【技术实现步骤摘要】
头戴式视觉检测与视觉训练设备
[0001]本专利技术涉及一种眼科医疗器械设备，尤其涉及一种可实时拍摄眼部图像的头戴式视觉检测与视觉训练设备
技术介绍
[0002]斜视检查、弱视训练、同时视、融合视、立体视等双眼视觉检查与训练等是眼科常见的视觉检查与训练内容。目前，临床上进行这些检查与训练时，主要靠医生手动操作，并凭主观经验判断受检者的眼部状态。
[0003]例如，在斜视检查时，目前常用的方法是“遮盖
‑
去遮盖法”，医生手持遮眼板依次遮盖单眼，遮盖时医生肉眼观察对侧眼是否有眼球移动；然后移去遮眼板，医生肉眼观察去除遮眼板后被遮眼是否有眼球移动，从而判断有无显斜视或隐斜视。
[0004]在弱视训练时，目前常用的方法是用眼罩遮盖患者的优势眼，只用弱视眼看图片、视频进行训练。因为不同患者弱视程度有所不同，需要选择不同难度的训练内容让患者进行训练，为了判断患者的弱视眼能否看清训练内容并注视相应的位置，医生目前只能通过肉眼观察患者的注视方向进行主观判断。
[0005]在进行双眼视觉检查与训练时，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，包括，显示模块；控制模块；机壳，为头戴式，通过固定装置保持和头部的相对位置固定；左镜框，为圆环形，左镜框面向眼睛的一侧分布有N个左近红外点光源，左镜框上的左近红外点光源可发出近红外光照射在左眼上，N≥8，N个左近红外点光源的间距相等；左镜框与机壳相连接，且左镜框和机壳的相对位置可调节；左半透半反镜片，为平面镜片，和左镜框的相对位置固定，与左镜框所在平面的夹角为θ，其中0
°
＜θ≤45
°
，可透过可见光，反射近红外光；左近红外摄像头，和左镜框的相对位置固定，可通过左半透半反镜片的反射拍摄左眼图像；左近红外摄像头的中轴线与左镜框所在平面的夹角为90
°‑
2θ；设左近红外摄像头的中轴线与左半透半反镜片的交点为O1，经过O1且垂直于左镜框所在平面的直线经过左镜框所在圆的圆心；右镜框，为圆环形，右镜框面向眼睛的一侧分布有N个右近红外点光源，右镜框上的右近红外点光源可发出近红外光照射在右眼上，N≥8，N个右近红外点光源的间距相等；右镜框与机壳相连接，且右镜框和机壳的相对位置可调节；右半透半反镜片，为平面镜片，和右镜框的相对位置固定，与右镜框所在平面的夹角为θ，其中0
°
＜θ≤45
°
，可透过可见光，反射近红外光；右近红外摄像头，和右镜框的相对位置固定，可通过右半透半反镜片的反射拍摄右眼图像；右近红外摄像头的中轴线与右镜框所在平面的夹角为90
°‑
2θ；设右近红外摄像头的中轴线与右半透半反镜片的交点为O2，经过O2且垂直于右镜框所在平面的直线经过右镜框所在圆的圆心；可控遮盖模块，和机壳相连接，分为左遮盖模块和右遮盖模块，左遮盖模块位于左半透半反镜片的外侧，右遮盖模块位于右半透半反镜片的外侧；通过控制模块对左遮盖模块或显示模块的控制，实现左眼对显示模块所显示内容的可见或不可见；通过控制模块对右遮盖模块或显示模块的控制，实现右眼对显示模块所显示内容的可见或不可见；在任一时刻，左眼和右眼至少有一眼可见显示模块显示的内容。2.根据权利要求1所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，左镜框面向眼睛的一侧分布有8个左近红外点光源，8个左近红外点光源沿圆形排列且间距相等，排列方式为正上方有一个左近红外点光源，每间隔45
°
有一个左近红外点光源；右镜框面向眼睛的一侧分布有8个右近红外点光源，8个右近红外点光源沿圆形排列且间距相等，排列方式为正上方有一个右近红外点光源，每间隔45
°
有一个右近红外点光源。3.根据权利要求1所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，左镜框上可安装圆形视力矫正镜片；右镜框上可安装圆形视力矫正镜片。4.根据权利要求1至3任一项所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，采用以下方法调节左镜框和左眼的相对位置：以左近红外摄像头所拍摄图像的水平方向为X轴，上下方向为Y轴；左眼正视前方时，通过调节左镜框的左右位置，使左近红外摄像头所拍摄的左眼瞳孔中心坐标的X坐标和左眼角膜反射点中心坐标的X坐标重合，通过调节左镜框的上下位置，使左近红外摄像头所拍摄
的左眼瞳孔中心坐标的Y坐标和左眼角膜反射点中心坐标的Y坐标重合；采用以下方法调节右镜框和右眼的相对位置：以右近红外摄像头所拍摄图像的水平方向为X轴，上下方向为Y轴；右眼正视前方时，通过调节右镜框的左右位置，使右近红外摄像头所拍摄的右眼瞳孔中心坐标的X坐标和右眼角膜反射点中心坐标的X坐标重合，通过调节右镜框的上下位置，使右近红外摄像头所拍摄的右眼瞳孔中心坐标的Y坐标和右眼角膜反射点中心坐标的Y坐标重合。5.根据权利要求1至4所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，还包括微型电机，则瞳距调节的方式为自动调节，具体包括以下步骤：左眼正视前方时，如果左近红外摄像头所拍摄的左眼瞳孔中心坐标在左近红外点光源平均坐标的鼻侧，则通过微型电机驱动左镜框相对机壳向鼻侧移动，如果左眼瞳孔中心坐标在左近红外点光源平均坐标的颞侧，则通过微型电机驱动左镜框相对机壳向颞侧移动，直至左眼瞳孔中心坐标的X坐标和左眼角膜反射点中心坐标的X坐标重合；如果左近红外摄像头所拍摄的左眼瞳孔中心坐标在左近红外点光源平均坐标的上侧，则通过微型电机驱动左镜框相对左眼向上侧移动，如果左眼瞳孔中心坐标在左眼角膜反射点中心坐标的下侧，则通过微型电机驱动左镜框相对左眼向下侧移动，直至左眼瞳孔中心坐标的Y坐标和左眼角膜反射点中心坐标的Y坐标重合；右眼正视前方时，如果右近红外摄像头所拍摄的右眼瞳孔中心坐标在右近红外点光源平均坐标的鼻侧，则通过微型电机驱动右镜框相对机壳向鼻侧移动，如果右眼瞳孔中心坐标在右眼角膜反射点中心坐标的颞侧，则通过微型电机驱动右镜框相对机壳向颞侧移动，直至右眼瞳孔中心坐标的X坐标和右眼角膜反射点中心坐标的X坐标重合；如果右近红外摄像头所拍摄的右眼瞳孔中心坐标在右眼角膜反射点中心坐标的上侧，则通过微型电机驱动右镜框相对右眼向上侧移动，如果右眼瞳孔中心坐标在右眼角膜反射点中心坐标的下侧，则通过微型电机驱动右镜框相对右眼向下侧移动，直至右眼瞳孔中心坐标的Y坐标和右眼角膜反射点中心坐标的Y坐标重合。6.根据权利要求1至5任一项所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，可控遮盖模块中的左遮盖模块为液晶快门装置，控制模块对其是否通电进行控制，通电时透明，不通电时不透明；或者通电时不透明，不通电时透明；可控遮盖模块中的右遮盖模块为液晶快门装置，控制模块对其是否通电进行控制，通电时透明，不通电时不透明；或者通电时不透明，不通电时透明；或者：可控遮盖模块中的左遮盖模块为只能透过P1型偏振光的偏振片；可控遮盖模块中的右遮盖模块为只能透过P2型偏振光的偏振片；当控制模块控制显示模块，使其显示只含P1型偏振光的图像时，只有左眼能通过左遮盖模块看到显示模块所显示的图像；当控制模块控制显示模块，使其显示只含P2型偏振光的图像时，只有右眼能通过右遮盖模块看到显示模块所显示的图像；当控制模块控制显示模块，使其显示同时含P1型和P2型偏振光的图像时，左眼能通过左遮盖模块看到显示模块所显示的图像，同时右眼能通过右遮盖模块看到显示模块所显示的图像；或者：可控遮盖模块中的左遮盖模块为只能透过波长为λ1的可见光的带通滤光片，可控遮盖模块中的右遮盖模块为只能透过波长为λ2的可见光的带通滤光片，λ1不等于λ2；当控制模块控制显示模块，使其显示只含发光波长为λ1的图像时，只有左眼能通过左遮盖模块看
到显示模块所显示的图像；当控制模块控制显示模块，使其显示只含发光波长为λ2的图像时，只有右眼能通过右遮盖模块看到显示模块所显示的图像；当控制模块控制显示模块，使其显示同时含发光波长为λ1和发光波长为λ2的图像时，左眼能通过左遮盖模块看到显示模块所显示的图像，同时右眼能通过右遮盖模块看到显示模块所显示的图像。7.根据权利要求1至6任一项所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，机壳由侧面材料和正面材料组成；机壳的侧面材料不透可见光，不透近红外光；机壳的正面材料透可见光；机壳从外部覆盖了左镜框、左半透半反镜片、左近红外摄像头、右镜框、右半透半反镜片、右近红外摄像头、可控遮盖模块；机壳不遮挡人眼前方视野，同时使外部可见光及近红外光不能通过左眼和左镜框之间的缝隙或右眼和右镜框之间的缝隙照射进来。8.根据权利要求1至7任一项所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，机壳上设有投影装置，通过投影装置在前方的平面上投射图案。9.根据权利要求1至8任一项所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，还包括免标定的眼球运动方向判断模块：当左眼瞳孔中心坐标和左近红外点光源平均坐标不重合时，免标定的眼球运动方向判断模块选取离左眼瞳孔中心坐标最近的三个左近红外点光源角膜反射点，根据三个角膜反射点构成的三角形的钝角的指向判断左眼眼球运动的方向；当右眼瞳孔中心坐标和右近红外点光源平均坐标不重合时，免标定的眼球运动方向判断模块选取离右眼瞳孔中心坐标最近的三个右近红外点光源角膜反射点，根据三个角膜反射点构成的三角形的钝角的指向判断右眼眼球运动的方向。10.根据权利要求1至8任一项所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，还包括单眼标定模块及眼动点计算模块：左眼单眼标定时，单眼标定模块使左眼可见标定视标且右眼不可见标定视标，单眼标定模块可通过显示2点至9点进行左眼单眼标定，计算得到左眼标定函数；眼动点计算模块根据左眼标定函数和左眼的图像定量计算左眼的眼动点；右眼单眼标定时，单眼标定模块使右眼可见标定视标且左眼不可见标定视标，单眼标定模块可通过显示2点至9点进行右眼单眼标定，计算得到右眼标定函数；眼动点计算模块根据右眼标定函数和右眼的图像定量计算右眼的眼动点。11.根据权利要求9所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，还包括免标定的斜视检查模块：在受检者正前方显示视标，通过控制可控遮盖模块切换双眼可见视标、仅左眼可见视标、仅右眼可见视标三种模式；如果仅左眼可见视标时左眼瞳孔中心坐标和左眼角膜反射点中心坐标重合，而且仅右眼可见视标时右眼瞳孔中心坐标和右眼角膜反射点中心坐标重合，但是双眼可见视标时有一只眼的瞳孔中心坐标和此眼的角膜反射点中心坐标不重合，则判断有显斜视；如果双眼可见视标时左眼瞳孔中心坐标和左眼角膜反射点中心坐标重合，而且右眼瞳孔中心坐标和右眼角膜反射点中心坐标重合，但仅左眼可见视标时右眼瞳孔中心坐标和右眼角膜反射点中心坐标不重合，或者仅右眼可见视标时左眼瞳孔中心坐标和左眼角膜反射点中心坐标不重合，则判断有隐斜视。12.根据权利要求10所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，还包括斜视检查模块：
在左眼单眼标定完成且右眼单眼标定完成后，在受检者前方显示视标，视标可以只在单个位置显示，也可以在多个位置显示；通过控制可控遮盖模块切换双眼可见视标、仅左眼可见视标、仅右眼可见视标三种模式；如果仅左眼可见视标时左眼眼动点和视标位置重合，且仅右眼可见视标时右眼眼动点和视标位置重合，但是双眼可见视标时有一只眼的眼动点和视标位置不重合，则判断有显斜视；如果双眼可见视标时左眼眼动点和视标位置重合，且右眼眼动点和视标位置重合，但仅左眼可见视标时右眼眼动点和视标位置不重合，或者仅右眼可见视标时左眼眼动点和视标位置不重合，则判断有隐斜视。13.根据权利要求10所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，还包括弱视训练模块：显示模块所显示的弱视训练图像含可以交互的内容，由训练者通过弱视眼的眼动点进行交互。14.根据权利要求10所述的头戴式视觉检测与视觉训练设备，其特征在于，还包括双眼视觉训练模块，该双眼视觉训练模块包含同时视、融合视、立体视训练内容，其中：通过分时交替显示仅左眼可见的图像和仅右眼可见的图像训练同时视，并通过左眼眼动点、右眼眼动点和训练内容图像是否重合判断同时视训练效果；通过显示双眼同时可见的图像训练融合视，并通过左眼眼动点和右眼眼动点是否重合判断融合视训练效果；通过显示仅左眼可见的图像和仅右眼可见的图像有一定视差的立体图形训练立体视，并通过左眼眼动点和右眼眼动点重合的距离判断...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜煜，詹培忠，
申请(专利权)人：上海青研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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