骤⑼所述差值之间相减的结果。而且，所述视距为消费者单眼的虹膜中心到视标的距离，通过曲线查值法得到；建立曲线的过程是：⑴预先制作消费者面部图像的虹膜的像上直径和实际测量的视距之间的样本表，由像上直径与消费者面部图像宽度的比值求出比例尺；⑵建立实际测量的视距为横坐标、比例尺为纵坐标的坐标系；⑶根据样本表在坐标系内绘制曲线。而且，查值的过程是：⑴用计算出的像上直径除以人的脸部图像的宽度得出比例尺的数值；⑵根据比例尺的数值在曲线上查找横坐标对应的视距的数值。而且，所述视距为消费者单眼的虹膜中心到视标的距离，通过公式计算法得到；所述公式计算法使用如下公式：其中，Y为距离，K取值为1.5±0.2，W为面部图像宽度的像素值，D为虹膜的像上直径。而且，所述虹膜的像上直径的计算过程包括以下步骤：⑴对面部图像进行颜色空间转换处理，获得灰度图像；⑵对步骤⑴的结果进行直方图均衡化处理；⑶对步骤⑵的结果进行人眼区域的分类器定位；⑷对步骤⑶的结果进行二值化处理；⑸对步骤⑷的结果进行霍夫圆变换处理，得出虹膜中心及虹膜的像上直径。而且，步骤⑷所述判断是否佩戴正球镜的步骤是：当步骤⑶的屈光度大于-3D时，则判断消费者需要佩戴+3D的正球镜；当步骤⑶的屈光度小于-3D时，则判断消费者不需要佩戴+3D的正球镜。而且，步骤⑹所述一段距离为2～5厘米，步骤⑺所述一段时间为8～20分钟。本专利技术的优点和积极效果是：1.本系统中，消费者仅需一部带有前置摄像头和网络连接功能的手机、平板电脑等终端，通过操作完成多次脸部图像获取，再由软件完成计算处理，最终在显示屏上显示出假性近视部分的数值以及真性近视部分的数值和下一步保健的操作方法、饮食菜谱等指导信息，消费者无需购买昂贵的验光设备，也无需经过专业的验光培训，可随时随地了解自身眼睛的状态。2.本系统中，消费者在工作、生活、购物、排队等任何环境中都可以进行测量，只要光照度足够摄像头获取脸部图像以及处于网络环境中，就可以完成单次测量或多次平均测量，测量步骤简便、自动化程度高、测量效率高，改变了传统测量时大部分时间花费在验光、散瞳以及观察视力表的情况。3.本系统中，消费者可以在不同的时间、不同的地点进行测量，避免了测量过程中，消费者只能在医院等具有专业测量设备、专业人员的场所中完成测量的问题，也避免了消费者单次测量而产生的误差，消费者可在眼睛处于不同疲劳状态时进行多次测量，由软件进行统计计算，得出平均值，该平均值更能清楚的描述眼睛的状态。4.本专利技术中，眼睛的真性近视部分和假性近视部分可由用户自行操作并完成测量，也可以由用户的朋友、亲人进行操作，甚至医生、验光师也可以使用，避免了传统测量过程中消费者的主观因素的影响，简化了测量过程，使每个消费者都可以随时、随地掌握眼睛状态的变化，从而使消费者可以采用软件提供的饮食、生活等方面的建议进行眼睛的保健，解决了现有技术中操作不便、专业性强等的诸多问题和缺陷。附图说明图1(a)、(b)分别是本专利技术的脸部图像的视距的测试原理图，分别为平直和稍微倾斜两种情况；图2是预先测量的部分样本表；图3是根据图2样本绘制的视距与比例尺关系的曲线；图4是根据图2样本绘制的视距与虹膜的像上直径关系的曲线；图5为视标的示意图。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本专利技术的保护范围。一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统，如图1～5所示，本专利技术的创新在于：包括摄像头和图形处理计算模块；所述摄像头用于获取消费者三次面部图像；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统，其特征在于：包括摄像头和图形处理计算模块；所述摄像头用于获取消费者三次面部图像；所述图形处理计算模块用于计算出三次面部图像对应的虹膜的像上直径，并分别计算出三次视距和三次屈光度，根据第一次的屈光度判断是否佩戴正球镜，根据第二次屈光度和第三次屈光度的数值计算出假性近视屈光度。

【技术特征摘要】
1.一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统，其特征在于：包括摄像头和图形处理计算模块；所述摄像头用于获取消费者三次面部图像；所述图形处理计算模块用于计算出三次面部图像对应的虹膜的像上直径，并分别计算出三次视距和三次屈光度，根据第一次的屈光度判断是否佩戴正球镜，根据第二次屈光度和第三次屈光度的数值计算出假性近视屈光度。2.根据权利要求1所述的一种青少年眼睛假性近视部分的测量系统的测量方法，其特征在于：测量过程包括以下步骤：⑴使带有摄像头的终端与消费者的面部相互靠近，消费者单眼裸眼观察终端设置的视标，当消费者刚刚看到清晰的视标时，摄像头获取消费者的面部图像；⑵计算出面部图像中虹膜的像上直径，根据虹膜的像上直径计算出人眼至屏幕的视距；⑶根据面部图像对应的视距计算出对应的屈光度；⑷判断是否佩戴正球镜，进入下一步骤；⑸重复步骤⑴～⑶，计算出第二次的视距和第二次的屈光度；⑹使终端在第二次的视距基础上远离消费者的面部一段距离，保持终端位置不变；⑺消费者观察终端设置的视标，并尽量放松眼睛使视标清晰，保持一段时间；⑻重复步骤⑴～⑶，计算出第三次的视距和第三次的屈光度；⑼假性近视屈光度为第二次的屈光度与第三次的屈光度的差值。3.根据权利要求2所述的一种青少年眼睛假性近视部分的测量方法，其特征在于：所述消费者的真性近视屈光度为步骤⑶所述的屈光度与步骤⑼所述差值之间相减的结果。4.根据权利要求3所述的一种青少年眼睛假性近视部分的测量方法，其特征在于：所述视距为消费者单眼的虹膜中心到视标的距离，通过曲线查值法得到；建立曲线的过程是：⑴预先制作消费者面部图像的虹膜的像上直径和实际测量的视距之间的样本表，由像上直径与消费者面部图像宽度的比值求出比例尺；⑵建立实际测量的视距为横坐标、比例尺为纵坐标的坐标系；⑶根据样本表在坐标系内绘制曲线；查...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎辉，高仁福，
申请(专利权)人：分界线天津网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12