一种视力监控及眼镜订购系统的制作方法

本发明属于视力检测及监控领域，具体涉及一种视力监控及眼镜订购系统。

背景技术：

据2007年国家教委统计：我国在校学生3.5亿，小学生近视率为35％，初中生为60％，高中生高达80％以上。青少年学生的近视人数世界第一，而且呈越来越低龄化趋势。严峻的青少年儿童视力不良形势，使得社会和家长对孩子的近视也愈来愈关注！

在治疗眼病方面有着多年丰富经验和先进技术的中国中医研究院专家指出：近视是一种眼科疾病，如果没有及时的治疗或预防，可能会加剧近视程度，严重者甚至会导致失明。实践医学表明，患有高度近视的人在年长时，很有可能会患上白内障、青光眼和视网膜受损等导致失明的眼疾。

据科学文献显示，非生理性远视会导致眼睛更容易疲劳，容易形成斜视弱视等危害。远视对儿童有着极大的危害。儿童中等程度远视常常是形成内斜视的祸根。据统计，儿童内斜视中约有75％是由远视眼引起的。正常眼睛注视近处目标时，除需要动用眼球屈光系统的调节以增强眼的屈光力，为保证双眼对准注视目标，双眼还需要内转，称为集合。而远视患者为了获得清晰物像，无论看远看近，都需要使用调节。过多的调节必然伴随过多的集合而诱发眼球内斜视，即俗称的“斗鸡眼”。内斜视不仅进一步影响视力，而且由于会破坏双眼单视功能及影响外观等，继而会影响孩子的自信心，产生心理方面的问题。

视力缺陷带来的眼科以及心理疾病越来越严重，极大地影响了人们的生产生活，对青少年的学习成长造成了巨大的危害，由视力缺陷造成的眼科以及心理疾病患病人数正在持续增长，视力问题需要被给予足够的重视，视力监测尤为重要。

近十年来，我国在近视，远视及散光等视力问题方面的监测及相关设备订购方面还存在很大问题。在视力问题空前严重的今天，我们却没有家用视力监测仪器，这是巨大的市场空缺。在网购已成为主流趋势的大前提下，当今许多基础健康指标的家用测量仪器都可以实现网上订购，然而眼镜的网上订购系统却依然非常不健全。基本都需要提供包括左右眼度数，瞳距，散光度数及轴向在内的具体准确的验光数据，而由于家用便捷精确视力检测仪器的缺失，所以此类数据必须前往医院或眼镜店才可获得。所以目前的网上购镜系统并没有达到节约消费者时间和体力的目的，网购近视远视镜因其不便利性并没有成为方便大众的一种新兴方式，网购市场又是一大空缺。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述问题，提供一种视力监控及眼镜订购系统，在对用户进行在线视力监测、诊断、配镜等服务，其监测视力成本低、操作简单，随时随地可以使用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种视力监控及眼镜订购系统，其设有配套的视力检测仪，且与之无线连接；

其设有数据库，用于生成并保存用户电子健康档案；

设有医院在线医师，用于解答用户视力检测疑问；

设有商家在线客服，为用户提供购镜咨询服务；

设有在线试戴系统，为用户提供试戴服务，以确定其适合的镜架款型；

设有在线订购系统，为用户提供在线购买服务。

进一步的，所述眼镜订购系统采用视光学原理、虚拟试戴拍照技术、物联网技术及图像学技术。

视光学原理：通过反射与折射等光学原理，改变图像大小与图像的到眼距离，达到测试效果；

虚拟试戴拍照技术：用户可以通过商家事先准备的镜架素材进行镜架选择，在选取感兴趣的镜架之后，通过前置摄像头在屏幕显示的指定拍摄区域下拍摄用户的头像，通过拍摄后的照片合成，使用户完成试戴体验；

物联网技术：利用物联网技术做到网上配镜购镜；

图像学技术：通过对图像的视觉处理来改变用户的观看效果。

进一步的，所述视力检测仪前部为核心部分，所述核心部分连接后部头垫组件，所述后部头垫组件中间连接顶部头垫组件，所述顶部头垫组件与核心部分为可拆卸连接；所述核心部分外部两侧均设有若干操作键，前端设有外置显示屏，所述核心部分后方设有副投影，所述副投影左右两侧对称设有若干组反光镜，所述副投影前方设有主投影，所述主投影前方设有柱镜组，所述柱镜组两侧设有凸透镜组。

进一步的，所述核心部分外部一侧设有方向判断按键及确定键，所述方向判断按键一侧设有usb接口，外部另一侧设有选择模式按键、开机\关机键及音量控制键，所述选择模式按键下方设有扬声器，所述选择模式按键包括测近视、测远视、测散光、测瞳距等。

作为优选，所述核心部分及后部头垫组件靠近人脸的内侧设有贴脸泡沫。

作为优选，所述眼镜订购系统与所述视力检测仪通过蓝牙连接。

作为优选，所述顶部头垫组件与核心部分通过魔术贴连接，也可通过暗扣、活扣或卡扣等连接。

本发明的有益效果在于：

体积小、便捷性高：传统验光与配镜的过程十分繁琐，需要用户前往医院或眼镜店等专业机构进行验光。这样一来，在路程上势必会损耗大量的时间。家用便捷智能视力检测仪及眼镜订购系统的出现，将会解放眼镜一族的日常生活，实现在家验光，轻松配镜。

监测性高：家用便捷智能视力检测仪及眼镜订购系统可让家长做到每周一次验光，这样，家长对孩子的视力情况将会得到充分的了解，便于对孩子的视力做出控制与保护。

配镜方面的优势：需要配镜的用户不必前往眼镜店进行验光，喜欢网购的用户也不必先去专业机构测出视力再联系客服，利用家用便捷智能视力检测保护仪器及眼镜订购系统，通过上传健康档案，用户可以实现直接配镜与虚拟试戴，这样就大大优化了用户的购物体验。眼镜订购系统是连接用户、商家和医院的纽带。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的附图。

图1为本发明的视力检测仪整体结构示意图；

图2-4为本发明视力检测仪核心部分外观虚拟示意图；

图5-6为本发明视力检测仪内部构造虚拟示意图；

图7为本发明视力检测仪测近视的使用方法流程图；

图8为本发明眼镜订购系统原理图；

图中：a.视力检测仪，1.核心部分，2.顶部头垫组件，3.后部头垫组件，4.外置显示屏，5.副投影，6.反光镜，7.主投影，8.柱镜组，9.凸透镜组，10.贴脸泡沫，11.方向判断按键，12.确定键，13.usb接口，14.选择模式按键，15.开机\关机键，16.音量控制键，17.扬声器。

具体实施方式

如图1-8所示的一种视力监控及眼镜订购系统，其设有配套的视力检测仪a，且与之无线连接；

其设有数据库，用于生成并保存用户电子健康档案；

设有医院在线医师，用于解答用户视力检测疑问；

设有商家在线客服，为用户提供购镜咨询服务；

设有在线试戴系统，为用户提供试戴服务，以确定其适合的镜架款型；

设有在线订购系统，为用户提供在线购买服务。

进一步的，所述眼镜订购系统采用视光学原理、虚拟试戴拍照技术、物联网技术及图像学技术。

视光学原理：通过反射与折射等光学原理，改变图像大小与图像的到眼距离，达到测试效果；

虚拟试戴拍照技术：用户可以通过商家事先准备的镜架素材进行镜架选择，在选取感兴趣的镜架之后，通过前置摄像头在屏幕显示的指定拍摄区域下拍摄用户的头像，通过拍摄后的照片合成，使用户完成试戴体验；

物联网技术：利用物联网技术做到网上配镜购镜；

图像学技术：通过对图像的视觉处理来改变用户的观看效果。

进一步的，所述视力检测仪a前部为核心部分1，所述核心部分1连接后部头垫组件3，所述后部头垫组件3中间连接顶部头垫组件2，所述顶部头垫组件2与核心部分1为可拆卸连接；所述核心部分1外部两侧均设有若干操作键，前端设有外置显示屏4，所述核心部分1内部后方设有副投影5，所述副投影5左右两侧对称设有若干组反光镜6，所述副投影5前方设有主投影7，所述主投影7前方设有柱镜组8，所述柱镜组8两侧设有凸透镜组9。

进一步的，所述核心部分1外部一侧设有方向判断按键11及确定键12，所述方向判断按键11一侧设有usb接口13，外部另一侧设有选择模式按键14、开机\关机键15及音量控制键16，所述选择模式按键14下方设有扬声器17，所述选择模式按键包括测近视、测远视、测散光、测瞳距等。

作为优选，所述核心部分1及后部头垫组件3靠近人脸的内侧设有贴脸泡沫10。

作为优选，所述眼镜订购系统与所述视力检测仪a通过蓝牙连接，眼镜订购系统设计对应的手机app，方便用户使用。

作为优选，所述顶部头垫组件2与核心部分1通过魔术贴连接，也可通过暗扣、活扣或卡扣等连接。

本发明具有以下功能：

1、家用便捷智能视力检测仪的功能：

①测近视功能

ⅰ.测近视原理：当用户开始测试时，首先会进行雾视操作。当用户选择被测试眼后，仪器内部下方的投影仪投出一张图片，之后每隔三秒自动调整图像到眼的距离，重复三次，使眼睛充分放松，达到雾视效果。之后进行近视度数测试。仪器内部下方的投影仪投出一个对应先为5.1标准、到眼距离为5米的“e”字母，经过用户的判断，若正确，输出“视力良好”；若错误，则产生第二个对应为5.1标准的“e”字母，再次判断。若再次错误，则屏幕产生一个对应为5.0标准的“e”字母。按上述方法重复操作，直到用户判断正确，输出“您的视力情况为xx(当前e字母对应的标准)，需要眼镜度数为xxx(换算成度数)”。若字母对应标准为4.0时用户仍无法做出正确判断，则不断缩进图像到视网膜的距离至用户做出正确判断，并运用下面的对照表输出用户的视力情况，之后利用视力与近视度数换算表输出近视度数。具体数据对应关系如下表所示：

ⅱ.仪器使用方法

如图7所示，检测仪使用步骤为：

a.用户戴上检测仪，保持眼部放松，选定“测近视”模式，开始检测；

b.按下“开始”按键，选择被检测眼，开始检测；

c.按照系统提示，观察视野中的图像(雾视过程)；

d.观察视野中的“e”测试符号，按下辨别的方向对应的按键；

e.根据系统提示进行下一步操作，直到系统提示测试结束；

f.检测仪根据测试结果输出用户被检测眼的近视度数。

②测散光功能

ⅰ.测散光原理

1)散光轴位

当用户开始测试时，测试眼对应屏幕生成对应标准为4.8(0.6)的图像，用户先调节图像到眼距离至可分辨图像。投放散光盘，若被检查者觉得各个方向的线条清晰度都差不多，则散光盘验光结束，被检查者未检出散光；被检查者觉得清晰度有差异，则确定哪条线条最清晰，并记录最清晰的线条的方向，比如说被测者说x-(x+6)这条线颜色比较深，则根据30倍法则，基础轴位为(x*30)。

调出红绿双色轴位散光表，在上面输入(x*30)，此时绿线对准上述最清晰的线条的方向；询问被测者绿线两边的两条红线晰度是否一致，若晰度都差不多，则测散光轴位结束，轴位为(x*30)；如果被测者觉得红线2比较清晰，则使表盘顺时针旋转，如果转了y度之后，被测者觉得两条红线清晰度一致，则测散光结束；如果被测者觉得红线1比较清晰，则使表盘逆时针旋转，如果转了z度之后，被测者觉得两条红线清晰度一致，则测散光结束。还可以多旋转几度，再往回旋转几度确认这一轴位(x*30+y或x*30-z)。

2)散光度数

当用户测试散光度数时，测试眼将会看见红绿对照图。此时由用户自己判断红绿对照图中的字母是否同样清晰。若同样清晰，则无散光情况；若不同，则用户需要自己以25度为最小分度值进行调节，至红绿对照图中字母同样清晰为止。此时，停止调节时的柱镜度数即为测试眼的散光度数。

ⅱ.仪器使用方法

a.用户戴上检测仪，保持眼部放松，选定“测散光”模式，开始检测；

b.按下“开始”按键，选择被检测眼，开始检测，首先进行散光轴位的测量；

c.按照系统提示，调节图像到眼距离至可以分辨出对应标准为0.6的测试符为止；

d.按照系统提示，观察散光盘；

e.选出最清晰的线条；

f.按照系统提示，观察红绿双色轴位散光表；

g.对图片进行旋转调节至两条红线清晰度一致；

h.系统输出被测试眼的散光轴位；

i.根据系统提示，观察红绿对照表

j.判断字符的清晰度是否相同。若相同，结束测试；若不同，执行步骤k；

k.增加柱镜度数至红绿对照图中字符清晰度相同；

l.系统输出被测试眼散光度数；

m.更换被测试眼，重复步骤c到步骤l。

③测远视功能

ⅰ.测远视原理

当用户开始测试时，首先会进行雾视操作。当用户选择被测试眼后，仪器内部下方的投影仪投出一张图片，之后每隔三秒自动调整图像到眼的距离，重复三次，使眼睛充分放松，达到雾视效果。之后进行远视度数测试。仪器内部下方的投影仪投出一个对应先为5.1标准、到眼距离为25厘米的“e”字母，经过用户的判断，若正确，输出“视力良好”；若错误，则产生第二个对应为5.1标准的“e”字母，再次判断。若再次错误，则屏幕产生一个对应为5.0标准的“e”字母。按上述方法重复操作，直到用户判断正确，输出“您的视力情况为xx(当前e字母对应的标准)，需要眼镜度数为xxx(换算成度数)”。

ⅱ.仪器使用方法(使用方法、流程与测近视相同)

a.用户戴上检测仪，保持眼部放松，选定“测远视”模式，开始检测；

b.按下“开始”按键，选择被检测眼，开始检测；

c.按照系统提示，观察视野中的图像(雾视过程)；

d.观察视野中的“e”测试符号，按下辨别的方向对应的按键；

e.根据系统提示进行下一步操作，直到系统提示测试结束；

f.检测仪根据测试结果输出用户被检测眼的远视度数。

④测瞳距功能

ⅰ.测瞳距原理：测试仪启动时进入双眼的图像之间间距是一定的，记为l。当用户开始测试瞳距时，被测试眼的视野中将会出现观察图像。用户根据自己的观察结果，逐渐将图像移至视野中央。此时图像的位移是可知的，记为x；更换被测试眼，测得位移y。那么，用户的瞳距即为d＝l+x+y。

ⅱ.仪器使用方法

a.用户戴上仪器，保持眼部放松，选定“测瞳距”模式，开始检测；

b.按下“开始”按键，选择被检测眼，开始检测；

c.观察视野中的图像，并通过按键将图像调至视野中央；

d.更换被检测眼，重复步骤c；

e.系统输出瞳距。

2、眼镜订购系统的智能配镜功能：

①数据传输功能当仪器测出用户的视力情况后，首先将数据存入仪器内部的存储器中；之后，通过蓝牙功能将数据上传入订购平台的数据库中，并生成电子健康档案。

②数据共享功能当用户想要联系眼镜店或医院的医师时，可以利用眼镜订购平台的数据共享功能，将健康档案共享至医院或眼镜店的数据库中，实现数据的对接。

③咨询医师功能由智能视力检测仪测得的视力情况将会生成电子健康档案并与医院实现数据对接。因此，若用户想要得到相关的建议，可以直接通过平台联系并咨询医师，医师通过查询用户的健康档案，对用户做出指导和建议。

④眼镜试戴功能随着“虚拟试衣间”技术的日益成熟，人们在网上购买衣物时已经可以做到在线试穿体验。同样的，我们的眼镜订购平台可以应用该技术，使用户做到网上试戴功能。通过广泛试用各个品牌、不同外观的镜架，最终找到最适合自己的一款。

⑤网上购镜功能用户通过向商家提交健康档案中的视力情况，就可以直接提供所有商家网上配镜时所需的信息。用户通过网上购镜平台进入商家的网上店铺，可以在线挑选镜架与镜片，而商家利用健康档案中的信息快速为用户配镜并发货，实现快捷便利的网上购镜。

市场需求：然而在视力情况极度严重的今天，视力问题的可调控度却很高。根据一份对159位学生近视情况的调查统计，视力度数在5.0-5.2之间的共有33人，在4.7-4.9之间的有46人，在4.4-4.6之间的有50人，在4.1-4.3之间的共30人，这表明近视者中，度数处于4.4-4.6之间的比例最多，大于总数的1/3，其次4,7-4.9,4.1-4.3和5.0-5.2区间的人数大致相同。由此，中国青少年视力近视问题大部分处于中等程度，可进行合理的调控。通过合理监测和医生的专业建议和指导，一方面提高家长及青少年本身对视力问题的关注度，加8强对青少年用眼时间和程度的控制，另一方面，便捷检测和健康档案和网上购镜使青少年可以依据当前视力情况及时更换眼镜，避免因为眼镜与实际度数的差距使视力问题程度加深。通过便捷智能视力检测保护及眼镜订购系统，我们可以实现更好地对青少年视力进行调控，进而解决我国严重的视力问题。所以，便捷智能视力检测保护及眼镜订购系统在视力调控方面存在市场需求。

应用领域：

本系统的应用领域覆盖了眼科医学，商业，及人民生活等领域，通过集成光学(镜面反射及利用光程调节图像与眼睛的距离)成像验光技术和线上眼镜订购，建立健康档案的模式，有效地解决了由于验光而造成的交通不便和时间浪费，眼镜配置复杂等问题，并且实现了对青少年严重的视力问题进行实时监控。不过该技术目前处于理论阶段，需要持续研究。

1.医学领域：将光学(镜面反射及利用光程调节图像与眼睛的距离)成像技术运用到医疗领域，将传统验光的方式转变为家用验光的方式，在一定程度上改变了人民医疗的方式。通过便捷的方式减少了由验光造成的资金浪费。

2.商业领域：利用与智能视力检测仪相连的app，将检测出的数据传输至用户注册的账户，商家可进驻该app，通过数据共享来完成眼镜的配置，减少了人力资源的浪费。

3.人民生活：利用该系统，可在生活中实现时时监控视力状况的变化以避免严重的眼科疾病，保障视力健康。同时，也为眼镜订购提供了方便。

主要客户：智能视力检测仪及眼镜订购系统面对的主要客户是家长和高强度用眼工作者，工作强度较大的社会人士，及住处偏僻不便的人群。

工作原理：

用户通过家用便捷智能视力检测仪测得的视力数据将会生成专属的电子健康档案上传到平台的数据库中。档案生成后，用户可以推广平台直接和合作医院的医师进行沟通交流，得到关于自身视力情况的专业指导与建议。而当用户想要配置眼镜时，用户可以将测得的视力数据提交给与平台合作的商家，之后直接在网上订购眼镜。同时，我们在订购平台上加入了“虚拟试镜”功能，用户可以通过此功能了解自己佩戴眼镜的样子，并挑选出适合自己的镜架，从而给用户带来更好的购镜体验。

本发明体积小、便捷性高：传统验光与配镜的过程十分繁琐，需要用户前往医院或眼镜店等专业机构进行验光。这样一来，在路程上势必会损耗大量的时间。家用便捷智能视力检测仪及眼镜订购系统的出现，将会解放眼镜一族的日常生活，实现在家验光，轻松配镜。

监测性高：家用便捷智能视力检测仪及眼镜订购系统可让家长做到每周一次验光，这样，家长对孩子的视力情况将会得到充分的了解，便于对孩子的视力做出控制与保护。

配镜方面的优势：需要配镜的用户不必前往眼镜店进行验光，喜欢网购的用户也不必先去专业机构测出视力再联系客服，利用家用便捷智能视力检测保护仪器及眼镜订购系统，通过上传健康档案，用户可以实现直接配镜与虚拟试戴，这样就大大优化了用户的购物体验。眼镜订购系统是连接用户、商家和医院的纽带。通过家用便捷智能视力检测仪，人们可以做到在家中准确科学地检查视力，从而省去了前往医院或眼镜店等场所的过程，大大方便了人们的日常生活。同时，通过家用便捷智能视力检测仪，人们还可以对自己及家人的视力进行实时监测，这将有效抑制视力的持续性下降，尤其是对于那些孩子正在上学的家长来说，能够方便的了解孩子的视力，从而可以在孩子视力的恶化前便能提前做出有效措施，家用便捷智能视力检测仪无疑是巨大的一个好消息。

本发明中未做详细描述的内容均为现有技术。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。