一种校园视力监测系统的制作方法

本发明属于视力检测技术领域，涉及到一种校园视力监测系统。

背景技术：

随着科技的发展，电子屏产品在青少年中的应用越来越广泛，学生不良用眼习惯会造成青少年在短期内视力急剧下降，由假性近视发展为真性近视，在假性近视发生期，如果不能得到及时纠正，将不可逆的发展为真性近视。5-15岁是青少年近视的发病主要阶段，也是学生课业负担快速增长的时期,因此，对青少年定期的视力检测，及时纠正不良用眼习惯是预防近视的最有效办法。

目前对学生的视力筛查一般为学校每年一次，请专业医生来学校进行视力体检，在这一年期间里，往往已错过了假性近视纠正的黄金期,有些对孩子视力健康比较关注的家长也会将纸质视力表，张贴在家中，但是在家中的检测环境，视力表的亮度以及检测距离的不确定性，会大大降低检测的准确度，另外这种检测方法是需要家长配合，孩子很难做到定期、自觉检测，针对以上所列的一系列问题，现设计了一种校园视力监测系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供的校园视力监测系统，通过视功能检测仪并结合服务器和管理客户端，对学生的视力进行监测，提高了视力检测的准确性，便于家长和管理人员了解学生的视力状况，解决了以上问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种校园视力监测系统，包括视功能检测仪、服务器和管理客户端，视功能检测仪通过服务器与管理客户端连接；

所述视功能检测仪用于对被测者的色觉、散光、敏捷度、记忆力和视力进行检测，并将检测的色觉、散光、敏捷度、记忆力和视力发送至服务器；

所述服务器接收视功能检测仪发送的各被测者的色觉、散光、敏捷度、记忆力和视力，并对接收的散光、敏捷度、记忆力和视力进行分析，统计个体被测者的视力变化率、群体数据中被测者的近视发生率、色觉异常发生率、视力变化趋势发送至客户端，并将个体被测者的实测视力及视力变化率通过短信模块发送至对应家长的手机；

客户端接收服务器发送的轻度近视发生率、重度近视发生率、色盲发生率、色弱发生率、视力变化趋势，并进行显示。

进一步地，所述视功能检测仪包括检测主机、超声波测距模块、遥控器、校园卡读卡器、语音播报模块、显示模块、电源模块和网络通信模块，检测主机分别与超声波测距模块、遥控器、校园卡读卡模块、语音播报模块、显示模块、电源模块和网络通信模块连接；

超声波测距模块为超声波测距传感器，安装在视功能检测仪上，在视力检测时，检测被测者与视功能检测仪间的距离，检测的距离通过串口上传到检测主机；

遥控器用于发送红外线信号至检测主机，以在答题时对检测主机进行控制；

校园卡读卡器用于识别学生的校园卡信息，对持卡学生的身份进行检测，以确定学生的身份，所述校园卡信息包括学生姓名、专业以及学生编号等。

语音播报模块用于接收检测主机发送的语音信息，并进行语音播报，提示学生进行操作；

显示模块为显示屏，用于在显示视力检测时，显示视功能检测仪展示的检测图像以及操作提示内容；

电源模块分别与检测主机、超声波测距模块、校园卡读卡器、语音播报模块和显示模块连接，用于为各模块提供工作电源；

网络通信模块分别与检测主机和服务器连接，用于将检测主机发送的学生视力信息发送至服务器，实现检测主机与服务器间的通信传输；

检测主机用于视力检查、色觉检测、散光自检、敏捷度检测、记忆力评测五项检测，在检测时，接收超声波测距模块发送的检测被测者与视功能检测仪间的距离d，根据检测的距离计算视标尺寸l＝tan((a/60)/2)*d*2*5，d＝d/a，a表示为视标中每一级的对数值对应的角度，d为标准距离，检测主机将计算的视标尺寸发送至显示模块，同时，检测主机根据被测者的回答统计被测者的色觉、散光、敏捷度；

所述超声波测距模块检测的被测者与视功能检测仪间的距离发送至检测主机，检测主机根据检测的距离计算视标尺寸，并根据检测的视标尺寸在显示模块上显示被测视者所需的图像，被测者根据语音播报模块发出的语音提示对遥控器进行操作，且被测者的答案通过遥控器传输至检测主机，检测主机根据接收的被测者的答案实现对被测者的色觉、散光、敏捷度、记忆力和视力的检测。

进一步地，所述敏捷度检测是对被测量视觉反应速度的指标，其原理为在显示屏上显示字符和图片，被测者按遥控器进行回答，检测主机对被测者回答的敏捷度和视觉精准度进行计算评分，答题按照难易程度划分成5个等级，每个等级设有3道题，根据答题难度对各道题目设置允许的最长答题时间，检测主机根据各道题允许的最长答题时间和被测者答题所花费的时间统计被测者的视觉敏捷度得分x＝x1+x2+...+xi+...+x15，xi＝tsi-ti，x表示为视觉敏捷度得分，tsi表示为第i道题允许的最长答题时间，ti表示为答复第i道题所花费的时间，时间的单位为100ms。

进一步地，所述视觉精准度是被测者答题的准确率的衡量指标，每个难度等级设定一个难度系数，难度等级越大对应的难度系数越大，视觉精准度的计算得分为y＝y1+y2+...+yi+...+y15，yi＝ci*xsi，y表示为被测者的视觉精准度得分，yi表示为第i道题的视觉精准得分，ci表示为第i道题的答题准确性，当第i道题答题正确时，得分为1，答题错误时得分为0，xsi表示为第i道题的难度系数。

进一步地，所述记忆力检测通过在显示屏上显示m个数字，被测者在限定时间内进行记忆，然后按遥控器并按照数字在显示屏上显示的顺序进行回答，检测主机根据被测者的答题顺序与显示屏显示的数字顺序进行对比，统计被测者答题得分情况，记忆力检测的评分方法，包括以下步骤：

s1、显示第一道题内m个数字的排序顺序，其中，当每道题1-m个数字均回答正确，则各数字对应的得分位1-m分；

s2、将每道题内m个数字按照出现的顺序进行排序，分别为1,2，...，i，...，m，依次对该道题内第1个数字进行回答，并将答题的数字顺序与设定的该道题内数字顺序进行对比，若回答正确，a等于0，s＝s0+i，i表示数字的排序编号，s0等于0，s为本题得分，则执行步骤s3，否则，统计答题出错次数，a＝a0+1，a0等于0，s＝0，执行步骤s3；

s3、继续进行该道题内下一数字的答题，若回答正确，则a＝a+0，s＝s+i否则，a＝a+1，判断a是否等于1，则该答题数字以后回答正确的每个数字得分减半，即为i/2，直至到a等于2，当a等于2时，答题错误次数等于2的该答题数字出现以后回答正确的每个数字得分再次减半，为i/4，当a等于3时，该数字以后的所有答题数字均不得分；

s4、依次对下一道题进行答题，直至被测者答题总题数等于预设的答题总题数，累计答题总题数的总得分。

进一步地，所述检测主机将检测的最新测量的视力数据与该被测者的前n次测量的视力数据进行对比，统计最新的视力测量数据与前n次测量的视力数据间的差值的绝对值，判断绝对值大于0.2的数量，若绝对值大于0.2的数量超过预设的次数，则判断该最新测量数据无效。

本发明的有益效果：

本发明提供的校园视力监测系统，通过视功能检测仪对学生的视力进行检测，并结合超声波测距模块和语音提示模块在对学生视力检测时提供辅助作用，根据被测者的距离自动适应视力检测展示的图片，提高了视力检测的准确性；

通过视功能检测仪将检测的被测者的色觉、视力、敏捷度等发送至服务器，服务器对被测者个体以及群体的视力数据进行分析，统计群体数据的视力发生率、色觉变化率以及视力变化率等，将统计的视力情况发送至学校或教育主管部门的客户端，便于直观地了解和掌握学生的视力变化以及趋势，为后期学生视力的监督、预防和纠正提供可靠的数据且方便学生家长了解学生视力的变化情况，便于管理人员对学生近视发病率进行有效地掌控，提高了学校内视力检测的准确性以及视力健康的监督力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的一些实施例，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为本发明中一种校园视力监测系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种校园视力监测系统，包括视功能检测仪、服务器和管理客户端，视功能检测仪通过服务器与管理客户端连接；

视功能检测仪包括检测主机、超声波测距模块、遥控器、校园卡读卡器、语音播报模块、显示模块、电源模块和网络通信模块，检测主机分别与超声波测距模块、遥控器、校园卡读卡模块、语音播报模块、显示模块、电源模块和网络通信模块连接；

超声波测距模块为超声波测距传感器，安装在视功能检测仪上，在视力检测时，检测被测者与视功能检测仪间的距离，检测的距离通过串口上传到检测主机；

遥控器用于发送红外线信号至检测主机，以在答题时对检测主机进行控制；

校园卡读卡器用于识别学生的校园卡信息，对持卡学生的身份进行检测，以确定学生的身份，所述校园卡信息包括学生姓名、专业以及学生编号等。

语音播报模块用于接收检测主机发送的语音信息，并进行语音播报，提示学生进行操作；

显示模块为显示屏，用于在显示视力检测时，显示视功能检测仪展示的检测图像以及操作提示内容；

电源模块分别与检测主机、超声波测距模块、校园卡读卡器、语音播报模块和显示模块连接，用于为各模块提供工作电源；

网络通信模块分别与检测主机和服务器连接，用于将检测主机发送的学生视力信息发送至服务器，实现检测主机与服务器间的通信传输；

检测主机用于视力检查、色觉检测、散光自检、敏捷度检测、记忆力评测五项检测，在检测时，接收超声波测距模块发送的检测被测者与视功能检测仪间的距离d，根据检测的距离计算视标尺寸l＝tan((a/60)/2)*d*2*5，d＝d/a，其中，a表示为视标中每一级的对数值对应的角度，d为标准距离，检测主机将计算的视标尺寸发送至显示模块，同时，检测主机根据被测者的回答统计被测者的色觉、散光、敏捷度。

超声波测距模块检测的被测者与视功能检测仪间的距离发送至检测主机，检测主机根据检测的距离计算视标尺寸，并根据检测的视标尺寸在显示模块上显示被测视者所需的图像，被测者根据语音播报模块发出的语音提示对遥控器进行操作，且被测者的答案通过遥控器传输至检测主机，检测主机根据接收的被测者的答案实现对被测者的色觉、散光、敏捷度、记忆力和视力的检测。

其中，色觉检测是采用色觉检测图方法进行色觉辨别力的测定，通过被测者采用遥控器选择的图片与标准色觉图片进行对比，以确定被测者的色觉辨别力。

散光检测是通过显示模块显示散光检测图片，被测者根据语音播报模块发出的语音提示确定被测者是否存在散光以及散光的严重程度。

敏捷度检测是对被测量视觉反应速度的指标，其原理为在显示屏上显示字符和图片，被测者按遥控器进行回答，检测主机对被测者回答的敏捷度和视觉精准度进行计算评分，答题按照难易程度划分成5个等级，每个等级设有3道题，根据答题难度对各道题目设置允许的最长答题时间，检测主机根据各道题允许的最长答题时间和被测者答题所花费的时间统计被测者的视觉敏捷度得分x＝x1+x2+...+xi+...+x15，xi＝tsi-ti，x表示为视觉敏捷度得分，tsi表示为第i道题允许的最长答题时间，ti表示为答复第i道题所花费的时间，时间的单位为100ms。

视觉精准度是被测者答题的准确率的衡量指标，每个难度等级设定一个难度系数，难度等级越大对应的难度系数越大，视觉精准度的计算得分为y＝y1+y2+...+yi+...+y15，yi＝ci*xsi，y表示为被测者的视觉精准度得分，yi表示为第i道题的视觉精准得分，ci表示为第i道题的答题准确性，当第i道题答题正确时，得分为1，答题错误时得分为0，xsi表示为第i道题的难度系数。

记忆力检测是对被测者记忆力的一种评估方法，通过在显示屏上显示20个数字，被测者在限定时间内进行记忆，然后按遥控器并按照数字在显示屏上显示的顺序进行回答，检测主机根据被测者的答题顺序与显示屏显示的数字顺序进行对比，统计被测者答题得分情况，其中，答题共为5道题，各道题的限时时长不同，即第一道题的限时时长最长，第五道题的限时时长最短，所述记忆力检测的评分方法，包括以下步骤：

s1、显示第一道题内20个数字的排序顺序，其中，当每道题1-20个数字均回答正确，则各数字对应的得分位1-20分；

s2、将每道题内20个数字按照出现的顺序进行排序，分别为1,2，...，i，...，20，依次对该道题内第1个数字进行回答，并将答题的数字顺序与设定的该道题内数字顺序进行对比，若回答正确，a等于0，s＝s0+i，i表示数字的排序编号，s0等于0，s为本题得分，则执行步骤s3，否则，统计答题出错次数，a＝a0+1，a0等于0，s＝0，执行步骤s3；

s3、继续进行该道题内下一数字的答题，若回答正确，则a＝a+0，s＝s+i否则，a＝a+1，判断a是否等于1，则该答题数字以后回答正确的每个数字得分减半，即为i/2，直至到a等于2，当a等于2时，答题错误次数等于2的该答题数字出现以后回答正确的每个数字得分再次减半，为i/4，当a等于3时，该数字以后的所有答题数字均不得分；

s4、依次对下一道题进行答题，直至被测者答题总题数为5，累计5道题的总得分。

其中，检测主机将检测的最新测量数据与该被测者的前10次测量数据进行对比，统计最新测量数据与前十次测量数据间的差值的绝对值，判断绝对值大于0.2的数量，若绝对值大于0.2的数量超过五次，则判断该最新测量数据无效。

所述视功能检测仪还包括智能门锁模块，所述智能门锁模块用于对控制遥控器存放仓的开/关，可识别校园卡，当被测者刷卡后，智能门锁自动打开，取用遥控器存放仓内的遥控器，遥控器使用结束后，放回遥控器存放仓，以对遥控器使用者进行追踪，即最后一次使用遥控器的人为遥控器遗失的责任人。

检测主机将检测的被测者的色觉、散光、敏捷度和视力发送至服务器，服务器接收各被测者的数据，对接收的视力数据与设定的轻度近视和重度近视的视力数值进行对比，统计视力在不同范围内的发生率，即轻度近视发生率和重度近视发生率；

服务器对接收的色觉数据与设定的色盲和色弱的分界色觉数值进行对比，以统计被测者人群中的色盲发生率和色弱发生率；

服务器对接收的每个被测者的个体数据与所有被测者的群体数据进行纵向对比，统计某一时间段内视力的发展趋势及变化率，时间单位为天。

同时，服务器判断各被测者的视力变化率，当学生的视力变化率小于-0.006时，判定该被测者的疑似假性近视。

服务器将群体被测者中的轻度近视发生率、重度近视发生率、色盲发生率、色弱发生率、视力变化趋势发送至学校或教育主管部门的客户端，并将各被测者学生的视力、色弱和视力变化率通过短信模块发送至家长的手机，便于家长了解自家学生的视力情况。

学校或教育主管部门的客户端接收服务器发送的轻度近视发生率、重度近视发生率、色盲发生率、色弱发生率、视力变化趋势，并进行显示，直观地显示群体数据中被测视力人的整体视力情况，便于随时掌握各个学校学生的视力变化及趋势，可对校与校之间进行比较，以对学校近视发生率进行监督和考核；

另外，学校或教育主管部门通过客户端上传视力检测的时间段以及视力参数。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。