基于近眼信息的视力训练方法及其装置与流程

[0001]
本申请涉及视力训练领域，尤其是涉及一种基于近眼信息的视力训练方法及其装置。


背景技术：

[0002]
近年来，我国近视发生率呈明显上升趋势，近视已成为影响我国国民尤其是青少年眼健康的重大公共卫生问题。这类最常见的眼科疾病被列为世界三大疾病之一，我国人口近视发生率约为33%，是世界平均水平（占总人口的22%）的1.5倍，理论上是可以通过长时间观看远处的东西，让睫状肌拉伸晶状体来恢复视力。
[0003]
矫正视力采用的方法主要有两种：佩戴眼镜和激光手术治疗。对于激光手术治疗方案，该方案能够根治近视，但激光手术有风险，也有复发的可能性；对于佩戴眼镜的方案，佩戴普通近视眼镜不能从根本上解决问题，反而时间越久会加深近视程度。另外，市场也有各种近视辅助治疗仪，但较多使用不便或效果不明显。
[0004]
目前基于近眼信息的头戴式设备风靡全球，vr(virtual reality，即虚拟现实，简称vr)技术迅速发展，并且迅速渗透到各个行业，vr虚拟现实技术可广泛的应用于城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害等众多领域，为其提供切实可行的解决方案。如何利用虚拟技术来矫正视力，通过头戴式设备来降低佩戴者近视程度，成为本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

[0005]
为了降低佩戴者近视程度，本申请提供一种基于近眼信息的视力训练方法及其装置。
[0006]
第一方面，本申请提供一种社区安全预警方法，采用如下的技术方案：一种基于近眼信息的视力训练方法，包括：获取多个可视标识图像和多个训练影像，所述可视标识图像为指向性图案，多个可视标识图像的指向不一致，训练影像为以可视标识图像为运动主体的动态影像，多个训练影像与多个可视标识图案相对应；随机调用一个可视标识图像投影至初始视距；获取佩戴者对可视标识图像的反馈信息并选择适配于佩戴者视力情况的训练视距；基于所述训练视距匹配训练影像并将训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面；获取佩戴者对训练影像中可视标识图像的反馈信息并判断是否训练成功；当判断为训练成功时，更换训练影像及训练视距。
[0007]
通过采用上述技术方案，多个指向不一致的可视标识图像投影至不同的视距，基于佩戴者对可视标识图像的反馈信息得出适配于佩戴者视力情况的训练视距，然后将训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面，通过训练影像对佩戴者进行视力
训练，通过获取佩戴者对训练影像中可视标识图像的反馈信息并判断是否训练成功，当判断为训练成功时，更换训练影像及训练视距，进行新的视力训练，从而逐渐降低佩戴者近视程度。
[0008]
进一步的，所述获取佩戴者对可视标识图像的反馈信息并选择适配于佩戴者视力情况的训练视距包括：获取佩戴者对可视标识图像的反馈信息并判断是否调整视距；当判断为调整视距时，更换另一可视标识图像并投影至调整后的视距，重新获取佩戴者对另一可视标识图像的反馈信息并判断是否调整视距；当判断为不调整视距时，将当前的视距设置为训练视距。
[0009]
通过采用上述技术方案，接收佩戴者对可视标识图像的反馈信息并进行判断，当判断为不调整视距时，将当前的视距设置为训练视距，即实现训练视距的选择。
[0010]
进一步的，所述初始视距为最远视距，所述初始视距对应于最佳视力，所述调整后的视距小于调整前的视距。
[0011]
通过采用上述技术方案，由远渐近的视距，当佩戴者能够看清楚可视标识图像时，对可视标识图像作出反馈，获取到佩戴者对可视标识图像的反馈信息后，将当前的视距设置为训练视距，即实现训练视距的选择。
[0012]
进一步的，所述获取佩戴者对可视标识图像的反馈信息并判断是否调整视距包括：实时获取佩戴者的瞳孔位置信息；当佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与当前可视标识图像的指向一致且瞳孔位置的偏移持续时间不小于第一时间时，判定为不调整视距；当佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与可视标识图像的指向不一致且不小于第二时间时，判定为调整视距，第二时间大于第一时间。
[0013]
通过采用上述技术方案，基于佩戴者瞳孔位置的偏移方向以及偏移时间，来判定是否需要调整视距。
[0014]
进一步的，所述基于所述训练视距匹配训练影像并将训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面包括：将与已投影至训练视距的可视标识图像相对应的训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面。
[0015]
通过采用上述技术方案，确定训练视距后，将与已投影至训练视距的可视标识图像相对应的训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面，即可对佩戴者进行视力训练。
[0016]
进一步的，所述获取佩戴者对训练影像中可视标识图像的反馈信息并判断是否训练成功包括：实时获取佩戴者的瞳孔位置信息；当佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与训练影像中的可视标识图像的指向一致且瞳孔位置的偏移持续时间不小于第一时间时，判定为训练成功；当佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与可视标识图像的指向不一致且不小于第二时间时，判定为未训练成功，所述第二时间大于所述第一时间。
[0017]
通过采用上述技术方案，在通过训练影像对佩戴者进行训练的同时，实时获取佩戴者的瞳孔位置信息，基于佩戴者瞳孔位置的偏移方向以及偏移时间，来判定佩戴者是否训练成功。
[0018]
进一步的，所述更换训练影像及训练视距包括：将与当前训练视距相邻的下一视距设置为新训练视距，所述新训练视距大于当前训练视距；将与已投影至新训练视距的可视标识图像相对应的训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于新训练视距的训练平面。
[0019]
通过采用上述技术方案，判定佩戴者训练成功后，即表示佩戴者能够看清当前训练视距的可视标识图像，将新训练影像投影至比当前训练视距大的新训练视距，即可进一步进行视力训练。
[0020]
进一步的，还包括获取佩戴者虹膜信息，并储存与该虹膜信息相对应的训练结果信息以便后续读取。
[0021]
通过采用上述技术方案，停止训练后该佩戴人员再次佩戴时能够直接读取训练结果信息。
[0022]
第二方面，本申请提供一种社区安全预警装置，采用如下的技术方案：一种基于近眼信息的视力训练装置，包括：预处理模块，用于获取多个可视标识图像和多个训练影像，所述可视标识图像为指向性图案，多个可视标识图像的指向不一致，训练影像为以可视标识图像为运动主体的动态影像，多个训练影像与多个可视标识图案相对应；图像投影模块，用于随机调用一个可视标识图像投影至初始视距；视距选择模块，用于获取佩戴者对可视标识图像的反馈信息并选择适配于佩戴者视力情况的训练视距；影像投影模块，用于基于所述训练视距匹配训练影像并将训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面；判断模块，用于获取佩戴者对训练影像中可视标识图像的反馈信息并判断是否训练成功；影像更换模块，用于当判断为训练成功时，更换训练影像及训练视距。
[0023]
通过采用上述技术方案，多个指向不一致的可视标识图像投影至不同的视距，基于佩戴者对可视标识图像的反馈信息得出适配于佩戴者视力情况的训练视距，然后将训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面，通过训练影像对佩戴者进行视力训练，通过获取佩戴者对训练影像中可视标识图像的反馈信息并判断是否训练成功，当判断为训练成功时，更换训练影像及训练视距，进行新的视力训练，从而逐渐降低佩戴者近视程度。
[0024]
第三方面，本申请提供一种电子设备，采用如下的技术方案：一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任一项所述的基于近眼信息的视力训练方法的步骤。
[0025]
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
多个指向不一致的可视标识图像投影至不同的视距，基于佩戴者对可视标识图像的反馈信息得出适配于佩戴者视力情况的训练视距，然后将训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面，通过训练影像对佩戴者进行视力训练，通过获取佩戴者对训练影像中可视标识图像的反馈信息并判断是否训练成功，当判断为训练成功时，更换训练影像及训练视距，进行新的视力训练，从而逐渐降低佩戴者近视程度；停止训练后该佩戴人员再次佩戴时能够直接读取训练结果信息。
附图说明
[0026]
图1是本申请实施例中基于近眼信息的视力训练方法的流程图。
[0027]
图2是本申请实施例中训练影像内可视标识图像的运动轨迹图。
[0028]
图3是本申请另一实施方式中基于近眼信息的视力训练方法的流程图。
[0029]
图4是本申请另一实施方式中基于近眼信息的视力训练方法的流程图。
[0030]
图5是本申请另一实施方式中基于近眼信息的视力训练方法的流程图。
[0031]
图6是本申请实施例中基于近眼信息的视力训练装置的原理框图。
[0032]
图7是本申请实施例中电子设备的原理框图。
具体实施方式
[0033]
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
[0034]
本申请实施例公开一种基于近眼信息的视力训练方法, 能够降低佩戴者近视程度，适用于头戴式设备。
[0035]
具体的，参照图1，包括以下步骤：s1、获取多个可视标识图像和多个训练影像，所述可视标识图像为指向性图案，多个可视标识图像的指向不一致，训练影像为以可视标识图像为运动主体的动态影像，多个训练影像与多个可视标识图案相对应。
[0036]
在本实施例中，可视标识图像可以采用常用的“e”形等具有指向性的视力测试图像，或是采用例如“a”、
“→”
等图案来作为视力测试图像；具体可参照图2，八个可视标识图像的指向不一，分别指向“上”“下”“左”“右”“上左”“上右”“下左”“下右”；多个指向之间相差45
°
，训练影像为以可视标识图像为运动主体的动态影像，在本实施例中，训练影像可视标识图像依次沿图中数字顺序遍历九宫，至9再回1位，能够对视力起到较为全面的训练。可视标识图像和训练影像可为预先导入系统以便后续调用。
[0037]
s2、随机调用一个可视标识图像投影至初始视距。
[0038]
所述初始视距可为最远视距，所述初始视距对应于最佳视力。
[0039]
例如最远视距为3m,当佩戴者能够判别出投影至3m处视距的可视标识图像的指向即表示佩戴者的视力为最佳视力，对应视力数据5.3。相邻视距之间间隔0.1m，具体间隔数值自由设定。
[0040]
s3、获取佩戴者对可视标识图像的反馈信息并选择适配于佩戴者视力情况的训练视距。具体包括以下步骤：获取佩戴者对可视标识图像的反馈信息并判断是否调整视距；
①
实时获取佩戴者的瞳孔位置信息；
具体的，可基于opencv来完成，首先用灰度积分算法粗略找出人眼部位在人脸上的大概位置，接着用harris角点检测算法对眼角点进行定位，进一步得出人眼眼眶中部位置，然后用hough变换定位出人眼瞳孔中心的精确位置，定位瞳孔也可以通过使用opencv中的自带的分类器（即haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml）来实现，最后基于人眼眼眶中部位置和人眼通孔中心的精确位置来获得佩戴者的瞳孔位置的偏移方向；这里仅表示一直获取瞳孔位置的偏移方向的方法，本领域技术人员可自由设计算法来实现获取瞳孔位置的偏移方向。
[0041]
②
当佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与当前可视标识图像的指向一致且瞳孔位置的偏移持续时间不小于第一时间时，判定为不调整视距；
③
当佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与可视标识图像的指向不一致且不小于第二时间时，判定为调整视距，第二时间大于第一时间。
[0042]
在本实施例中，第一时间可设定为2s，即通过可视标识图像来获取训练视距时，佩戴者对可视标识图像作出反馈，将瞳孔沿训练影像中的可视标识图像的指向方向偏移持续2s, 即表示佩戴者能够识别出当前可视标识图像的指向，则判定为不调整视距，具体实施中，可允许瞳孔位置的偏移方向与标识图像的实际指向方向有所偏差，在本实施例中可为
±
20
°
左右。第二时间可设定为3s，当佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与可视标识图像的指向不一致持续达到3s，即表示佩戴者不能够识别出当前可视标识图像的指向，则判定为调整视距。
[0043]
当判断为调整视距时，更换另一可视标识图像并投影至调整后的视距，重新获取佩戴者对另一可视标识图像的反馈信息并判断是否调整视距；当判断为不调整视距时，将当前的视距设置为训练视距。
[0044]
所述调整后的视距小于调整前的视距。
[0045]
具体的，当判断为调整视距时，重新调用一个可视标识图像，投影至调整后的视距，例如在视距为2.5m时，识别到佩戴者对可视标识图像作出的反馈，即瞳孔沿可视标识图像的指向方向偏移持续2s,则将当前的视距2.5m设置为训练视距2.5m；若识别到佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与可视标识图像的指向不一致持续达到3s，则将当前的视距更换为2.4m，并重新调用一个可视标识图像投影至2.4m的视距。
[0046]
s4、基于所述训练视距匹配训练影像并将训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面。
[0047]
具体的，将与已投影至训练视距的可视标识图像相对应的训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面。在本实施例中，训练平面可为虚拟平面，即采用空气成像技术将训练影像投影至空气中，也可依靠复杂结构微反射镜阵列或散射体（水幕，烟雾）来达到空中悬浮显示的效果，该训练视距在s3步骤时即已投影过可视标识图像，将与该可视标识图像对应的训练影像投影至训练视距。
[0048]
s5、获取佩戴者对训练影像中可视标识图像的反馈信息并判断是否训练成功。
[0049]
具体的，包括以下步骤：（1）实时获取佩戴者的瞳孔位置信息；（2）当佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与训练影像中的可视标识图像的指向一致且瞳孔位置的偏移持续时间不小于第一时间时，判定为训练成功；
（3）当佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与可视标识图像的指向不一致且不小于第二时间时，判定为未训练成功，所述第二时间大于所述第一时间。
[0050]
s6、当判断为训练成功时，更换训练影像及训练视距。
[0051]
具体的，包括以下步骤：（1）将与当前训练视距相邻的下一视距设置为新训练视距，所述新训练视距大于当前训练视距；（2）将与已投影至新训练视距的可视标识图像相对应的训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于新训练视距的训练平面。
[0052]
例如在视距为2.5m时，识别到佩戴者对训练影像中的可视标识图像作出的反馈，即瞳孔沿训练影像中的可视标识图像的指向方向偏移持续2s,则判定为训练成功，将训练视距调至2.6m，2.6m的视距在s3步骤时即已投影过可视标识图像，将与该可视标识图像对应的训练影像投影至训练视距；若识别到佩戴者的瞳孔位置的偏移方向与训练影像中的可视标识图像的指向不一致持续达到3s，则判定为未训练成功，继续通过2.5m训练视距的训练影像对佩戴者进行视力训练。
[0053]
s7、获取佩戴者虹膜信息，并储存与该虹膜信息相对应的训练结果信息以便后续读取。
[0054]
具体的，佩戴者佩戴时，将佩戴者的虹膜信息记录，并记录佩戴着的训练结果信息，训练结果信息包括当前训练视距、训练影像，以及已投影过可视标识图像的视距、与已投影过可视标识图像的视距相匹配的训练影像。
[0055]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0056]
本实施例还提供一种基于近眼信息的视力训练装置，参照图7，该基于近眼信息的视力训练装置包括预处理模块，图像投影模块，视距选择模块，影像投影模块，判断模块，影像更换模块。各功能模块详细说明如下：预处理模块，用于获取多个可视标识图像和多个训练影像，所述可视标识图像为指向性图案，多个可视标识图像的指向不一致，训练影像为以可视标识图像为运动主体的动态影像，多个训练影像与多个可视标识图案相对应；图像投影模块，用于随机调用一个可视标识图像投影至初始视距；视距选择模块，用于获取佩戴者对可视标识图像的反馈信息并选择适配于佩戴者视力情况的训练视距；影像投影模块，用于基于所述训练视距匹配训练影像并将训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面；判断模块，用于获取佩戴者对训练影像中可视标识图像的反馈信息并判断是否训练成功；影像更换模块，用于当判断为训练成功时，更换训练影像及训练视距。
[0057]
关于基于近眼信息的视力训练装置的具体限定可以参见上文中对于基于近眼信息的视力训练方法的限定，在此不再赘述。上述基于近眼信息的视力训练系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以以硬件形式内嵌于或独
立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0058]
本实施例还提供一种电子设备，其内部结构图可以如图7所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于近眼信息的视力训练方法：获取多个可视标识图像和多个训练影像，所述可视标识图像为指向性图案，多个可视标识图像的指向不一致，训练影像为以可视标识图像为运动主体的动态影像，多个训练影像与多个可视标识图案相对应；随机调用一个可视标识图像投影至初始视距；获取佩戴者对可视标识图像的反馈信息并选择适配于佩戴者视力情况的训练视距；基于所述训练视距匹配训练影像并将训练影像投影至与佩戴者人眼距离等于训练视距的训练平面；获取佩戴者对训练影像中可视标识图像的反馈信息并判断是否训练成功；当判断为训练成功时，更换训练影像及训练视距。
[0059]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据率sdram（ddrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink） dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。
[0060]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0061]
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。