一种老花屈光度的测量系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种老花屈光度的测量系统，所述摄像头用于获取消费者工作位置面部图像和获取消费者近点面部图像；所述图像处理计算模块用于计算出工作位置面部图像中虹膜的像上直径、近点面部图像中虹膜的像上直径，并通过两个像上直径计算出单眼的工作位置的视距、单眼的近点的视距，再根据两个视距计算出工作位置屈光度、近点的屈光度，最后根据两个屈光度计算出老花屈光度。本发明专利技术中，老花屈光度可由用户自行测量出结果，也可以由眼镜店测量出结果，避免了传统配镜过程中插片试戴时的消费者的主观因素的影响，简化了配制眼镜的过程，使每个消费者都可以清晰的掌握度数的变化，在软件提供的饮食、生活等方面的建议下进行眼睛的保健。

【技术实现步骤摘要】
一种老花屈光度的测量系统及方法优先权说明本专利技术的权利要求1的技术方案要求了于2017年4月28日向中国国家知识产权局专利局提交的申请号为2017102928066的专利技术专利申请的说明书具体实施方案中的内容；本专利技术的权利要求2的技术方案要求了于2017年4月28日向中国国家知识产权局专利局提交的申请号为2017102928066的专利技术专利申请的权利要求1技术方案的优先权。
本专利技术属于老花屈光度检测
，尤其是一种老花屈光度的测量系统及方法。
技术介绍
老花是指上年纪的人逐渐产生近距离阅读或工作困难的情况，这是人体机能老化的一种现象，比如：看细小字迹模糊不清，必须要将书本、报纸拿远才能看清上面的字迹，随着年龄的继续增长，即使书报已经尽量远移，也难以得到清晰的视力，此时可以通过佩戴凸透镜来提高近视能力。老花最简单、实用的矫正方法是佩戴眼镜，而配制过程中最重要的是验光，常用的设备为验光仪，该设备在临床工作中占据了很重要的地位，验光仪采用红外、电子、计算机等技术手段检查光线入射眼球后的聚焦情况，具有测量速度快、使用方便的优点，但在实际使用中发现，验光仪还是存在一些问题：1.验光仪为专用硬件，需要聘请专业的验光师，由其在测量时逐步进行操作，完成屈光度的测量，一般的用户很难专门购买价格高昂的验光仪，而且也无法获得验光操作的专业培训；2.验光仪的准确性受到很多因素的影响，比如：消费者头眼配合不好、注视眼光不集中、消费者过于紧张等都会造成较大的误差，所以验光仪作为眼镜配制的唯一根据是不妥的；3.验光仪仅能测量出屈光度的大致情况，对了解消费者屈光程度提供参考，验光师最终还是要根据消费者的主观感受进行插片试戴以确定合适的度数。
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、随地了解眼睛状态的一种老花屈光度的测量系统。本专利技术采取的技术方案是：一种老花屈光度的测量系统，其特征在于：包括摄像头、图像处理计算模块；所述摄像头用于获取消费者工作位置面部图像和获取消费者近点面部图像；所述图像处理计算模块用于计算出工作位置面部图像中虹膜的像上直径、近点面部图像中虹膜的像上直径，并通过两个像上直径计算出单眼的工作位置的视距、单眼的近点的视距，再根据两个视距计算出工作位置屈光度、近点的屈光度，最后根据两个屈光度计算出老花屈光度。本专利技术的另一个目的是提供一种老花屈光度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移动并由远及近靠近消费者的面部，消费者单眼裸眼观察终端设置的视标，当达到合适的距离时，摄像头获取消费者工作位置面部图像；⑵带有摄像头的终端移动并由近及远远离消费者的面部，消费者单眼裸眼观察终端设置的视标，当达到合适的距离时，摄像头获取消费者近点面部图像；⑶计算出工作位置面部图像中虹膜的像上直径，计算出近点面部图像中虹膜的像上直径；⑷根据工作位置面部图像对应的虹膜的像上直径计算出单眼的工作位置的视距，根据近点面部图像对应的虹膜的像上直径计算出单眼的近点的视距；⑸根据工作位置的视距计算出工作位置屈光度，根据近点的视距计算出近点的屈光度，老花屈光度为工作位置屈光度与近点的屈光度的差值。而且，步骤⑴所述的合适的距离是消费者认为达到阅读或近距离工作的距离。而且，步骤⑵所述的合适的距离是消费者刚刚看到清晰视标时的距离。而且，所述视距为消费者单眼的虹膜中心到视标的垂直距离，通过曲线查值法或公式计算法得到。而且，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，所述近点屈光度的计算方法是：近点屈光度＝-(1/近点的视距)。而且，所述工作位置的屈光度的计算方法是：工作位置的屈光度＝-(1/工作位置的视距)。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。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的手机、平板电脑等终端，通过一定的操作步骤完成图像的获取，剩下的计算部分由软件完成，最终在显示屏上显示出屈光度的信息，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的眼睛的状态。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屈光度的测量，只要摄像头能够正常的获取脸部图像并计算出瞳孔反光点，就可以得到准确的屈光度，而且测量简便、效率高，改变了传统配镜时大部分时间花费在插片调整中的情况。3.本系统中，消费者可以在不同的时间、不同的地点进行屈光度的测量，避免了传统配镜过程中，消费者只能在眼镜店进行单次验光而产生的误差，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，得出屈光度的平均值，该平均值可作为配镜的依据。4.本专利技术中，老花屈光度可由用户自行测量出结果，也可以由眼镜店测量出结果，避免了传统配镜过程中插片试戴时的消费者的主观因素的影响，简化了配制眼镜的过程，使每个消费者都可以清晰的掌握度数的变化，在软件提供的饮食、生活等方面的建议下进行眼睛的保健。附图说明图1(a)、(b)分别是本专利技术的工作位置脸部图像的视距以及近点脸部图像的视距的测试原理图；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。一种老花屈光度的测量系统，如图1～5所示，本专利技术的创新在于：包括摄像头、图像处理计算模块；所述摄像头用于获取消费者工作位置面部图像和获取消费者近点面部图像；所述图像处理计算模块用于计算出工作位置面部图像中虹膜的像上直径、近点面部图像中虹膜的像上直径，并通过两个像上直径计算出单眼的工作位置的视距、单眼的近点的视距，再根据两个视距计算出工作位置屈光度、近点的屈光度，最后根据两个屈光度计算出老花屈光度。上述老花屈光度的测量系统使用的方法是：测量过程包括以下步骤：⑴使带有摄像头的终端移动并由远及近靠近消费者的面部，消费者单眼裸眼观察终端设置的视标，当达到合适的距离时，摄像头获取消费者工作位置面部图像；⑵带有摄像头的终端移动并由近及远远离消费者的面部，消费者单眼裸眼观察终端设置的视标，当达到合适的距离时，摄像头获取消费者近点面部图像；⑶计算出工作位置面部图像中虹膜的像上直径，计算出近点面部图像中虹膜的像上直径；⑷根据工作位置面部图像对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种老花屈光度的测量系统，其特征在于：包括摄像头、图像处理计算模块；所述摄像头用于获取消费者工作位置面部图像和获取消费者近点面部图像；所述图像处理计算模块用于计算出工作位置面部图像中虹膜的像上直径、近点面部图像中虹膜的像上直径，并通过两个像上直径计算出单眼的工作位置的视距、单眼的近点的视距，再根据两个视距计算出工作位置屈光度、近点的屈光度，最后根据两个屈光度计算出老花屈光度。

【技术特征摘要】
2017.04.28 CN 20171029280661.一种老花屈光度的测量系统，其特征在于：包括摄像头、图像处理计算模块；所述摄像头用于获取消费者工作位置面部图像和获取消费者近点面部图像；所述图像处理计算模块用于计算出工作位置面部图像中虹膜的像上直径、近点面部图像中虹膜的像上直径，并通过两个像上直径计算出单眼的工作位置的视距、单眼的近点的视距，再根据两个视距计算出工作位置屈光度、近点的屈光度，最后根据两个屈光度计算出老花屈光度。2.根据权利要求1所述的一种老花屈光度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移动并由远及近靠近消费者的面部，消费者单眼裸眼观察终端设置的视标，当达到合适的距离时，摄像头获取消费者工作位置面部图像；⑵带有摄像头的终端移动并由近及远靠近消费者的面部，消费者单眼裸眼观察终端设置的视标，当达到合适的距离时，摄像头获取消费者近点面部图像；⑶计算出工作位置面部图像中虹膜的像上直径，计算出近点面部图像中虹膜的像上直径；⑷根据工作位置面部图像对应的虹膜的像上直径计算出单眼的工作位置的视距，根据近点面部图像对应的虹膜的像上直径计算出单眼的近点的视距；⑸根据工作位置的视距计算出工作位置屈光度，根据近点的视距计算出近点的屈光度，老花屈光度为工作位置屈光度与近点的屈光度的差值。3.根据权利要求2所述的一种老花屈光度的测量方法，其特征在于：步骤⑴所述的合适的距离是消费者认为达到阅读或近距离工作的距离。4.根据权利要求2所述的一种老花屈光度的测量方法，其特征在于：步骤⑵所述的合适的距离是消费者...

【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