基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜，包括大广角景深可调光学成像系统、数字智能主控系统、与移动终端交互通讯系统及电源系统，该眼镜利用智能化数字三维影像技术及光学设计，制造出大广角的虚拟三维立体纵深场景；并通过与移动终端的交互通讯，由专用App操控眼镜的各种视觉失调监测及康复训练用立体图片和视频播放功能及有关互动操作，具有对使用者进行视力和色盲色弱检查以及视觉康复训练等不同功能的软件程序及与云端和医生交互通讯能力，能方便地让使用者在家中进行视觉检测和康复训练，包括景深调节、视角调节、反应调节，对比度调节等，起到帮助用者解决各种视觉失调问题的作用。

【技术实现步骤摘要】
基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜
本技术涉及生物医学光电子
，具体涉及一种基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜。
技术介绍
全世界约25％的人口有这样那样的视觉失调问题。低下的视力，影响了他们的生活与工作质量以及就业和职业选择，若处理不当，还可能会导致他们在此后的生活有失明的危险。所谓视觉失调，指的是斜视、弱视、眼睛适应性调节不足、视角视野狭窄等问题。这些问题，除了是由于眼睛本身的问题(如视通道无对准、折射率有差别、有缺陷或损伤等)之外，还与脑的学习和知觉处理功能有关。所以在进行有关眼的治疗之外，可以通过适当的视觉训练来改善各种视觉失调问题。有关研究表明，三维立体显示的视频影像游戏可激励人脑建立合适的视觉通道以纠正视力，甚至克服因为年龄而导致的视力退化问题。其中最为重要的发现是通过三维立体显示的视频影像游戏来有效帮助视力恢复的效应，不仅适用于青少年，亦可适用于成年人甚至老年人，这使得不同年龄的人都有可能通过这样的视觉训练康复眼镜而受惠，从而产生良好的社会与经济效益。目前世界没见报道有基于数字智能虚拟三维立体视频影像技术的既适用于儿童又适用于成年人的小型手持式/穿戴式家用视觉训练康复装置。现有的视觉训练仪基本都是标尺视标式或是调焦箱式，这些训练仪一般需要医护人员参与手动调焦或移动视标，操作与训练过程较为复杂麻烦，使用者尤其是儿童往往都难以适应坚持，而短时间内便中止训练，达不到有关要求。另有一些号称视觉训练眼镜，实质上是仅在眼镜框上安装几对发光二极管，简单地以轮流闪光的方式吸引眼球的运动，以求借此缓解眼球的疲劳，无论是功能与效果都相当有限。还有一些基于电脑的训练仪，仅能做到二维的效果。亦有一些3D立体视觉训练数字康复治疗系统，需要大型3D立体电影反映系统，不能做到小型化的家用手持式或穿戴式。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜，利用智能化数字三维影像技术，制造出虚拟的三维立体纵深场景，使得使用者得到虚拟世界的逼真感受。且可使本视觉训练康复装置做到小型化、眼镜样穿戴，能方便地让使用者在家中使用；可以通过在其场景中前后左右移动或色彩变化或捕获闪躲等的景物变换和游戏，对使用者进行各种视觉训练，包括景深调节、视角调节、反应调节，对比度调节等，以起到帮助使用者解决各种视觉失调问题，特别是使老年人防止或延迟老花眼发生，提高视角及视觉灵敏度；使儿童能防治近视眼，纠正斜视。并可通过其所备有的各种立体与颜色视力检查表，监测使用者的视力状况和训练效果。本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜，所述的眼镜包括一大广角景深可调光学成像系统、一数字智能主控系统、一与移动终端交互通讯系统，以及一电源系统；所述的大广角景深可调光学成像系统，设置于使用者两眼前方，通过在两眼前各自对应的显示屏展示的不同角度的同一场景图像，产生有不同景深感觉的立体图像；所述的数字智能主控系统用于实现对整个眼镜的控制与操作，包括对数据和信号的传输和储存，向所述的大广角景深可调光学成像系统传输视频左右分屏播放的图像信号，对视觉训练视频程序或游戏的操控或互动响应，以及感应使用者位置、取向和加速运动情况，向系统反馈相关的操作指令；所述的与移动终端交互通讯系统用于与外部移动终端进行信息交换，以移动终端操作实现对眼镜的操控或有关互动响应、更新软件、视频图像下载，以及上传使用者进行视觉失调监测及康复训练的结果数据；所述的电源系统用于为眼镜各个分系统提供工作电压。进一步地，所述的大广角景深可调光学成像系统包括一高清数码显示屏，及其可变焦实现高景深立体成像的透镜组，所述的大广角景深可调光学成像系统在使用者眼前展示单眼视角高达120度的高景深立体场景。进一步地，所述的数字智能主控系统基于安卓平台，包括一微控制器作为主控芯片、及一输入设备分系统和一输出设备分系统，所述的微控制器还包括USB接口、无线通讯传输接口以及SD卡接口，用于传输导入和存储有关视觉训练程序或视频。进一步地，所述的数字智能主控系统中的输入设备分系统包括无线通讯控制功能模块、电源管理模块、九轴陀螺仪、电子罗盘、加速计以及微控单元，所述的九轴陀螺仪用于感应使用者头部的旋转，所述的加速计用于感应使用者头部的加速，所述的电子罗盘用于定位方向，所述的摄像头用于视看外部现实场景和视频采集。进一步地，所述的数字智能主控系统中的输出设备分系统具有SD/USB存储设备、图像输出及显示、音频输出及播放设备。进一步地，所述的与移动终端交互通讯系统包括一无线通讯模块及一带专用App操控软件的移动终端。进一步地，所述的与移动终端交互通讯系统包括两种通讯模式，一种是与使用者的移动终端点对点通讯模式，使用者可通过专门设计的移动终端App实现以移动终端对训练视频程序或游戏的操控或有关互动响应，以及两者之间的数据、视频与图像的传输、视觉训练游戏的操作和眼镜训练结果数据的接收与存储功能，另一种是AccessPoint模式，将眼镜和使用者的移动终端同时连接到无线网络的接入点，连接到视觉训练系统的云端，通过云端直接更新眼镜的软件系统，下载最近的训练图片、视频和视觉训练游戏内容，并将训练结果直接上传到云端的数据库中，进行交互数据传输。进一步地，所述的带专用App操控软件的移动终端包括手机、笔记本电脑、平板电脑和掌上上网设备、多媒体设备、流媒体设备、移动互联网设备(MID，mobileinternetdevice)、可穿戴设备或其他类型的终端设备。进一步地，所述的与移动终端交互通讯系统中带专用App操控软件的移动终端具有操控所述的视觉失调监测及康复训练用眼镜各种功能的按键开关，且具有进行有关视觉健康检查包括视力和色盲色弱检查检测以及弱视训练、假性近视训练的视觉康复训练功能的软件程序模块和图片及视频。进一步地，所述的视觉康复训练功能的软件程序模块是通过虚拟立体场景实现的不同距离视力表，以及可上下、前后、左右不同方位不同色彩移动或变动位置与方位取向的图标和物体所进行的互动式内容和游戏。进一步地，所述的电源系统为一电压为3.7伏-12伏的可充放电锂电池组。上述基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜的作用原理是：大广角景深可调光学成像系统，可在使用者眼前展示单眼视角高达120度的高景深立体场景。然后使用者通过移动终端专用App的操控，或眼镜上的控制按键，由智能主控系统将视觉训练程序或游戏式视频输入显示屏，形成不同景深感觉的立体图像。可对使用者实现视觉健康检测、弱视训练、假性近视训练等不同的功能。其视觉健康检查包括视力(远、近视力，立体视力)和色盲色弱检查。视力检查由在眼镜中显示的模拟不同距离的视力表，便于对使用者的远视力、近视力和周围视力(即视野)等进行检查。如相当于常规视力检查表中5米远的不同“E”形字符作远视力检测，以及模拟距离眼睛30cm处的耶格(Jaeger)近视力表或标准视力表(许广第)作近视力检测等。使用者不用变换环境位置就可方便进行各种视力检测，而且通过左右眼分别显示并结合眼镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜，其特征在于，所述的眼镜包括一大广角景深可调光学成像系统、一数字智能主控系统、一与移动终端交互通讯系统，以及一电源系统；所述的大广角景深可调光学成像系统，设置于使用者两眼前方，通过在两眼前各自对应的显示屏展示的不同角度的同一场景图像，产生有不同景深感觉的立体图像；所述的数字智能主控系统用于实现对整个眼镜的控制与操作，包括对数据和信号的传输和储存，向所述的大广角景深可调光学成像系统传输视频左右分屏播放的图像信号，对视觉训练视频程序或游戏的操控或互动响应，以及感应使用者位置、取向和加速运动情况，向系统反馈相关的操作指令；所述的与移动终端交互通讯系统用于与外部移动终端进行信息交换，以移动终端操作实现对眼镜的操控或有关互动响应、更新软件、视频图像下载，以及上传使用者进行视觉失调监测及康复训练的结果数据；所述的电源系统用于为其他系统提供工作电压。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜，其特征在于，所述的眼镜包括一大广角景深可调光学成像系统、一数字智能主控系统、一与移动终端交互通讯系统，以及一电源系统；所述的大广角景深可调光学成像系统，设置于使用者两眼前方，通过在两眼前各自对应的显示屏展示的不同角度的同一场景图像，产生有不同景深感觉的立体图像；所述的数字智能主控系统用于实现对整个眼镜的控制与操作，包括对数据和信号的传输和储存，向所述的大广角景深可调光学成像系统传输视频左右分屏播放的图像信号，对视觉训练视频程序或游戏的操控或互动响应，以及感应使用者位置、取向和加速运动情况，向系统反馈相关的操作指令；所述的与移动终端交互通讯系统用于与外部移动终端进行信息交换，以移动终端操作实现对眼镜的操控或有关互动响应、更新软件、视频图像下载，以及上传使用者进行视觉失调监测及康复训练的结果数据；所述的电源系统用于为其他系统提供工作电压。2.根据权利要求1所述的基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜，其特征在于，所述的大广角景深可调光学成像系统包括一高清数码显示屏，及其可变焦实现高景深立体成像的透镜组，所述的大广角景深可调光学成像系统在使用者眼前展示单眼视角高达120度的高景深立体场景。3.根据权利要求1所述的基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜，其特征在于，所述的数字智能主控系统基于安卓平台，包括一微控制器作为主控芯片、及一输入设备分系统和一输出设备分系统，所述的微控制器还包括USB接口、无线通讯传输接口以及SD卡接口，用于传输导入和存储有关视觉训练程序或视频。4.根据权利要求3所述的基于数字智能虚拟三维立体影像技术的视觉失调监测及康复训练用眼镜，其特征在于，所述的数字智能主控系统中的输入设备分系统包括无线通讯控制功能模块、电源管理模块、九轴陀螺仪、电子罗盘、摄像头、加速计以及微控单元，所述的九轴陀螺仪用于感应使用者头部的旋转，所述的加速计用于感应使用者头部的加速，所述的电子罗盘用于定位方向，所述的摄像头用于视看外部现实场景和视频采集。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄耀熊，何江，周平，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：新型
国别省市：广东,44