专利名称：便携式电子助视器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种助视器，具体是一种结合光学与电子技术改善低视力人群阅读、活动能力的便携式电子助视器。
技术背景低视力人群，尤其是弱视和老年人在阅读报纸、书籍的时候存在各种程度的阅读障碍，例如看不清物体、不能分清楚颜色，严重的会影响正常的工作与生活。因此需要借助助视器进行辅助阅读，目前通用的助视器主要分为光学助视器与电子助视器两种。现有的光学助视器长期以来一直是低视力人群使用的主要助视器具，虽然具有 容易使用、携带方便、价格低等特点，但它也存在一些使用上的局限性。如放大倍数低，阅读范围小，长期使用会引起姿势不良，会受到光源的影响，特别是望远镜在放大物体的同时，视野会相应的变小；学生上课时既要看黑板，又要记笔记和看书，很不方便，而且对视力(O. 02的低视力人群使用光学助视器，效果不大。现有的电子助视器多为简单的电子放大，虽然在图像质量以及清晰度上有很大改进，但是大多体积较大，对焦距离远，视野小，清晰度差，图像拖尾，补光易干扰阅读，放大倍数小，需外接电源或显示器，不便于携带，对图像不能实时处理，不利于低视力人群边书写边查看
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型结合光学与电子技术提出一种便携式电子助视器，使得助视器易于携带，且能对摄取的图像进行实时显示和处理。本实用新型以如下技术方案实现便携式电子助视器，包括电源管理模块、系统控制模块、图像输入模块、图像处理模块、图像帧存模块、视频编码模块、显示驱动模块、系统照明模块和图像显示模块；其中，所述电源管理模块对所述便携式电子助视器的所有模块供电以及对电池进行充电管理；所述系统控制模块分别与所述电源管理模块、图像输入模块、图像处理模块、视频编码模块、显示驱动模块、图像显示模块相连；所述图像输入模块与所述图像处理模块相连；所述图像处理模块分别与所述图像帧存模块、系统照明模块、视频编码模块以及图像输入模块相连接；所述视频编码模块用于按时间顺序读取所述图像帧存模块中缓存的图像数据，并将读取的图像数据编码成视频信号发送到所述显示驱动模块；所述显示驱动模块分别与所述系统控制模块及图像显示模块相连；所述图像帧存模块与所述图像处理模块双向相连。上述方案中，所述便携式电子助视器的正面界面具有放大键、开机或关机或模式变换键、缩小键这三个按键。上述方案中，所述便携式电子助视器的背面包括一矩形的光学保护玻璃；一支撑架，用于在低视力人群阅读及签名时支撑住所述便携式电子助视器；[0012]一旋转连接机构，用于所述支撑架与所述便携式电子助视器的背面之间的旋转连接。上述方案中，所述系统控制模块还连接有电池电量监测模块、低电量报警LED模块和语音状态提示模块。上述方案中，所述图像输入模块包括一与所述光学保护玻璃平行的摄像镜头；一位于所述光学保护玻璃的下方、所述摄像镜头前方，与所述摄像镜头的夹角为锐角的镜子。上述方案中，所述图像输入模块中的所述摄像镜头采用CCM摄像镜头，即Contraction Camera Module 摄像镜头。上述方案中，所述系统照明模块包括四个大发散角的LED光源。上述方案中，所述图像显示模块采用IXD数字液晶显示屏，显示最终处理完的图像。上述方案中，所述图像处理模块包括一与所述计算图像输入模块相连接，用于计算所述图像输入模块采集的每帧图像数据的整体平均亮度的计算单元；一与所述计算单元相连接，用于比较设定值和所述整体平均亮度的比较单元；一分别与所述比较单元及系统照明模块相连接，用于调节系统照明模块的电流的调节单元。上述方案中，所述显示驱动模块包括第一驱动芯片和第二驱动芯片，所述视频编码模块处理完的CVBS (Composite Video Broadcast Signal)视频信号依次经过所述第一驱动芯片和第二驱动芯片，转化为所述图像显示模块能接收的信号格式。本实用新型的有益效果为I、采用特殊的光学取景方式来改善传统助视器对焦距离远和视野小的问题。2、采用高清晰的IXD液晶显示屏来提高图像分辨率。3、采用独特的LED补光模式，可使补光不干扰阅读及签名等过程。4、进行语音状态提示，更利于低视力人群进行操作。5、采用夜光按键，使低视力人群在夜间也能轻易使用。6、便于携带，且在工作距离范围内可以将摄像镜头所拍摄的图像进行放大，对图像进行实时显示、处理并输出，帮助低视力人群看清细小文字以及自己手写的文字，提高其自理能力。7、由于自带光学照明系统，在室内或室外、白天或夜晚都可以使用，不受外界环境影响。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。图I为便携式电子助视器的内部电路的原理框图。图2为便携式电子助视器的系统控制模块的原理框图。图3为便携式电子助视器的图像处理模块的结构框图。[0037]图4为便携式电子助视器的显示驱动模块的结构框图。图5为便携式电子助视器的图像输入模块和系统照明模块结构示意图。图6为便携式电子助视器的背面结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。如图I所示，便携式电子助视器，包括电源管理模块I、系统控制模块2、图像输入模块3、图像处理模块4、图像帧存模块9、视频编码模块5、显示驱动模块6、系统照明模块8和图像显示模块7 ;其中，电源管理模块I对该便携式电子助视器的所有模块供电以及对电池进行充电管理；系统控制模块2分别与电源管理模块I、图像输入模块3、图像处理模块
4、视频编码模块5、显示驱动模块6、图像显示模块7相连；图像输入模块3与图像处理模块4相连；图像处理模块4分别与图像帧存模块9、系统照明模块8、视频编码模块5以及图像输入模块3相连接；视频编码模块5用于按时间顺序读取图像帧存模块9中缓存的图像数据，并将读取的图像数据编码成视频信号发送到显示驱动模块6 ;显示驱动模块6分别与系统控制模块2及图像显示模块7相连；图像帧存模块9与图像处理模块4双向相连。图像输入模块3进行数据采集，并将数字视频信号直接输出给图像处理模块4。图像处理模块4对图像输入系统3采集到的图像进行处理并依次经过视频编码模块5、显示驱动模块6，最终将图像显示在图像显示模块7上。该便携式电子助视器的图像显示模块7采用高清晰的IXD数字液晶显示屏，用来显示最终处理完的图像，其能够提高图像分辨率。如图2所示，该便携式电子助视器的正面界面具有放大键19、开机或关机或模式变换键20、缩小键21这三个按键，按键用荧光材料制成，使低视力人群在晚间也能轻易使用。该便携式电子助视器的系统控制模块2主要用于对系统进行初始化，响应低视力者的按键操作。同时系统控制模块2通过连接电池电量监测模块24和低电量报警LED模块25来实现电池电量监测和低电压报警。该系统控制模块2根据低视力人群在阅读的过程中按下的正面界面上的按键将需要配置的参数配送到图像输入模块3、视频编码模块5、显示驱动模块6、图像显示模块7进行初始化，并对图像处理模块4发出指令。系统控制模块2还连接有语音状态提示模块26，该语音状态提示模块26对低视力人群进行的按键操作做出响应，并进行语音状态提示，低视力人群可根据语音状态提示进行操作。如图3所示，该便携式电子助视器的图像处理模块4将图像输入模块3采集到的图像数据保存到图像帧存模块9中，并根据图像数据的亮度调节供给系统照明模块8的电流，实现系统照明模块8的光亮度自适应调节。与此同时，图像处理模块4将图像输入模块3采集到的图像数据处理后输入到图像编码模块5，图像编码模块5将其编码成视频信号。该便携式电子助视器的图像处理模块4包括—与计算图像输入模块3相连接，用于计算图像输入模块3采集的每帧图像数据的整体平均亮度的计算单元16，其有较强的运算能力，运算速度快；一与计算单元16相连接，用于比较设定值和整体平均亮度的比较单元17，其输出指示信号到调节单元18，并将视频信号序列输入到视频编码模块5。当整体平均亮度低于设定值时，输出用于指示增大电流的信号，当整体平均亮度高于设定值时，输出用于指示降低电流的信号，当整体平均亮度等于设定值时，不输出信号；—分别与比较单元17及系统照明模块8相连接，用于调节系统照明模块8的电流的调节单元18，它根据比较单元17输出的信号相应的对系统照明模块8的电流进行脉冲宽度调制。该便携式电子助视器对其图像处理模块4的图像处理过程进行了软件优化，解决了放大倍数小、图像拖尾的问题。如图4所示，该便携式电子助视器的显示驱动模块6包括第一驱动芯片22和第二驱动芯片23，第一驱动芯片22和第二驱动芯片23配合起来驱动图像显示模块7。视频编码模块5处理完的前端CVBS模拟视频信号经过第一驱动芯片22后转化为CCIR656 (ComateConsultat ive Internat ional des Radiocommuni cat ions 656)数字视频信号，所得CCIR656数字视频信号再经过第二驱动芯片23后转化为图像显示模块7能接收的RGB信号，最后第二驱动芯片23将信号分别输入到图像显示模块7的时序通道、R通道、G通道、B通道将信号，并显示在图像显示模块7上。显示驱动模块6能将信号进行高质量的转化，提·高图像在液晶屏上显示的清晰度。如图5所示，该便携式电子助视器的图像输入模块3包括一与光学保护玻璃12平行的摄像镜头11 ;一位于光学保护玻璃12的下方、摄像镜头11前方，与摄像镜头11的夹角为锐角的镜子15。在本实施例中，镜子15与摄像镜头11的夹角为45°。图像输入模块3中的摄像镜头11采用CCM摄像镜头。当摄像镜头11拍摄时，到达镜子15的物体反射光线反射入摄像镜头11，在摄像镜头11中成像，然后摄像镜头11对图像进行采集。这一过程使现有电子助视器对焦距离远、视野小的问题得到解决。该便携式电子助视器的系统照明模块8上包括四个大发散角的LED光源10。LED光源10位于光学保护玻璃12的四个角的下方，对低视力人群的阅读及签名等活动进行补光，为摄像镜头11提供理想的、景深范围内亮度变化较小的照明。这四个大发散角的LED光源10的角度和位置设计合理，在补光的过程中不干扰阅读及签名等活动。如图6所示，作为该便携式电子助视器的一个实物例，其背面包括一与摄像镜头11平行，用于保护摄像镜头11的光学保护玻璃12，其形状为矩形；一用于在低视力人群阅读及签名时支撑住该便携式电子助视器的支撑架13，使低视力人群在四个LED光源10的补光下更容易实现阅读及签名等活动；一旋转连接机构14，用于支撑架13与该便携式电子助视器的背面之间的连接。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.便携式电子助视器，包括电源管理模块、系统控制模块、图像输入模块、图像处理模块、图像帧存模块、视频编码模块、显示驱动模块、系统照明模块和图像显示模块；其特征在于，所述电源管理模块对所述便携式电子助视器的所有模块供电以及对电池进行充电管理；所述系统控制模块分别与所述电源管理模块、图像输入模块、图像处理模块、视频编码模块、显示驱动模块、图像显示模块相连；所述图像输入模块与所述图像处理模块相连；所述图像处理模块分别与所述图像帧存模块、系统照明模块、视频编码模块以及图像输入模块相连接；所述视频编码模块用于按时间顺序读取所述图像帧存模块中缓存的图像数据，并将读取的图像数据编码成视频信号发送到所述显示驱动模块；所述显示驱动模块分别与所述系统控制模块及图像显示模块相连；所述图像帧存模块与所述图像处理模块双向相连。
2.根据权利要求I所述的便携式电子助视器，其特征在于，所述便携式电子助视器的正面界面具有放大键、开机或关机或模式变换键、缩小键这三个按键。
3.根据权利要求I所述的便携式电子助视器，其特征在于，所述便携式电子助视器的背面包括 一矩形的光学保护玻璃； 一支撑架，用于在低视力人群阅读及签名时支撑住所述便携式电子助视器； 一旋转连接机构，用于所述支撑架与所述便携式电子助视器的背面之间的旋转连接。
4.根据权利要求I所述的便携式电子助视器，其特征在于，所述系统控制模块还连接有电池电量监测模块、低电量报警LED模块和语音状态提示模块。
5.根据权利要求3所述的便携式电子助视器，其特征在于，所述图像输入模块包括 一与所述光学保护玻璃平行的摄像镜头； 一位于所述光学保护玻璃的下方、所述摄像镜头前方，与所述摄像镜头的夹角为锐角的镜子。
6.根据权利要求5所述的便携式电子助视器，其特征在于，所述图像输入模块中的所述摄像镜头米用CCM摄像镜头。
7.根据权利要求I所述的便携式电子助视器，其特征在于，所述系统照明模块包括四个大发散角的LED光源。
8.根据权利要求I所述的便携式电子助视器，其特征在于，所述图像显示模块采用LCD数字液晶显示屏，显示最终处理完的图像。
9.根据权利要求I所述的便携式电子助视器，其特征在于，所述图像处理模块包括 一与所述图像输入模块相连接，用于计算所述图像输入模块采集的每帧图像数据的整体平均亮度的计算单元； 一与所述计算单元相连接，用于比较设定值和整体平均亮度的比较单元； 一分别与所述比较单元及系统照明模块相连接，用于调节所述系统照明模块的电流的调节单元。
10.根据权利要求I所述的便携式电子助视器，其特征在于，所述显示驱动模块包括第一驱动芯片和第二驱动芯片，所述视频编码模块处理完的CVBS视频信号依次经过所述第一驱动芯片和第二驱动芯片，转化为所述图像显示模块能接收的信号格式。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式电子助视器，包括电源管理模块、系统控制模块、图像输入模块、图像处理模块、图像帧存模块、视频编码模块、显示驱动模块、系统照明模块和图像显示模块。其有益效果为改善传统助视器对焦距离远和视野小的问题；提高了图像分辨率；补光不干扰低视力人群的活动；进行语音状态提示，利于低视力人群进行操作；采用夜光按键，使低视力人群在夜间也能轻易使用；便于携带，且在工作距离范围内可以将摄像镜头所拍摄的图像进行放大，对图像进行实时显示、处理并输出，帮助低视力人群看清细小文字及自己手写的文字，提高其自理能力；自带光学照明系统，在室内或室外、白天或夜晚都可以使用，不受外界环境影响。
文档编号G09B5/02GK202711499SQ201220193518
公开日2013年1月30日 申请日期2012年5月2日 优先权日2012年5月2日
发明者张彤, 金希盈 申请人:杭州贝迪科技有限公司