智能视觉功能训练方法及训练仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能视觉功能训练方法，通过输入模块获取训练者的视力值、色弱程度，球类运动名称和训练方式；第一图像生成模块、立体色觉训练模块和视力训练模块分别根据输入模块获取的信息生成相应的游戏场景并在显示模块中显示；控制模块将采集模块获取训练者信息与存储模块的信息进行对比并控制第二图像生成模块生成相应的游戏场景，以及控制立体色觉训练模块进行灯光变换，并在显示模块中显示，以使训练者在模拟击球过程中，眼睛自动跟随虚拟发光体的灯光运动，进行视觉训练；一种智能视觉功能训练仪，包括人体传感器、球拍传感器、存储器、处理器和显示器。本发明具有训练过程有趣，训练效果好，具视觉训练、健身、娱乐于一体等优点。
【专利说明】
智能视觉功能训练方法及训练仪
技术领域
[0001]本发明涉及视觉功能训练技术领域。更具体地说，本发明涉及一种智能视觉功能训练方法及训练仪。
【背景技术】
[0002]现有的视觉训练仪大都是通过目镜，观察显示屏上所显示的3D立体视屏图进行视觉训练，其过程枯燥、乏味，难以长期坚持，训练效果差。本发明人前期申请了一种具有视觉训练功能的乒乓球台，申请号为:201410193655.5，其提供了一种在健身的同时，可对人眼眼肌、色觉进行视觉功能训练，且趣味性和娱乐性强的乒乓球台，但该乒乓球台大部分都采用实物装置，通过该乒乓球台进行视觉训练需要有一定的乒乓球技术基础，否则训练过程会难以连续进行，训练效率和效果都将大打折扣，此外对于儿童而言，长期单调的乒乓球运动显得枯燥乏味，使孩子们难以坚持锻炼，影响了训练进度，甚至使孩子们产生抵抗心理。
【发明内容】
[0003]本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]本发明还有一个目的是提供一种智能视觉训练方法及训练仪，将实体的视觉功能训练装置虚拟化，采用人机交互方式将视觉训练和游戏健身相结合，训练者可根据需要选择自己喜爱的运动游戏和训练方式，使训练过程更加有趣，保证了训练进度，提高了训练效果，此外，在进行视觉训练的同时还可提高训练者的手、脑协调能力，故本发明具有较高的商业开发价值和较好的市场前景。
[0005]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种智能视觉功能训练方法，包括:
[0006]步骤A、通过输入模块获取训练者的视力值、色弱程度，球类运动名称和训练方式；
[0007]步骤B、第一图像生成模块根据输入模块获取的球类运动名称和训练方式生成相应的虚拟球类运动交互场景，并在显示模块中显示；
[0008]立体色觉训练模块根据输入模块获取的色弱程度在相应的虚拟球类运动交互场景中的挡网和/或对方的场地后方生成立体色觉训练场景，并在显示模块中显示，其中，所述立体色觉训练场景由多组虚拟发光体组成；
[0009]视力训练模块根据输入模块获取的视力值自动调整相应的虚拟球类运动交互场景中球的大小，并在显示模块中显示；
[0010]步骤C、训练者模拟击球，采集模块获取训练者的肢体动作和击球动作，控制模块将所述肢体动作和所述击球动作分别与存储模块中的标准肢体动作和标准击球动作进行对比，获得肢体动作控制命令和击球动作控制命令；
[0011]步骤D、根据所述肢体动作控制命令和击球动作控制命令，第二图像生成模块在相应的虚拟球类运动交互场景中生成虚拟人偶击球情景，并在显示模块中显示；同时，立体色觉训练模块控制立体色觉训练场景中相应的虚拟发光体的发光或熄灭，并在显示模块中显示，以使训练者在模拟击球过程中，眼睛自动跟随虚拟发光体的灯光运动，进行视觉训练。
[0012]优选的是，所述的智能视觉功能训练方法，虚拟发光体能独立显示红、绿、黄三种颜色。
[0013]优选的是，所述的智能视觉功能训练方法，所述多组虚拟发光体为六组，任一一组的虚拟发光体均位于与虚拟球类运动交互场景中球场或球桌的宽度方向平行的同一竖直平面内，且相邻两组虚拟发光体沿球场或球桌的宽度方向的间距为5-20mm，长度方向的间距为 5_30mm。
[0014]一种智能视觉功能训练仪，包括:
[0015]人体传感器，其置于训练者的正前方，用于捕获训练者的肢体动作；
[0016]球拍传感器，其设置于球拍上，用于捕获训练者的击球动作；
[0017]存储器，其用于存储标准肢体动作和标准击球动作；
[0018]处理器，其与所述存储器集成设置，所述处理器的输入端与所述人体传感器电联接，与所述球拍传感器无线连接，所述处理器包括:
[0019]输入模块，其用于获取训练者的视力值、色弱程度、球类运动名称和训练方式；
[0020]第一图像生成模块，其与所述输入模块连接，用于根据所述输入模块获取的球类运动名称和训练方式，生成相应的虚拟球类运动交互场景；
[0021]立体色觉训练模块，其分别与所述输入模块和所述第一图像生成模块连接，用于根据所述输入模块获取的色弱程度，在所述相应的虚拟球类运动交互场景中的的挡网和/或对方的场地后方生成立体色觉训练场景，所述立体色觉训练场景由多组虚拟发光体组成；
[0022]视力训练模块，其分别与所述输入模块和所述第一图像生成模块连接，用于根据所述输入模块获取的视力值自动调整相应的虚拟球类运动交互场景中球的大小；
[0023]采集模块，其分别与所述人体传感器和所述球拍传感器连接，用于获取训练者的肢体动作和击球动作；
[0024]控制模块，其分别与所述存储器和所述采集模块连接，用于将获取的所述肢体动作和所述击球动作分别与存储器中的标准肢体动作和标准击球动作进行对比，生成肢体动作控制命令和击球动作控制命令；
[0025]第二图像生成模块，其分别与所述第一图像生成模块和所述控制模块连接，用于在所述相应的虚拟球类运动交互场景中生成虚拟人偶击球情景；
[0026]其中，所述立体色觉训练模块还与所述控制模块连接，用于根据所述肢体动作控制命令和所述击球动作控制命令控制立体色觉训练场景中相应的虚拟发光体的发光或熄灭，以使训练者在模拟击球过程中，眼睛自动跟随虚拟发光体的灯光运动，进行视觉训练；
[0027]显示器，其与所述处理器的电联接，用于输入训练者的视力值、色弱程度、球类运动名称和训练方式，以及显示虚拟球类运动交互场景、虚拟人偶击球情景和立体色觉训练场景。
[0028]优选的是，所述的智能视觉功能训练仪，所述人体传感器，还用于捕获训练者的体型及所处场地位置;所述处理器，还包括，比例调整模块，其用于根据所述人体传感器捕获的训练者体型及所处场地位置，调整所述第一图像生成模块生成的虚拟球类运动交互场景中球场或球桌的比例。
[0029]优选的是，所述的智能视觉功能训练仪，虚拟发光体能独立显示红、绿、黄三种颜色。
[0030]优选的是，所述的智能视觉功能训练仪，所述多组虚拟发光体为六组，任一一组的虚拟发光体均位于与虚拟球类运动交互场景中球场或球桌的宽度方向平行的同一竖直平面内，且相邻两组虚拟发光体沿球场或球桌的宽度方向的间距为5-20mm，长度方向的间距为5_30mmo
[0031]优选的是，所述的智能视觉功能训练仪，任一一组虚拟发光体包括多个虚拟发光体，其间隔设置，形成长方形，且所述长方形的长度为虚拟球类运动交互场景中球场或球桌宽度的2/3-3/4。
[0032]优选的是，所述的智能视觉功能训练仪，所述人体传感器，其包括RGB彩色摄像头、红外发射器和红外传感器。
[0033]优选的是，所述的智能视觉功能训练仪，所述球拍传感器，其包括加速度传感器、方向传感器、陀螺仪传感器、重力传感器、线性加速度传感器和/或旋转矢量传感器。
[0034]本发明至少包括以下有益效果:
[0035]第一、将实体的视觉功能训练装置虚拟化，利用人体传感器、球拍传感器的交互技术实现更为有趣的人机交互，摆脱了传统实物装置的束缚，将交互通道拓展到肢体动作、击球动作等多维通道，训练者在一定范围内对普通显示器发出指令即可实现交互效果，使训练过程更加有趣；
[0036]第二、可根据训练者的选择生成不同的游戏场景，并可实现单人-单机对战，双打合作，联机对战等不同训练方式，使训练内容丰富多彩，尤其是，可根据训练者的视力值和色弱程度，调整游戏场景中球的大小和立体色觉训练场景中虚拟发光体的位置以及光的变换，实现视觉功能训练定制化，满足不同视觉的训练者的训练需求，显著提高了训练效果；
[0037]第三、可通过学习模式自定义标准肢体动作和标准击球动作，使训练者在训练时动作识别率高，交互准确，能充分满足训练的交互需要；
[0038]第四、可通过训练者体型及所处场地位置，调整游戏场景的比例，使训练过程更加个性化，使训练者的视线处于视觉训练的最佳观察范围内，提高了训练效果；
[0039]第五、采用本发明的训练方法或训练仪进行训练时，训练者可通过游戏场景中球的远近运动，训练眼肌的调节力和调节幅度，通过虚拟发光体的光的变换，唤醒视细胞，提高视力和色觉；
[0040]第六、采用本发明的训练方法或训练仪进行视觉训练的同时还可锻炼身体并提高训练者的手、脑协调能力，具有较高的商业开发价值和较好的市场前景。
[0041]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0042]图1为本发明所述的智能视觉功能训练方法的流程图；
[0043]图2为本发明所述的智能视觉功能训练仪的主要结构示意图；
[0044]图3为本发明所述的立体色觉训练场景的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0045]下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0046]需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得;在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0047]如图1、图3所示，本发明提供一种智能视觉功能训练方法，包括:
[0048]步骤A、通过输入模块I获取训练者的视力值、色弱程度，球类运动名称和训练方式;训练者的视力值、色弱程度可以是训练者通过显示模块输入，也可以通过外接视觉检测设备对训练者的双眼进行自动检测读取，球类运动名称和训练方式是训练者通过显示模块输入；
[0049]步骤B、第一图像生成模块2根据输入模块I获取的球类运动名称和训练方式生成相应的虚拟球类运动交互场景，并在显示模块9中显示;球类运动名称包括乒乓球、羽毛球和网球，训练方式包括单人-单机对战、双打合作和联机对战等，如训练者选取乒乓球、单人-单机对战，则第一图像生成模块乒乓球单人-单机对战的虚拟乒乓球运动交互场景并通过显示模块显示；
[0050]立体色觉训练模块3根据输入模块I获取的色弱程度在相应的虚拟球类运动交互场景中的挡网和/或对方的场地后方生成立体色觉训练场景60，并在显示模块9中显示，其中，所述立体色觉训练场景60由多组虚拟发光体61组成;色弱程度与立体色觉训练场景中虚拟发光体的位置一一对应，根据训练者的色弱程度，立体色觉训练模块自动生成对应的立体色觉场景，色弱程度由轻微到重度变化时相应的虚拟发光体的间距逐渐增大；
[0051]视力训练模块4根据输入模块I获取的视力值自动调整相应的虚拟球类运动交互场景中球的大小，并在显示模块9中显示;视力值与球的大小--对应，视力越好球越小，视力越差球越大；
[0052]步骤C、训练者模拟击球，采集模块5获取训练者的肢体动作和击球动作，控制模块7将所述肢体动作和所述击球动作分别与存储模块6中的标准肢体动作和标准击球动作进行对比，获得肢体动作控制命令和击球动作控制命令;标准肢体动作和标准击球动作可以是训练者通过学习模式自定义设置，也可以是存储模块默认设置；
[0053]步骤D、根据所述肢体动作控制命令和击球动作控制命令，第二图像生成模块8在相应的虚拟球类运动交互场景中生成虚拟人偶击球情景，并在显示模块9中显示；同时，立体色觉训练模块3控制立体色觉训练场景60中相应的虚拟发光体61的发光或熄灭，并在显示模块9中显示，以使训练者在模拟击球过程中，眼睛自动跟随虚拟发光体61的灯光运动，进行视觉训练;立体色觉模块每接收一次肢体动作控制命令和击球动作控制命令就控制立体色觉场景中的虚拟发光体进行一次灯光变换，变换内容为与色弱程度相对应的立体色觉虚拟灯光墙，变换方式为顺次变换或随机变换，立体色觉虚拟灯光墙为立体色觉训练模块默认设置。
[0054]上述虚拟球类运动交互场景、虚拟人偶击球情景和立体视觉训练场景均采用多维模式(裸眼3D或偏光3D)，或全息技术模式设计。
[0055]在另一种实例中，所述的智能视觉功能训练方法，虚拟发光体61能独立显示红、绿、黄三种颜色，便于根据需要调整虚拟发光体的颜色，满足立体色觉场景中虚拟发光体的灯光变换要求。
[0056]在另一种实例中，所述的智能视觉功能训练方法，所述多组虚拟发光体61为六组，
任--组的虚拟发光体61均位于与虚拟球类运动交互场景中球场或球桌的宽度方向平行的同一竖直平面内，且相邻两组虚拟发光体61沿球场或球桌的宽度方向的间距为5-20mm，长度方向的间距为5-30mm;设置六组虚拟发光体，且相邻两组虚拟发光体交错设置，使立体色觉训练场景中虚拟发光体相对于训练者远近交错设置，配合虚拟发光体灯光的变换，有利于提高视觉训练效果。
[0057]如图2、图3所示，本发明提供一种智能视觉功能训练仪，包括:
[0058]人体传感器10，其置于训练者的正前方，用于捕获训练者的肢体动作；
[0059]球拍传感器20，其设置于球拍上，用于捕获训练者的击球动作；
[0060]存储器30，其用于存储标准肢体动作和标准击球动作;标准肢体动作和标准击球动作可通过学习模式将标准肢体动作和标准击球动作预先存储于存储器中；
[0061]处理器40，其与所述存储器30集成设置，所述处理器40的输入端与所述人体传感器10电联接，与所述球拍传感器20无线连接，所述处理器用于接收训练者输入的信息将其进行运算处理后生成相应的游戏场景，或接收训练者输入的信息并将该信息与存储器存储的标准信息进行对比处理后生成相应的游戏场景；
[0062]所述处理器40包括:
[0063]输入模块41，其用于获取训练者的视力值、色弱程度、球类运动名称和训练方式；
[0064]第一图像生成模块42，其与所述输入模块41连接，用于根据所述输入模块获取的球类运动名称和训练方式，生成相应的虚拟球类运动交互场景;球类运动名称包括乒乓球、羽毛球和网球，训练方式包括单人-单机对战、双打合作和联机对战等，如训练者选取乒乓球、单人-单机对战，则第一图像生成模块乒乓球单人-单机对战的虚拟乒乓球运动交互场景；
[0065]立体色觉训练模块43，其分别与所述输入模块41和所述第一图像生成模块42连接，用于根据所述输入模块41获取的色弱程度，在所述相应的虚拟球类运动交互场景中的的挡网和/或对方的场地后方生成立体色觉训练场景60，所述立体色觉训练场景60由多组虚拟发光体61组成;色弱程度与立体色觉训练场景中虚拟发光体的位置一一对应，根据训练者的色弱程度，立体色觉训练模块自动生成对应的立体色觉场景，色弱程度由轻微到重度变化时相应的虚拟发光体的间距逐渐增大；
[0066]视力训练模块44，其分别与所述输入模块41和所述第一图像生成模块42连接，用于根据所述输入模块41获取的视力值自动调整相应的虚拟球类运动交互场景中球的大小；视力值与球的大小--对应，视力越好球越小，视力越差球越大；
[0067]采集模块45，其分别与所述人体传感器10和所述球拍传感器20连接，用于获取训练者的肢体动作和击球动作；
[0068]控制模块46，其分别与所述存储器30和所述采集模块45连接，用于将获取的所述肢体动作和所述击球动作分别与存储器30中的标准肢体动作和标准击球动作进行对比，生成肢体动作控制命令和击球动作控制命令；
[0069]第二图像生成模块47，其分别与所述第一图像生成模块42和所述控制模块46连接，用于在所述相应的虚拟球类运动交互场景中生成虚拟人偶击球情景；
[0070]其中，所述立体色觉训练模块43还与所述控制模块46连接，用于根据所述肢体动作控制命令和所述击球动作控制命令控制立体色觉训练场景60中相应的虚拟发光体61的发光或熄灭，以使训练者在模拟击球过程中，眼睛自动跟随虚拟发光体61的灯光运动，进行视觉训练；训练者在训练时，立体色觉模块每接收一次肢体动作控制命令和击球动作控制命令就控制立体色觉场景中的虚拟发光体进行一次灯光变换，变换内容为与色弱程度相对应的立体色觉虚拟灯光墙，包括灯光闪烁、灯光成像图案变换、定点跳灯、隔点跳灯、顺时针旋转变换、逆时针旋转变换等，变换方式为顺次变换或随机变换，立体色觉虚拟灯光墙为立体色觉训练模块默认设置，灯光成像图案为动物图案、数字图案和水果图案中的一种或几种；
[0071]显示器50，其与所述处理器40的电联接，用于输入训练者的视力值、色弱程度、球类运动名称和训练方式，以及显示虚拟球类运动交互场景、虚拟人偶击球情景和立体色觉训练场景。
[0072]上述虚拟球类运动交互场景、虚拟人偶击球情景和立体视觉训练场景均采用多维模式(裸眼3D或偏光3D)，或全息技术模式设计。
[0073]使用本发明的智能视觉功能训练仪，训练者在模拟击球前，可根据自己的爱好选择运动名称和运动方式，使训练过程生动有趣，使训练过程更加有趣，训练者易于坚持训练，保证了训练进度;处理器可根据训练者的视力值和色弱程度自动调整游戏场景中球的大小和立体色觉训练场景的设置，使训练更具针对性，提高了训练效果;训练者在模拟击球的过程中，眼睛可自动跟随游戏场景中的球的远近运动而运动，训练了眼肌的调节力和调节幅度，同时，训练者每进行一次击球，游戏场景中的立体色觉虚拟灯光墙就进行一次灯光变换，灯光变换包括灯光闪烁、灯光成像图案变换、定点跳灯、隔点跳灯、顺时针旋转变换、逆时针旋转变换等，通过灯光变换刺激并唤醒训练者的视细胞，提高训练者的视力和色觉，同时，训练者在模拟击球的同时还可锻炼身体，提高训练者的手、脑协调能力;模拟击球过程中，处理器还可根据训练者的击球成绩，自动生成“你真棒!”、“加油、加油!” “成功贵在坚持”、“再战一局”等趣味影像资讯并通过显示器显示，进一步增加了训练过程的趣味性。本发明的智能视觉功能训练仪具视觉训练、健身、娱乐于一体，具有较高的商业开发价值和较好的市场前景。
[0074]在另一种实例中，所述的智能视觉功能训练仪，所述人体传感器20，还用于捕获训练者的体型及所处场地位置;所述处理器40，还包括，比例调整模块(未示出)，其用于根据所述人体传感器40捕获的训练者体型及所处场地位置，调整所述第一图像生成模块42生成的虚拟球类运动交互场景中球场或球桌的比例。如虚拟交互场景为模拟打乒乓球时，根据人体传感器检测到人体的身高、手长等情况，处理器自动调整成像球桌的大小及高度，以实现玩游戏过程的个性化，且检测身体高度与球桌大小模式相互匹配，例如:1.75米身高者使用该设备，则设定相对应的球桌国际标准是:乒乓球台规格:长2740 X宽1525mm、台高:760mm、网宽1.83米、网高0.1525米(按国标要求设定标准模式)，如果打球者是1.30米身高者使用该设备，内置相对应的球桌就发生相应的改变，内置球桌按相应的比例适当随着身高的缩小而缩小，则此时球桌的规格调整为:乒乓球台规格:长2035 X宽1133mm、台高:490mm、网宽1.36米、网高0.1133米，其他身高者如此类推。
[0075]在另一种实例中，所述的智能视觉功能训练仪，虚拟发光体61为具备红、绿、黄三色独立的虚拟LED色灯，便于控制器根据需要调整虚拟发光体的颜色，满足立体色觉场景中虚拟发光体的灯光变换要求。
[0076]在另一种实例中，所述的智能视觉功能训练仪，所述多组虚拟发光体61为六组，任
--组的虚拟发光体61均位于与虚拟球类运动交互场景中球场或球桌的宽度方向平行的同一竖直平面内，且相邻两组虚拟发光体61沿球场或球桌的宽度方向的间距为5-20mm，长度方向的间距为5-30mm;设置六组虚拟发光体，且相邻两组虚拟发光体交错设置，使立体色觉训练场景中虚拟发光体相对于训练者远近交错设置，配合虚拟发光体灯光的变换，有利于提高视觉训练效果。
[0077]在另一种实例中，所述的智能视觉功能训练仪，任一一组虚拟发光体61包括多个虚拟发光体61，其间隔设置，形成长方形，且所述长方形的长度为虚拟球类运动交互场景中球场或球桌宽度的2/3-3/4，设置长方形长度为球场或球桌宽度的2/3-3/4可以在虚拟发光体相对于训练者远近交错设置的基础上，最大限度的利用球场或球桌的空间，使虚拟发光体的位置均位于训练者的最佳视线范围内，提高视觉训练效果。
[0078]在另一种实例中，所述的智能视觉功能训练仪，所述人体传感器10，其包括RGB彩色摄像头、红外发射器和红外传感器。进一步的，本实例中人体传感器I采用微软Kinect体感器，Kinect体感器是一款体感外设，其设有用于捕获训练者肢体动作的RGB彩色摄像头、用于生成代表周围环境的景深图像的红外发射器及红外传感器，其中景深图像采用光编码技术，通过连续的近红外线对测量空间进行编码，经过红外传感器得到编码的光线，将数据传递给晶片进行运算解码，得到的具有深度的图像，该传感器利用黑白光谱来感知环境，纯黑代表无穷远，纯白代表无穷近，黑白间的灰色地带对应物体到传感器的物理距离，它收集视野范围内的每一点，并形成一幅代表周围环境的景深图像，传感器以30帧/s的速度生成深度图像流，实时3D再现周围环境，能进行人物识别与骨骼节点跟踪，或手势识别甚至面部表情识别等，可实现训练者肢体动作捕获以及训练者体形、所处场地位置检测。
[0079]为了获得更稳定和更精确的肢体动作，即肢体语言识别效果，本实例采用了凸点检查算法实现对肢体语言的识别，具体原理如下:
[0080](I)首先通过Open NI的Hands Generator获得肢体节点和图像，再根据肢体中心位置的深度值对肢体做阈值处理得到整个肢体的深度图像；
[0081 ] (2)中值滤波处理
[0082]通过Kinect获取的肢体深度图包含噪音，在此通过设置窗口为10*10pixels的中值滤波对噪音进行处理，公示如下:
[0083]F(i , j) =median(S( (i+k), j+1 )h(k, I))
[0084]得到边缘清晰的结果；
[0085](3)获取肢体轮廓
[0086]通过Open CV函数〈findContours〉得到肢体图像的凸凹点，并将点集存放在Point类型的向量变量中，这样通过只存储肢体轮廓值而不是整个肢体数据使得计算量大大降低；
[0087](4)得到肢体轮廓的近似多边形
[0088]根据凸凹点集得到近似肢体形状的矢量多边形，目的是极大减少冗余的凸凹点和计算量，通过OpenCV的函数〈approxPolyDP〉实现；
[0089](5)计算多边形的凸凹点集；
[0090](6)在此基础上，定义和实现拓展肢体语义集，例如打开应用程序及相关设置等。
[0091]在另一种实例中，所述的智能视觉功能训练仪，所述球拍传感器20，其包括加速度传感器、方向传感器、陀螺仪传感器、重力传感器、线性加速度传感器和/或旋转矢量传感器;该球拍传感器可捕获的击球动作包括但不限于普通击球模拟、旋转击球模拟等各种击球方式的模拟，使击球效果多样，训练更加接近实战。
[0092]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种智能视觉功能训练方法，其特征在于，包括: 步骤A、通过输入模块获取训练者的视力值、色弱程度，球类运动名称和训练方式； 步骤B、第一图像生成模块根据输入模块获取的球类运动名称和训练方式生成相应的虚拟球类运动交互场景，并在显示模块中显示； 立体色觉训练模块根据输入模块获取的色弱程度在相应的虚拟球类运动交互场景中的挡网和/或对方的场地后方生成立体色觉训练场景，并在显示模块中显示，其中，所述立体色觉训练场景由多组虚拟发光体组成； 视力训练模块根据输入模块获取的视力值自动调整相应的虚拟球类运动交互场景中球的大小，并在显示模块中显示； 步骤C、训练者模拟击球，采集模块获取训练者的肢体动作和击球动作，控制模块将所述肢体动作和所述击球动作分别与存储模块中的标准肢体动作和标准击球动作进行对比，获得肢体动作控制命令和击球动作控制命令； 步骤D、根据所述肢体动作控制命令和击球动作控制命令，第二图像生成模块在相应的虚拟球类运动交互场景中生成虚拟人偶击球情景，并在显示模块中显示；同时，立体色觉训练模块控制立体色觉训练场景中相应的虚拟发光体的发光或熄灭，并在显示模块中显示，以使训练者在模拟击球过程中，眼睛自动跟随虚拟发光体的灯光运动，进行视觉训练。2.如权利要求1所述的智能视觉功能训练方法，其特征在于，虚拟发光体能独立显示红、绿、黄三种颜色。3.如权利要求1所述的智能视觉功能训练方法，其特征在于，所述多组虚拟发光体为六组，任一一组的虚拟发光体均位于与虚拟球类运动交互场景中球场或球桌的宽度方向平行的同一竖直平面内，且相邻两组虚拟发光体沿球场或球桌的宽度方向的间距为5-20mm，长度方向的间距为5-30mm。4.一种智能视觉功能训练仪，其特征在于，包括: 人体传感器，其置于训练者的正前方，用于捕获训练者的肢体动作； 球拍传感器，其设置于球拍上，用于捕获训练者的击球动作； 存储器，其用于存储标准肢体动作和标准击球动作； 处理器，其与所述存储器集成设置，所述处理器的输入端与所述人体传感器电联接，与所述球拍传感器无线连接，所述处理器包括: 输入模块，其用于获取训练者的视力值、色弱程度、球类运动名称和训练方式； 第一图像生成模块，其与所述输入模块连接，用于根据所述输入模块获取的球类运动名称和训练方式，生成相应的虚拟球类运动交互场景； 立体色觉训练模块，其分别与所述输入模块和所述第一图像生成模块连接，用于根据所述输入模块获取的色弱程度，在所述相应的虚拟球类运动交互场景中的的挡网和/或对方的场地后方生成立体色觉训练场景，所述立体色觉训练场景由多组虚拟发光体组成；视力训练模块，其分别与所述输入模块和所述第一图像生成模块连接，用于根据所述输入模块获取的视力值自动调整相应的虚拟球类运动交互场景中球的大小； 采集模块，其分别与所述人体传感器和所述球拍传感器连接，用于获取训练者的肢体动作和击球动作； 控制模块，其分别与所述存储器和所述采集模块连接，用于将获取的所述肢体动作和所述击球动作分别与存储器中的标准肢体动作和标准击球动作进行对比，生成肢体动作控制命令和击球动作控制命令； 第二图像生成模块，其分别与所述第一图像生成模块和所述控制模块连接，用于在所述相应的虚拟球类运动交互场景中生成虚拟人偶击球情景； 其中，所述立体色觉训练模块还与所述控制模块连接，用于根据所述肢体动作控制命令和所述击球动作控制命令控制立体色觉训练场景中相应的虚拟发光体的发光或熄灭，以使训练者在模拟击球过程中，眼睛自动跟随虚拟发光体的灯光运动，进行视觉训练； 显示器，其与所述处理器的电联接，用于输入训练者的视力值、色弱程度、球类运动名称和训练方式，以及显示虚拟球类运动交互场景、虚拟人偶击球情景和立体色觉训练场景。5.如权利要求1所述的智能视觉功能训练仪，其特征在于，所述人体传感器，还用于捕获训练者的体型及所处场地位置;所述处理器，还包括，比例调整模块，其用于根据所述人体传感器捕获的训练者体型及所处场地位置，调整所述第一图像生成模块生成的虚拟球类运动交互场景中球场或球桌的比例。6.如权利要求1所述的智能视觉功能训练仪，其特征在于，虚拟发光体能独立显示红、绿、黄三种颜色。7.如权利要求1所述的智能视觉功能训练仪，其特征在于，所述多组虚拟发光体为六组，任一一组的虚拟发光体均位于与虚拟球类运动交互场景中球场或球桌的宽度方向平行的同一竖直平面内，且相邻两组虚拟发光体沿球场或球桌的宽度方向的间距为5-20mm，长度方向的间距为5-30mm。8.如权利要求7所述的智能视觉功能训练仪，其特征在于，任一一组虚拟发光体包括多个虚拟发光体，其间隔设置，形成长方形，且所述长方形的长度为虚拟球类运动交互场景中球场或球桌宽度的2/3-3/4。9.如权利要求1所述的智能视觉功能训练仪，其特征在于，所述人体传感器，其包括RGB彩色摄像头、红外发射器和红外传感器。10.如权利要求1所述的智能视觉功能训练仪，其特征在于，所述球拍传感器，其包括加速度传感器、方向传感器、陀螺仪传感器、重力传感器、线性加速度传感器和/或旋转矢量传感器。
【文档编号】A61H5/00GK105832502SQ201610146818
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】伍卫东
【申请人】广东卫明眼视光研究院