一种视力训练系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种视力训练系统及方法，所述视力训练系统包括：视力检测模块，用于检测用户的视力，获取用户的视力数据；显示模块，用于在用户的视线方向前方显示目标图像；光学模块，用于使用户在通过光学模块观看目标图像时产生立体感，并且，显示模块和/或光学模块可沿用户的视线方向移动；和视力训练控制模块，用于基于视力检测模块所获取的视力数据与标准视力数据之间的偏差以及偏差的变化率，对显示模块和/或光学模块的移动速度进行模糊控制。根据本发明专利技术的系统，用户可以观看移动的立体的目标图像，提高使用视力训练系统的趣味性和用户体验；可以结合用户的视力状况进行训练，使得控制过程更精确，达到了更佳的训练效果。

A vision training system and method

【技术实现步骤摘要】
一种视力训练系统及方法
本专利技术涉及视频播放
，特别涉及一种视力训练系统及方法。
技术介绍
目前，近视眼及视力不良发生率居高不下，有数据表明，小学生近视及视力不良发生率在高发国家及地区可达到40％以上，中学生可达到70％以上，而大学生则可达到80％以上，而整个社会对近视眼的治疗和预防目前还没有安全有效的手段和方法，其主要原因是近视眼发生的机制不明确，至使近视及视力不良的发生发展任其自然。中西方体育锻炼眼睛或视力项目内容缺乏，我国目前仅有眼保健操，但锻炼效果不佳。目前的视力训练系统对视力保护的方式比较单一，用户只能按照预设定的参数训练视力，且未结合用户的视力状况进行训练，视觉疲劳缓解效果差，耗时较久，无法满足用户的视力矫正或改善需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种视力训练系统及方法，用以结合用户的视力状况进行训练。本专利技术提供一种视力训练系统，包括：视力检测模块，用于检测用户的视力，获取所述用户的视力数据；显示模块，用于在所述用户的视线方向前方显示目标图像；光学模块，设置在所述用户与所述视力训练系统的眼部接触位置与所述显示模块之间，用于使所述用户在通过所述光学模块观看所述目标图像时产生立体感，并且，所述显示模块和/或所述光学模块可沿所述用户的视线方向移动；和视力训练控制模块，用于基于所述视力检测模块所获取的所述视力数据与标准视力数据之间的偏差以及所述偏差的变化率，对所述显示模块和/或所述光学模块的移动速度进行模糊控制。进一步地，所述视力训练控制模块包括：输入单元、处理单元、输出单元和移动单元，其中：所述输入单元用于接收所述视力检测模块发送的所述视力数据，并计算所述视力数据与标准视力数据之间的偏差以及所述偏差的变化率，以作为模糊控制的输入变量；所述处理单元用于将所述视力数据模糊化为模糊输入量、基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量、并将所述模糊输出量解模糊化为模糊控制的输出变量；所述输出单元用于将所述模糊控制的输出变量输出至所述移动单元，由所述移动单元根据所述模糊控制的输出变量对所述显示模块和/或所述光学模块的移动速度进行控制。进一步地，所述处理单元将所述模糊输出量解模糊化为所述模糊控制的输出变量的变化规律为：当视力数据与标准视力数据的偏差以及所述偏差的变化率均为高值时，所述输出变量为低值；当视力数据与标准视力数据的偏差为高值、所述偏差的变化率为低值时，所述输出变量为中间值；当视力数据与标准视力数据的偏差为中间值、所述偏差的变化率为高值时，所述输出变量为低值；当视力数据与标准视力数据的偏差为低值时，所述输出变量为高值。进一步地，所述视力检测模块检测用户的视力，获取所述用户的视力数据执行以下步骤：采集用户的人体频率信号、用户双眼的瞳孔图像和眼睑图像；根据所述用户双眼的瞳孔图像或眼睑图像，确定所述用户的视力数据。进一步地，所述根据所述用户双眼的瞳孔图像或眼睑图像，确定所述用户的视力数据，执行以下步骤：根据所述用户的瞳孔图像，确定所述用户的瞳孔直径和屈光度；根据所述用户的眼睑图像，确定所述用户的眨动频次；根据所述用户的瞳孔直径和眨动频次，确定所述用户的视力疲劳状态，所述视力数据包括所述屈光度和所述视力疲劳状态。进一步地，所述视力训练系统还包括计时单元，与所述显示模块和所述光学模块通信连接，所述计时单元用于判断所述显示模块与所述光学模块移动的累计时间是否达到预设训练时间，当所述显示模块与所述光学模块移动的累计时间小于所述预设训练时间时，则所述视力训练控制模块控制所述显示模块与所述光学模块继续沿所述用户的视线方向移动；当所述显示模块与所述光学模块移动的累计时间达到所述预设训练时间时，则述视力训练控制模块控制所述显示模块与所述光学模块停止移动。进一步地，所述视力训练系统还包括引导单元，用于引导所述用户的眼球朝若干个预设位置运动，所述视力训练控制模块根据所述视力数据与若干个所述视力数据的历史基值之间的比较结果中的最大值调整所述预设位置。进一步地，所述光学模块包括：立体光学单元、摄像单元、A/D转换单元、图像处理电路和图像输出单元，其中：所述立体光学单元用于针对同一被摄物体，生成从多个视角看到的被摄物体图像；所述摄像单元用于根据通过所述立体光学单元生成的被摄物体图像，生成立体图像数据；所述A/D转换单元，用于通过所述摄像单元生成的所述立体图像数据进行A/D转换，以生成数字立体图像数据；所述图像处理电路用于对通过所述A/D转换单元生成的所述数字立体图像数据执行图像处理；所述图像输出单元模块用于输出通过所述图像处理电路执行图像处理后的立体图像数据。进一步地，所述视力检测模块检测用户的视力，获取所述用户的视力数据执行以下步骤：步骤S101：获取所述用户在各次测试时的视力值；其中，Fi为所述用户在第i次测试时的视力值，Pil为所述用户在第i次测试时的眼睑图像数据中灰度值为l的像素点数目，i表示用户的测验次数，i＝1,2,3,…,n，n为用户测验总次数，l表示图像灰度值，l＝1,2,3,…,L，Hi为用户在第i次测试时与测试物的距离，Pi为用户在第i次测试时测试物的实际像素，其中α为调和系数，其计算公式如下：步骤S102：根据所述用户在各次测试时的视力值，计算所述用户最终的视力值；最终评定的视力值F为：本专利技术实施例提供的一种视力训练系统，具有以下有益效果：借助于显示模块和光学模块，用户可以观看移动的立体的目标图像，提高使用视力训练系统的趣味性和用户体验；借助于视力训练控制模块，可以基于视力数据与标准视力数据之间的偏差以及偏差的变化率对显示模块以及光学模块的移动速度进行模糊控制，克服了目前用户只能按照预设定的参数训练视力的问题，可以结合用户的视力状况进行训练，使得控制过程更精确，达到了更佳的训练效果，改善了视觉疲劳的缓解效果，最大限度地满足用户的视力矫正或改善需求。本专利技术还提供一种视力训练方法，所述方法执行以下步骤：步骤1：检测用户的视力，获取所述用户的视力数据；步骤2：在所述用户的视线方向前方显示目标图像，并在所述用户与所述视力训练系统的眼部接触位置与所述目标图像之间设置光学模块，以使所述用户在通过所述光学模块观看所述目标图像时产生立体感，并且所述目标图像和/或所述光学模块可沿所述用户的视线方向移动；步骤3：基于所获取的所述视力数据与标准视力数据之间的偏差以及所述偏差的变化率，对所述目标图像和/或所述光学模块的移动速度进行模糊控制。本专利技术实施例提供的一种视力训练方法，具有以下有益效果：。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视力训练系统，其特征在于，包括：/n视力检测模块，用于检测用户的视力，获取所述用户的视力数据；/n显示模块，用于在所述用户的视线方向前方显示目标图像；/n光学模块，设置在所述用户与所述视力训练系统的眼部接触位置与所述显示模块之间，用于使所述用户在通过所述光学模块观看所述目标图像时产生立体感，并且，所述显示模块和/或所述光学模块可沿所述用户的视线方向移动；和/n视力训练控制模块，用于基于所述视力检测模块所获取的所述视力数据与标准视力数据之间的偏差以及所述偏差的变化率，对所述显示模块和/或所述光学模块的移动速度进行模糊控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种视力训练系统，其特征在于，包括：
视力检测模块，用于检测用户的视力，获取所述用户的视力数据；
显示模块，用于在所述用户的视线方向前方显示目标图像；
光学模块，设置在所述用户与所述视力训练系统的眼部接触位置与所述显示模块之间，用于使所述用户在通过所述光学模块观看所述目标图像时产生立体感，并且，所述显示模块和/或所述光学模块可沿所述用户的视线方向移动；和
视力训练控制模块，用于基于所述视力检测模块所获取的所述视力数据与标准视力数据之间的偏差以及所述偏差的变化率，对所述显示模块和/或所述光学模块的移动速度进行模糊控制。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视力训练控制模块包括：输入单元、处理单元、输出单元和移动单元，其中：
所述输入单元用于接收所述视力检测模块发送的所述视力数据，并计算所述视力数据与标准视力数据之间的偏差以及所述偏差的变化率，以作为模糊控制的输入变量；
所述处理单元用于将所述视力数据模糊化为模糊输入量、基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量、并将所述模糊输出量解模糊化为模糊控制的输出变量；
所述输出单元用于将所述模糊控制的输出变量输出至所述移动单元，由所述移动单元根据所述模糊控制的输出变量对所述显示模块和/或所述光学模块的移动速度进行控制。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理单元将所述模糊输出量解模糊化为所述模糊控制的输出变量的变化规律为：
当视力数据与标准视力数据的偏差以及所述偏差的变化率均为高值时，所述输出变量为低值；
当视力数据与标准视力数据的偏差为高值、所述偏差的变化率为低值时，所述输出变量为中间值；
当视力数据与标准视力数据的偏差为中间值、所述偏差的变化率为高值时，所述输出变量为低值；
当视力数据与标准视力数据的偏差为低值时，所述输出变量为高值。


4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视力检测模块检测用户的视力，获取所述用户的视力数据执行以下步骤：
采集用户的人体频率信号、用户双眼的瞳孔图像和眼睑图像；
根据所述用户双眼的瞳孔图像或眼睑图像，确定所述用户的视力数据。


5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述根据所述用户双眼的瞳孔图像或眼睑图像，确定所述用户的视力数据，执行以下步骤：
根据所述用户的瞳孔图像，确定所述用户的瞳孔直径和屈光度；
根据所述用户的眼睑图像，确定所述用户的眨动频次；
根据所述用户的瞳孔直径和眨动频次，确定所述用户的视力疲劳状态，所述视力数据包括所述屈光度和所述视力疲劳状态。


6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视力训练系统还包括计时单元，与所述显示模块和所述光学模块通信连接，所述计时单元用于判断所述显示模块与所述光学模块移...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵成玉，
申请(专利权)人：赵成玉，
类型：发明
国别省市：黑龙;23