一种自适应照明调节系统以及医用头盔技术方案

本发明专利技术提供了一种自适应照明调节系统以及医用头盔，其中，该自适应照明调节系统包括：图像采集模块、图像处理模块、视线定位模块、照明调节模块和被控照明灯；图像采集模块用于实时采集眼睛的图像信号；所述图像处理模块对所述图像信号进行分析处理计算得到眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息；视线定位模块用于根据角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息计算得到眼睛的视线方向；照明调节模块用于根据所述眼睛的视线方向计算得到照明调节角度，并对被控照明灯的照射方向进行角度调节。本发明专利技术实施例能够做到根据人体眼睛的视线方向自动调节被控照明灯的照射方向，使被控照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明
，具体而言，涉及一种自适应照明调节系统以及医用头盔。
技术介绍
目前，现有的照明灯装置或者设备，其照明角度都是固定的，或者是需要由人为的进行照明角度的调节，在一些特殊的应用场合，如果照明设备的照明方向能够实时跟踪工作人员眼睛的视线方向进行照明的话，会大大调高照明的效率，并且方便快捷；但是现有技术中还没有出现一种照明装置或者设备能够使照明灯的照射方向能够自动跟踪人眼睛视线方向，做到照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种自适应照明调节系统以及医用头盔；能够使被控照明灯的照射方向自动跟踪人眼睛视线方向，做到被控照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致，提高照明效率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种自适应照明调节系统，包括：图像采集模块、图像处理模块、视线定位模块、照明调节模块和被控照明灯；所述图像采集模块用于实时采集眼睛的图像信号，并将所述图像信号进行信号格式转换后发送至所述图像处理模块；所述图像处理模块接收所述图像信号，并对所述图像信号进行分析处理计算得到所述眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，
将所述角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息发送到所述视线定位模块；所述视线定位模块用于根据所述角膜反射中心的位置信息和所述瞳孔中心的位置信息计算得到所述眼睛的视线方向；所述照明调节模块用于根据所述眼睛的视线方向计算得到照明调节角度，并根据所述照明调节角度对所述被控照明灯的照射方向进行角度调节，实现被控照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述照明调节模块包括：信号处理电路、单片机、舵机驱动电路和舵机；所述信号处理电路与所述单片机相连接，所述单片机通过所述舵机驱动电路与所述舵机相连接，所述舵机与所述被控照明灯相连接，所述单片机用于控制所述舵机输出角度的调节，所述舵机进一步带动所述被控照明灯实现照射方向的调节。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述根据所述眼睛的视线方向计算得到照明调节角度包括：根据所述眼睛的视线方向和当前舵机输出角度计算得到照明调节角度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述图像采集模块包括：摄像头和/或图像传感器。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述图像处理模块接收所述图像信号，并对所述图像信号进行分析处
理计算得到所述眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，包括：所述图像处理模块对所述图像信号进行滤波和转换，并根据所述图像信号确定角膜边界高光的位置，进而通过所述角膜边界高光的位置确定瞳孔的边界区间，由瞳孔的边界区间确定瞳孔的位置和大小，计算得到瞳孔中心的位置坐标；所述图像处理模块基于所述角膜边界高光的位置提取角膜反射中心，计算得到角膜反射中心的位置坐标。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述由瞳孔的边界区间确定瞳孔的位置和大小，计算得到瞳孔中心的位置坐标，包括：利用梯度法提取瞳孔边界区间轮廓特征点，并用椭圆拟合瞳孔的方法确定瞳孔中心。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：所述图像处理模块基于所述角膜边界高光的位置提取角膜反射中心，包括：基于所述角膜边界高光的位置采用二值化阈值选取方法提取角膜反射中心。第二方面，本专利技术实施例还提供一种医用头盔，包括：头盔本体和透明面罩，所述头盔本体的前方安装有上述任一实施例中所述的一种自适应照明调节系统；所述透明面罩安装于头盔本体前端，所述透明面罩外侧设置有多层可撕掉的透明薄膜，所述头盔本体左右两侧成镂空状态，所述头盔本体外侧放置有一次性无菌织布外罩。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述头盔本体上设置有通风装置，所述通风装置包括风扇和导风管，所述风扇的出风口位于所述头盔本体内侧，所述出风口处设置有空气过滤元件和调温元件，所述出风口流出的空气通过导风管从头盔内导出。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中：所述电子麦克用于医护人员之间的交流，所述摄像头记录装置用于对整个医护人员的手术过程进行拍摄和记录，所述通信装置用于实时将所述电子麦克和摄像头记录装置采集到的数据传输至外部设备，还用于实时接收外部设备所发送过来的数据。本专利技术实施例所提供的一种自适应照明调节系统以及医用头盔，其中自适应照明系统能够采集眼睛的图像信号，根据该眼睛的图像信号进行分析处理计算得到眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，并利用该角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息计算得到眼睛的视线方向，然后根据该眼睛的视线方向确定得出照明调节角度，利用该照明调节角度进行对被控照明灯的照射方向进行调节，进而使被控照明灯的照射方向与眼睛的视线方向保持一致；本申请的实施例提供的自适应照明调节系统能够做到根据人体眼睛的视线方向自动调节被控照明灯的照射方向，使被控照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致，提高了照明效率，智能快捷。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术一个实施例所提供的一种自适应照明调节系统结构示意图；图2示出了本专利技术一个实施例所提供的一种自适应照明调节系统的照明调节模块结构示意图；图3示出了本专利技术另一个实施例所提供的亮瞳孔与暗瞳孔的效果图。图示说明：110-图像采集模块；120-图像处理模块；130-视线定位模块；140-照明调节模块；150-被控照明灯；210-信号处理电路；220-单片机；230-舵机驱动电路；240-舵机；310-暗瞳孔；320-亮瞳孔；330-角膜边界高光。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示的实施例，本实施例中提供了一种自适应照明调节系统，该自适应照明调节系统包括：图像采集模块110、图像处理模块120、视线定位模块130、照明调节模块140和被控照明灯150；上述图像采集模块110用于实时采集眼睛的图像信号，并将所述的图像信号进行信号格式转换后发送至图像处理模块；图像采集模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应照明调节系统，其特征在于，包括：图像采集模块、图像处理模块、视线定位模块、照明调节模块和被控照明灯；所述图像采集模块用于实时采集眼睛的图像信号，并将所述图像信号进行信号格式转换后发送至所述图像处理模块；所述图像处理模块接收所述图像信号，并对所述图像信号进行分析处理计算得到所述眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，将所述角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息发送到所述视线定位模块；所述视线定位模块用于根据所述角膜反射中心的位置信息和所述瞳孔中心的位置信息计算得到所述眼睛的视线方向；所述照明调节模块用于根据所述眼睛的视线方向计算得到照明调节角度，并根据所述照明调节角度对所述被控照明灯的照射方向进行角度调节，实现被控照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致。

【技术特征摘要】
1.一种自适应照明调节系统，其特征在于，包括：图像采集模块、图像处理模块、视线定位模块、照明调节模块和被控照明灯；所述图像采集模块用于实时采集眼睛的图像信号，并将所述图像信号进行信号格式转换后发送至所述图像处理模块；所述图像处理模块接收所述图像信号，并对所述图像信号进行分析处理计算得到所述眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，将所述角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息发送到所述视线定位模块；所述视线定位模块用于根据所述角膜反射中心的位置信息和所述瞳孔中心的位置信息计算得到所述眼睛的视线方向；所述照明调节模块用于根据所述眼睛的视线方向计算得到照明调节角度，并根据所述照明调节角度对所述被控照明灯的照射方向进行角度调节，实现被控照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致。2.根据权利要求1所述的一种自适应照明调节系统，其特征在于，所述照明调节模块包括：信号处理电路、单片机、舵机驱动电路和舵机；所述信号处理电路与所述单片机相连接，所述单片机通过所述舵机驱动电路与所述舵机相连接，所述舵机与所述被控照明灯相连接，所述单片机用于控制所述舵机输出角度的调节，所述舵机进一步带动所述被控照明灯实现照射方向的调节。3.根据权利要求2所述的一种自适应照明调节系统，其特征在于，所述根据所述眼睛的视线方向计算得到照明调节角度包括：根据所述眼睛的视线方向和当前舵机输出角度计算得到照明调节角度。4.根据权利要求1～3任一所述的一种自适应照明调节系统，其特征
\t在于，所述图像采集模块包括：摄像头和/或图像传感器。5.根据权利要求4所述的一种自适应照明调节系统，其特征在于，所述图像处理模块接收所述图像信号，并对所述图像信号进行分析处理计算得到所述眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，包括：所述图像处...

【专利技术属性】
技术研发人员：高强，张岳，朱斌杰，
申请(专利权)人：北京易迈医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11