视力训练装置以及视力训练仪转让专利

申请号 : CN202111433741.5

文献号 : CN114099984B

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相似专利:

发明人 : 李培文姚志明

申请人 : 苏州宣嘉光电科技有限公司

摘要 :

本发明涉及医疗保健技术领域,且公开了一种视力训练装置,包括,治疗单元,用于产生治疗光线照射用户的眼睛;调节单元,用于调节治疗单元的位置;成像单元,用于对用户的眼睛成像以及控制模块,接收分析模块产生的数据信息用于控制调节单元调节治疗单元的位置。该视力训练装置以及视力训练仪,通过设置的成像单元来对用户的眼睛进行位置图像拍摄,然后将图像中用户眼睛的位置转换为坐标数字信息传输的调节单元中,由调节模块中的电机驱动齿轮和齿板的啮合相对传动,来实现对一些医疗保健设备镜筒的自动调节的效果,来提高调节的精度,并且提高调节效率,相对于手动调节,更加的便捷。

权利要求 :

1.一种视力训练装置,其特征在于:包括,

治疗单元(2),用于产生治疗光线,其中,

所述治疗单元(2)还包括有安装座以及光源模块,所述光源模块位于安装座内,所述安装座为球头座(21),所述球头座(21)设置于视筒的一侧,所述视筒一侧呈开放式接口,所述球头座(21)的弧形外表面适配活动于所述开放式接口内,所述球头座(21)能够在所述开放式接口内进行转动;

调节单元(4),用于调节治疗单元(2)的位置,

所述调节单元(4)包括驱动电机(41),所述驱动电机(41)与传动组件连接,所述传动组件与导向机构连接,驱动电机(41)工作带动传动组件沿导向机构移动,所述传动组件的传动方式采用若干齿轮齿条啮合传动,所述传动组件包括驱动齿轮(43)、齿盘(47)、齿板(44),所述驱动齿轮(43)啮合齿盘(47),所述齿盘(47)上设置小齿轮(48),所述小齿轮(48)啮合齿板(44),所述齿板(44)上设置连接座(42);

成像单元(1),用于对用户的眼睛成像;

所述成像单元(1),包括:

分光装置,用于将映射在其上的眼睛影像经过折射或反射后投射于拍摄装置(102)上;

拍摄装置(102),用于将投射于其上的眼睛影像拍摄成图片,所述成像单元(1)还包括与拍摄装置(102)适配的箱体(104),所述拍摄装置(102)的主体部分设置于箱体(104)内,所述分光装置包括有分光片(103),所述分光片(103)倾斜设置于拍摄装置(102)的下方,以及,

分析模块,用于接收拍摄装置(102)所拍摄的图片并分析出瞳孔的数据信息;

控制模块,用于接收分析模块产生的数据信息控制调节单元(4)调节治疗单元(2)的位置;

所述分析模块通过以下步骤实现对拍摄的眼睛图片分析计算:步骤S1:将拍摄装置(102)所获取的眼睛图片进行预处理得到黑白对比度高的图片;

步骤S2:将黑白对比度高的图片进行图像除噪,获取除噪图片;

步骤S3:将除噪图片利用轮廓识别算法处理,得到基准圆轮廓信息和瞳孔轮廓信息;

步骤S4:根据获取的基准圆轮廓信息和瞳孔轮廓信息分析计算基准圆中心坐标和瞳孔的中心坐标;

通过以下步骤实现对治疗单元(2)的位置调节:

步骤S5:建立空间物理坐标系,与用户眼睛直射方向垂直的平面为坐标平面,用户的瞳孔中心坐标点为坐标原点,竖直方向为Y轴,水平方向为X轴,步骤S6:打开拍摄装置(102)拍摄用户瞳孔照片并将图片信息输送至分析模块中;

步骤S7:分析模块分析基准圆中心坐标与坐标原点之间的偏差数值,记为 ,分析模块判断 是否大于系统设定的阈值X;

若 大于阈值X,分析模块传输信号给控制模块,由控制模块控制调节单元(4)中驱动电机(41)启动调节治疗单元(2)的位置,直至 不大于阈值X;

步骤S8:治疗单元(2)发射激光。

2.根据权利要求1所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述治疗单元(2)位于成像单元(1)的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述调节单元(4)与所述成像单元(1)连接,并驱动所述成像单元(1)移动以调节治疗单元(2)的位置。

4.根据权利要求1或2所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述视筒(3)与成像单元(1)连接。

5.根据权利要求4所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述调节单元(4)与所述视筒(3)连接,并驱动所述视筒(3)移动以调节治疗单元(2)的位置。

6.根据权利要求1所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述光源模块包括激光装置,用于产生治疗近视或者弱视的激光。

7.根据权利要求6所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述治疗单元(2)还包括视标装置,用于产生可见光或者图案。

8.根据权利要求1所述的一种视力训练装置,其特征在于:还包括有与所述球头座(21)适配的锁紧盖(26),所述锁紧盖(26)用于限定球头座(21)的位置。

9.根据权利要求7所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述视标装置包括有设置在激光装置外围的多个视标光源(23)。

10.根据权利要求9所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述视标光源(23)的前方设置有匀光板(25)。

11.根据权利要求10所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述视标光源(23)发出的光源波长范围为380nm‑420nm。

12.根据权利要求6所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述激光装置包括有激光器(24),所述激光器(24)发出治疗激光穿过分光装置照射于用户眼睛瞳孔上。

13.根据权利要求1所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述拍摄装置(102)包括有光电传感器(1021)和镜筒(1024),所述镜筒(1024)内设置有透镜(1023),所述光电传感器(1021)设置在第一电路板(101)上。

14.根据权利要求1所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述分光片(103)朝向用户眼睛方向的一面设置有反射膜,将眼睛影像反射至成像单元(1)上。

15.根据权利要求1所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述成像单元(1)还包括有照明装置(5),用于提供光照环境照亮用户眼部。

16.根据权利要求1所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述导向机构包括滑杆(46),所述连接座(42)与滑杆(46)滑动连接。

17.根据权利要求1所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述控制模块还能控制治疗单元(2)、成像单元(1)和照明装置(5)的运行。

18.根据权利要求15所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述箱体(104)的一侧设置有罩体,所述照明装置(5)设置于罩体内。

19.根据权利要求12所述的一种视力训练装置,其特征在于:所述激光的波长范围为

600‑700nm,所述激光的功率小于5mw。

20.一种视力训练仪,其特征在于:包括上述权利要求1‑19所述的任意一种视力训练装置;

还包括有机头(9)和底座(10);

俯仰调节模块(12),用于调节机头(9)的俯仰角度;

人机交互模块(11),用于显示设备的整体运行参数。

21.根据权利要求20所述的一种视力训练仪,其特征在于:所述机头(9)前部设置有眼罩(8)。

22.根据权利要求21所述的一种视力训练仪,其特征在于:所述视力训练仪还包括识别装置(6),用于识别用户接触设备的距离。

23.根据权利要求22所述的一种视力训练仪,其特征在于:所述识别装置(6)包括有第四电路板(61),所述第四电路板(61)上连接有光电接收器(63),所述光电接收器(63)的外表面罩设有防护罩(62),所述防护罩(62)设置在眼罩(8)的中部。

24.一种手持式视力训练仪,其特征在于:包括1‑19所述的任意一种视力训练装置;包括壳体,所述视力训练装置设置于壳体内部。

说明书 :

视力训练装置以及视力训练仪

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗保健设备技术领域,具体为一种视力训练装置以及视力训练仪。

背景技术

[0002] 随着科技的不断发展,手机、电脑等电子产品越来越普及,越来越多的青少年儿童沉迷于这些电子产品,导致青少年儿童的视力不断下降。一些研究表明,青少年儿童近视眼的发病率逐年上升,同时近视眼的始发年龄呈下移趋势,即越来越多的低龄儿童患有近视眼。
[0003] 为了缓解视力症状,一些患者采用视力治疗设备或者低强度激光疗法来缓解视力症状,以改善视力。其中,视力治疗设备或者低强度激光疗法是通过向用户眼睛发射一定波长的光,利用光刺激用户眼底细胞组织,以达到改善视力的目的。然而,每个患者的眼睛在受到光照射时,瞳孔收缩后的直径尺寸差异较大。而瞳孔的大小则直接影响进入用户眼底光的能量大小。
[0004] 由于每个用户使用设备时的眼睛瞳孔位置和瞳距都会存在一定的差异,导致激光照射到用户瞳孔的位置也会存在偏差,而目前很多还是采用手动进行调节,手动调节存在一定的误差,不精准效率慢的情况,故而提出一种视力训练装置以及视力训练仪来解决上述所提出的问题。
[0005] 在现有技术当中,如公告号为:CN200610082229.X的文件当中,公开了半导体激光弱视治疗仪,它包括控制单元和电压调节电路、电流调节电路、定时器、半导体激光器;所述控制单元和电压调节电路、电流调节电路、定时器连接,半导体激光器与电压调节电路,电流调节电路,定时开关K串联连接。本发明克服了现有治疗仪治疗效果差、安全性差的不足,具有体积小、自重轻、便于携带、使用安全;治疗时间短、治疗效果好的优点。
[0006] 在公告号为:CN 208741772U的文件中,公开了一眼科治疗仪器,其包括,基座,其作为整个仪器的支撑部;控制单元,其用于控制整个仪器的运行,包括信号输入单元以及信息反馈单元;光源治疗单元,包括目镜以及设置于目镜之后的光源发生单元;以及物联网单元,其能够与上位机连接,实现无线或者有线通信。本实用新型通过控制照射于视网膜的光线的波长,照射于视网膜光线的功率,照射于视网膜光线的时间间断以及控制照射于视网膜光线的空间区域的方法以达到诱导视网膜上的细胞产生和释放多巴胺的目的以抑制近视和弱视发展达到治疗目的。还包括控制单元以及物联网单元,以实现远程操控对近视以及弱视的治疗。通过控制光源发射来治疗眼睛的电路原理和机械结构为已知的。
[0007] 在公告号为:CN 207005779U,公开了一种光源模块,包括光源电路板和光源罩,所述光源电路板上设置有激光发光器、第一光源和第二光源,所述第一光源和第二光源围绕激光发光器设置,所述光源罩包括罩壳和连接筒,所述连接筒位于罩壳的一端,所述罩壳和连接筒的内部均为中空,所述罩壳盖住所述光源电路板并将所述光源电路板固定。本实用新型的光源模块用于视力改善装置中,是用来改善使用者视力的重要产品组成部分针对于现有技术来说,采用红光治疗近视弱视的原理,被接受为常规的治疗手段,申请人进一步研究发现,影响近视或弱视治疗效果与光线通过瞳孔进入眼底耳朵通光量对治疗效果有影响。
[0008] 申请人还申请过公告号为:CN 209075129U公开了一种用于眼科医疗设备的瞳距调节机构,其包括,第一架体和第二架体,所述的第二架体上设置有能够夹持物体的夹持部件;第一架体的一侧设置有齿轮调节机构;所述的齿轮调节机构至少包括,悬臂架体,第一齿轮和第二齿轮,以及第一调节手轮和第二调节手轮,且所述的第一齿轮与第一调节手轮对应啮合实现齿轮传动,第二齿轮与第二调节手轮对应啮合实现齿轮传动。所述的第一调节手轮、第二调节手轮均能够绕其与悬臂架体连接处旋转。本实用新型结构简单,而且能通过齿轮调节机构中齿轮之间的啮合摩擦实现自锁定位无需增加其他定位装置,精简了结构。其目的是采用人工调节视筒之间的距离,以调整激光器与眼睛瞳孔的同轴度,以使得光线能够最大程度的通过瞳孔照射于眼底。
[0009] 在申请人的进一步研究下,发现可以采用电动调节机构配合对瞳孔图片图像的人工智能识别算法,实现自动调节,本申请为实现本目的进行研究。

发明内容

[0010] 解决的技术问题
[0011] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种视力训练装置以及视力训练仪,解决了手动调节视筒间距效率低,不精准,并且用户使用设备瞳孔收缩性较大的问题。
[0012] 技术方案
[0013] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0014] 一种视力训练装置,包括,
[0015] 治疗单元,用于产生治疗光线;
[0016] 调节单元,用于调节治疗单元的位置;
[0017] 成像单元,用于对用户的眼睛成像;
[0018] 所述成像单元,包括:
[0019] 分光装置,用于将映射在其上的眼睛影像经过折射或反射后投射于拍摄装置上;
[0020] 拍摄装置,用于将投射于其上的眼睛影像拍摄成图片,
[0021] 以及,
[0022] 分析模块,用于接收拍摄装置所拍摄的图片并分析出瞳孔的数据信息;
[0023] 控制模块,用于接收分析模块产生的数据信息控制调节单元调节治疗单元的位置。
[0024] 优选的,所述治疗单元位于成像单元的一侧。
[0025] 优选的,所述调节单元与所述成像单元连接,并驱动所述成像单元移动以调节治疗单元的位置。
[0026] 优选的,还包括有视筒,所述视筒与成像单元连接。
[0027] 优选的,所述调节单元与所述视筒连接,并驱动所述视筒移动以调节治疗单元的位置。
[0028] 优选的,所述治疗单元包括有光源模块,所述光源模块包括:
[0029] 激光装置,用于产生治疗近视或者弱视的激光。
[0030] 优选的,还包括视标装置,用于产生可见光或者图案。
[0031] 优选的,还包括有安装座,所述光源模块位于安装座内。
[0032] 优选的,所述安装座为球头座,所述球头座设置于视筒的一侧,所述视筒一侧呈开放式接口,所述球头座的弧形外表面适配活动于所述开放式接口内,所述球头座能够在所述开放式接口内进行转动。
[0033] 优选的,还包括有锁紧盖,所述锁紧盖用于限定球头座的位置。
[0034] 优选的,所述视标装置包括有设置在激光装置外围的多个视标光源。
[0035] 优选的,所述视标光源的前方设置有匀光板。
[0036] 优选的,所述视标光源发出的光源波长范围为380nm‑420nm。
[0037] 优选的,所述激光装置包括有激光器,所述激光器发出治疗激光穿过分光装置照射于用户眼睛瞳孔上。
[0038] 优选的,所述拍摄装置包括有光电传感器和镜筒,所述镜筒内设置有透镜,所述光电传感器设置在第一电路板上。
[0039] 优选的,所述分光装置包括有分光片,所述分光片倾斜设置于拍摄装置的下方。
[0040] 优选的,所述分光片朝向用户眼睛方向的一面设置有反射膜,将眼睛影像反射至成像单元上。
[0041] 优选的,还包括有照明装置,用于提供光照环境照亮用户眼部。
[0042] 优选的,还包括有罩体,所述照明装置设置于罩体内。
[0043] 优选的,所述调节单元包括驱动电机,所述驱动电机与传动组件连接,所述传动组件与导向机构连接;驱动电机工作带动传动组件沿导向机构移动。
[0044] 优选的,所述传动组件包括若干齿轮齿条啮合传动。
[0045] 优选的,所述传动组件包括驱动齿轮、齿盘、齿板,所述驱动齿轮啮合有齿盘,所述齿盘上设置有小齿轮,所述小齿轮啮合有齿板,所述齿板上设置有连接座
[0046] 优选的,所述导向机构包括滑杆,所述滑杆的两端设置有限位片,所述连接座与滑杆滑动连接。
[0047] 优选的,所述控制模块还能控制治疗单元、成像单元和照明装置的运行。
[0048] 优选的,所述拍摄装置还包括有箱体,所述箱体内开设有适于光线穿入的通孔。
[0049] 优选的,所述分析模块通过以下步骤实现对拍摄的眼睛图片分析计算:
[0050] 步骤S1:将拍摄装置所获取的眼睛图片进行预处理得到黑白对比度高的图片;
[0051] 步骤S2:将黑白对比度高的图片进行图像除噪,获取除噪图片;
[0052] 步骤S3:将除噪图片利用轮廓识别算法处理,得到基准圆轮廓信息和瞳孔轮廓信息;
[0053] 步骤S4:根据获取的基准圆轮廓信息和瞳孔轮廓信息分析计算基准圆中心坐标和瞳孔的中心坐标。
[0054] 优选的,所述控制模块通过以下步骤实现对治疗单元的位置调节:
[0055] 建立空间物理坐标系,垂直与用户眼睛直射方向的平面为坐标平面,用户的瞳孔的中心坐标点为坐标原点,竖直方向为Y轴,水平方向为X轴,
[0056] 步骤S5:打开治疗模块中的视标装置,引导用户眼睛注视在视标装置上;
[0057] 步骤S6:开启照明装置,同时打开拍摄装置拍摄用户瞳孔照片并将图片信息输送至分析模块中;
[0058] 步骤S7:分析模块将会对图片进行数据分析,判断用户眼睛是否睁开;
[0059] 步骤S8:当判断用户眼睛没有全部睁开时,分析模块产生提示信息,提示用户需睁大眼睛,之后重新执行步骤S6;
[0060] 当判断用户眼睛全部睁开时,分析模块继续分析基准圆中心坐标与坐标原点之间的偏差数值,记为|Y|,继续判断|Y|,是否均小于系统设定的阈值X;
[0061] 若|Y|,大于X,分析模块传输信号给控制模块,由控制模块控制调节单元中电机启动,直至|Y|,不大于X;
[0062] 步骤S9:治疗单元发射激光。
[0063] 一种视力训练仪,包括上述所述的任意一种视力训练装置;
[0064] 还包括有机头和底座;
[0065] 俯仰调节模块,用于调节机头的俯仰角度;
[0066] 识别装置,用于识别用户接触设备的距离;
[0067] 人机交互模块,用于显示设备的整体运行参数。
[0068] 优选的,所述机头前部设置有眼罩。
[0069] 优选的,所述识别装置包括有第四电路板,所述第四电路板上连接有光电接收器,所述光电接收器的外表面罩设有防护罩,所述防护罩设置在眼罩的中部。
[0070] 一种手持式视力训练仪,包括上述所述的任意一种视力训练装置;包括壳体,所述视力训练装置设置于壳体内部。
[0071] 有益效果
[0072] 与现有技术相比,本发明提供了一种视力训练装置以及视力训练仪,具备以下有益效果:
[0073] 1、该视力训练装置以及视力训练仪,通过设置的成像单元来对用户的眼睛进行位置图像拍摄,然后将图像中用户眼睛的位置转换为坐标数字信息传输的调节单元中,由调节模块中的电机驱动齿轮和齿板的啮合相对传动,来实现对一些医疗保健设备镜筒的自动调节的效果,来提高调节的精度,并且提高调节效率,相对于手动调节,更加的便捷。
[0074] 2、该视力训练装置以及视力训练仪,通过添加的视筒可以使得调节单元直接调节视筒的位置来间接调节检测成像单元,来便于对调节单元的放置,充足的利用了壳体内的空间。
[0075] 3、该视力训练装置以及视力训练仪,通过设置的光源模块,来利用激光可以对用户的眼睛进行治疗训练。
[0076] 4、该视力训练装置以及视力训练仪,通过设置的视标散发出的光或者图案来引导用户的视觉方向,提供用户一个目标方向,使得用户眼睛的位置不会随意转动,保证激光发射的光线正对用户的瞳孔,使激光线能够最大化的照射于用户的眼底。
[0077] 5、该视力训练装置以及视力训练仪,通过设置的安装座,来方便对光源模块进行放置和调节固定,从而可以调节光源模块射出的光线角度,实现旋转调节,保证激光线与眼轴的同轴度。
[0078] 6、该视力训练装置以及视力训练仪,通过设置固定波长范围为380‑420nm,来降低瞳孔面对激光刺激时造成的瞳孔收缩。
[0079] 7、该视力训练装置以及视力训练仪,通过设置的分光片,可以将用户眼睛的光线反射或者折射至不同方向,使得拍摄装置和光源模块不在同一方位,使得治疗光线与拍摄光线不会发生相互干扰的情况,同时避免装置放置过程中空间受限的问题。
[0080] 8、该视力训练装置以及视力训练仪,通过设置的照明装置照亮用户的眼睛,避免用户使用过程中眼睛处于密闭黑暗环境下拍摄装置拍摄不清晰的问题。
[0081] 9、该视力训练装置以及视力训练仪,俯仰调节模块来调节用户的使用头部的姿势,使得用户在使用设备时,会处于自身较为舒适的角度,提高用户的舒适度,也提高了设备的适用性。
[0082] 10、该视力训练装置以及视力训练仪,通过设置的人机交互模块,可以使得设备的参数都可以通过显示方式显示给到用户查看,并且用户也可以根据人机交互模块来操控整个设备的运行。

附图说明

[0083] 图1为本发明提出的一种视力训练装置的整体示意图;
[0084] 图2为本发明提出的一种视力训练装置成像单元结构示意图;
[0085] 图3为本发明提出的一种视力训练装置拍摄装置示意图;
[0086] 图4为本发明提出的一种视力训练装置光源模块的示意图;
[0087] 图5为本发明提出的一种视力训练装置调节单元示意图;
[0088] 图6为本发明提出的一种视力训练装置在机头的位置示意图;
[0089] 图7为本发明提出的一种视力训练仪中识别装置的示意图;
[0090] 图8为本发明提出的一种视力训练仪整体的示意图;
[0091] 图9为本发明提出的视力训练装置以及视力训练仪中眼睛坐标位置的示意图;
[0092] 图10为本发明实施例3当中成像单元与光源模块的结构连接示意图;
[0093] 图11为本发明实施例4当中成像单元与激光装置的连接示意图;
[0094] 图12为本发明实施例6当中手持式视力训练仪的结构示意图;
[0095] 图13为本发明提出的视力训练装置以及视力训练仪的调节单元和成像单元的连接示意图;
[0096] 图14为本发明提出的视力训练装置的光源模块示意图。
[0097] 图中:1、成像单元;101、第一电路板;102、拍摄装置;1021、光电传感器;1022、滤光片;1023、透镜;1024、镜筒;103、分光片;104、箱体;105、通孔;2、治疗单元;21、球头座;22、第二电路板;23、视标光源;24、激光器;25、匀光板;26、锁紧盖;3、视筒;4、调节单元;41、电机;42、连接座;43、驱动齿轮;44、齿板;45、底板;46、滑杆;47、齿盘;48、小齿轮;5、照明装置;51、第三电路板;52、灯体;6、识别装置;61、第四电路板;62、防护罩;63、光电接收器;7、线路板;8、眼罩;9、机头;10、底座;11、人机交互模块;12、俯仰调节模块;a、眼睛;b、基准圆。

具体实施方式

[0098] 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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0099] 实施例1一种视力训练装置
[0100] 如图1所示,本发明第一种实施方式的视力训练装置。
[0101] 包括,治疗单元2,请参阅图4和图14,用于产生治疗光线照射用户的眼睛;治疗单元2包括有光源模块,光源模块包括:
[0102] 激光装置,用于产生治疗近视或者弱视的激光,还包括视标装置,用于产生可见光或者图案,还包括有安装座,光源模块位于安装座内,安装座为球头座21,球头座21设置于视筒的一侧,视筒一侧呈开放式接口,球头座21的弧形外表面适配活动于开放式接口内,球头座21能够在开放式接口内进行转动,锁紧盖26,锁紧盖26用于限定球头座21的位置,视标装置包括有设置在激光装置外围的多个视标光源23,视标光源23的前方设置有匀光板25,视标光源23发出的光源波长范围为380nm‑420nm,激光装置包括有激光器24,激光器24发射的治疗光线的波长范围为600‑700nm,功率为5mw以下的安全功率。激光器24发出治疗激光穿过分光装置照射于用户眼睛瞳孔上,而激光装置则是安装在第二电路板22上,由第二电路板22直接进行控制。
[0103] 请参阅图5,调节单元4,用于调节治疗单元2的位置;调节单元4包括驱动电机41,驱动电机41与传动组件连接,传动组件与导向机构连接;驱动电机41工作带动传动组件沿导向机构移动,传动组件包括驱动齿轮43、齿盘47、齿板44,驱动齿轮43啮合有齿盘47,齿盘47上设置有小齿轮48,小齿轮48啮合有齿板44,齿板44上设置有连接座42,采用多个齿轮间接传动的方式,是避免电机41直接驱动,造成电机41负载过大,转动有延迟的情况。导向机构包括滑杆46,滑杆46的两端设置有限位片,连接座42与滑杆46滑动连接,而整体的连接座
42是与箱体104进行连接,所以当调节单元4进行运动时,将会带动成像单元1的移动,成像单元1将会带动治疗单元2的整体进行位置移动。
[0104] 成像单元1,用于对用户的眼睛成像,请参阅图2和图3,;
[0105] 成像单元1,包括:
[0106] 分光装置,用于将映射在其上的眼睛影像经过折射或反射后投射于拍摄装置102上,分光装置包括有分光片103,分光片103倾斜设置于拍摄装置102的下方;
[0107] 拍摄装置102,用于将投射于其上的眼睛影像拍摄成图片,拍摄装置102包括有光电传感器1021和镜筒1024,镜筒1024内设置有透镜1023,光电传感器1021设置在第一电路板101上,同时设置有滤光片1022,滤光片1022位于光电传感器1021和透镜1023之间,来滤除周围的杂光,还包括有箱体104,箱体104内开设有适于光线穿入的通孔105。
[0108] 所述箱体104的一侧设置有罩体,罩体内设置有照明装置5,用于提供光照环境照亮用户眼部。照明装置5包括有第三电路板51,第三电路板51上连接有灯体52。
[0109] 参考附图1,分析模块,用于接收拍摄装置102所拍摄的图片并分析出瞳孔的数据信息。在本实施例中,还可以用作根据瞳孔的数据信息用于控制调节附图5中电机41的启动。而分析模块为线路板7上的微信计算机或者处理器,来执行分析的程序步骤。对于本领域技术人员,分析模块和控制模块为可处理执行程序的软硬体集合,不排除所述的线路板7可分割为多个部分,每个部分单独实现一个具体功能,如对治疗单元2、照明单元5和成像单元1的单独控制。
[0110] 分析模块通过以下步骤实现对拍摄的眼睛图片分析计算:
[0111] 步骤S1:将拍摄装置102所获取的眼睛图片进行预处理得到黑白对比度高的图片;图像二值化就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255,也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果的过程,简单来说就是将色彩图案转化黑白图像,在数字图像处理中,图像的二值化使图像中数据量大为减少,从而能凸显出目标的轮廓。
[0112] 步骤S2:将黑白对比度高的图片进行图像除噪,获取除噪图片,可以采用中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术,中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替,让周围的像素值接近的真实值,从而消除孤立的噪声点;
[0113] 步骤S3:将除噪图片利用轮廓识别算法处理,得到基准圆轮廓信息和瞳孔轮廓信息,而基准圆轮廓为镜筒的圆轮廓,靠近眼睛的圆孔;
[0114] 用于检测图像中直线、圆、抛物线、椭圆等形状能够用一定函数关系描述的曲线,它在影像分析,模式识别等很多领域中得到了成功的应用。Hough变换的基本原理是将影像空间中的曲线(包括直线)变换到参数空间中,通过检测参数空间中的极值点,确定出该曲线的描述参数,从而提取影像中的规则曲线;
[0115] 步骤S4:根据获取的基准圆轮廓信息和瞳孔轮廓信息分析计算基准圆中心坐标和瞳孔的中心坐标;通过重心坐标法,来计算出瞳孔的中心坐标数值。
[0116] 控制模块,用于接收分析模块产生的数据信息控制调节单元4调节治疗单元2的位置,控制模块还能控制治疗单元2、成像单元1和照明装置5的运行,控制模块为线路板7上的集成芯片程序,线路板7与成像单元1的分析模块和调节单元4的电机41电性连接,而在本实施例中分析模块和控制模块在一张线路板7上,但是不限定在一张线路板7上,也可以是分别设置在不同的线路板上,控制模块通过以下步骤实现对成像单元1的位置调节:
[0117] 请参阅图9,a为眼睛,b为基准圆,建立空间物理坐标系,垂直与用户眼睛直射方向的平面为坐标平面,用户的瞳孔的中心坐标点为坐标原点,竖直方向为Y轴,水平方向为X轴,
[0118] 步骤S5:打开治疗模块中的视标装置,引导用户眼睛注视在视标装置上;
[0119] 步骤S6:开启照明装置5,同时打开拍摄装置102拍摄用户瞳孔照片并将图片信息输送至分析模块中;
[0120] 步骤S7:分析模块将会对图片进行数据分析,判断用户眼睛是否睁开;
[0121] 步骤S8:当判断用户眼睛没有全部睁开时,分析模块产生提示信息,提示用户需睁大眼睛,之后重新执行步骤S6;
[0122] 当判断用户眼睛全部睁开时,分析模块继续分析基准圆中心坐标与坐标原点之间的偏差数值,记为|Y|,继续判断|Y|,是否均小于系统设定的阈值X;
[0123] 若|Y|,大于X,控制模块将会控制调节单元4中电机41启动,直至|Y|,不大于X;如果用户眼睛在竖直方向与拍摄中心轴线的偏差过大,竖直方向偏差>±0.5mm时,也会触发提醒,提示用户头部是向下移动还是向上移动,直至瞳孔移动到成像单元1拍摄的横向中心坐标轴线上。所以最终拍摄的眼睛图片,瞳孔的中心坐标纵坐标也是趋向于0,只需要对比瞳孔中心坐标中与拍摄中心坐标也就是基准圆中心坐标X坐标的之间的差值,记为偏差数值。例如,基准圆中心坐标(5,0.2),也就是,X轴偏差数值=5‑0=5,而调整的方向则是相对的,则需要调整成像单元1向外移动5±0.5mm,以至于将光源模块2的照射的光线直射至瞳孔上,当基准圆中心坐标在(‑4,‑0.3),偏差=‑4‑0=‑4,相同原理,则需要对成像模块1向内移动4±0.5mm,而竖直Y方向在偏差内,无需进行分析。
[0124] 步骤S9:治疗单元2发射激光,通过分析模块、控制模块和调节单元4之间的相互串联,来实现自动调节设备的瞳距,实现对不同人群,不同瞳距的用户进行使用,避免手动调整效率低,校准误差大的情况。
[0125] 实施例2一种包括有视筒的视力训练装置
[0126] 请参阅图1和图4,其中图4为治疗单元2的局部剖视图。本发明第一种实施方式的视力训练装置还包括有视筒3,视筒3与成像单元1连接,调节单元4与视筒3连接,并驱动视筒3移动以调节治疗单元2的位置。其中,治疗单元2能够产生治疗作用的半导体激光,该激光能够穿过的视筒3照射于眼部的瞳孔位置。成像单元1位于视筒3一侧的上方,能够对人的眼部拍摄图片。而附图5调节单元4中连接座42是筒通过螺栓与视筒3连接,使得视筒3与连接座42相对固定。启动电机41,经过若干齿轮齿条的啮合传动驱动连接座42沿滑杆46方向移动。由于所述视筒3与连接座42相对固定连接,使得视筒3与连接座42同步移动,而治疗单元2固定于视筒3上,因此治疗单元2间接随之移动,而整体的电机41和线路板7均连接在底板45上,由底板45来对电机41和线路板7形成支撑,而底板45是连接在整体的壳体内,实现对整个装置的固定。
[0127] 依据分析模块通过与人瞳孔图片的分析,采用如实施例1中的对电机41的调节控制方法实现对治疗单元2位置的自动调节,已达到提升光源模块经由视筒3照射用户的瞳孔位置进入眼底的光照量,刺激血液流动,使得眼底脉络膜增厚的效果。
[0128] 实施例3一种包括有球头座的视力训练装置
[0129] 请参阅图4和图10,其中图4为治疗单元2的局部剖视图,用于显示球头座21内部的示意图。在本实施例中,位于箱体104一侧的安装座为球头座21,箱体104用于安装成像单元1,如图4所示,球头座21内部设置有空腔,光源模块位于球头座21的空腔内。在球头座21还包括有锁紧盖26,锁紧盖26用于限定球头座21的位置,球形的球头座21位于箱体104端面的球形内腔,可以进行配合活动,来调节光源模块发出激光的方向,而锁紧盖26则是对光源模块进行位置固定,当要对治疗光线进行角度调节,可以直接转动球头座21来调节射出的光线角度。
[0130] 实施例4一种光源模块固定于箱体一侧的视力训练装置
[0131] 请参阅图11,光源模块位于箱体104的空腔内,直接采用螺栓进行位置固定,在使用本发明的实施方式时需要根据对所发射出来的治疗作用的半导体激光的激光束与人眼睛部分的瞳孔的相对位置进行调整。目的是尽可能的使得的激光束能够直接照射于人的瞳孔位置,以增大进入瞳孔内的光照量。在本发明的实施方式中采用成像单元1对人的眼睛位置成像后的图片进行图像分析,并根据分析结果调整治疗单元2的位置,以使得治疗单元2所产生的光束能够直接照射于人的瞳孔。
[0132] 实施例5一种视力训练仪
[0133] 请参阅图6‑9,包括上述的任意一种视力训练装置;
[0134] 还包括有机头9和底座10;
[0135] 俯仰调节模块12,用于调节机头9的俯仰角度;
[0136] 识别装置6,用于识别用户接触设备的距离;而整体的视力训练仪设置有俯仰调节模块12,当用户使用时,可以根据自身的舒适性来调节机头9的俯仰角度,提高用户的使用舒适性。
[0137] 人机交互模块11,用于显示设备的整体运行参数,而人机交互模块11将会提供用户和设备的沟通操作截面,并且显示出设备工作中的所有参数,并且由用户直接操作交互界面,来对设备的整体运行进行实时操控。
[0138] 本实施例中,机头9前部设置有眼罩8,而眼罩8采用的是橡胶材质,眼罩8为用户皮肤接触的位置,橡胶材质具有一定的柔软性,降低金属塑料对用户皮肤的刺激性。
[0139] 值得说明的是,识别装置6包括有第四电路板61,第四电路板61上连接有光电接收器63,光电接收器63的外表面罩设有防护罩62,防护罩62设置在眼罩8上,通过识别装置6中发射激光到用户的皮肤上,经过反射后进行接收,而经过接收反射光线的强弱来分析判断位置距离,来提示用户的眼部距离是否达到预定标准值以内,使得治疗设备在治疗过程中,治疗效果更佳,并且达到预定值以内时,用户直接将外界的环境光直接挡住,避免外界的环境光对治疗过程中造成的干扰。
[0140] 实施例6一种手持式视力训练仪
[0141] 请参阅图12,,包括上述的任意一种视力训练装置;还有壳体,而壳体方便用户手持。视力训练装置设置于壳体内部,而手持式的视力训练仪在携带上比较方便,以及使用场景也会相对比较广泛。
[0142] 该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接,并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
[0143] 工作原理,通过用户贴紧眼罩8时,识别装置6发射激光然后通过用户皮肤反射回的光线来判断用户的距离是否达到预定标准值以内,不在标准距离以内时,蜂鸣器会响起,来提示用户的位置距离需要更近一点,当用户处于标准距离值以内时,视标装置将会亮起,提供用户注视的目标,使用户眼睛注视在视标装置上,其次成像单元1中照明装置5将会照亮用户的眼睛,然后拍摄装置102将会对用户的眼睛进行拍摄图片,经过分光片103上面设置的单层反射膜作用,将会把用户的眼睛图像映射至拍摄装置102的下方,更方便拍摄装置102进行拍摄,拍摄完成后,将数据信息传输给到分析模块,分析模块判断用户的眼睛是否为睁开状态,不是睁开状态,会通过语音提示或者别的提示来提示用户张大眼睛,从新拍摄,以此循环,直至拍摄到眼睛张开的清晰图片,之后分析模块将会把拍摄到的图像中瞳孔位置与设立的坐标轴进行比对分析,分析出瞳孔的位置与设立坐标轴原点的偏差,当偏差值≤0.5mm时,分析模块将数据传输给到控制模块,由控制模块开启激光器24发射治疗光线来照射在用户的眼睛上,当偏差值>0.5mm时,分析模块将数据传输给到控制模块,控制模块计算出电机41需要转动多少圈数,之后将电信号传输给电机41,电机41根据接收的信号,规定转动多少圈,利用齿轮之间的传动关系,将会带动齿板44进行移动,间接带动视筒3进行位置移动,最终带动成像单元1进行移动,来进行对横向位置的调节移动,而纵向的调节方式,可以通过用户上下移动头部即可,该技术方案仅通过横向的调节,来实现瞳距的设备调节,当移动到标准数值后,拍摄装置102将会重复上述拍摄步骤,来重新进行拍摄计算分析,以此为循环,直至用户的位置再固定数值范围内,而治疗激光透过分光片103将会直射用户的眼底,进行治疗训练,而整体的视力训练仪设置有俯仰调节模块12,当用户使用时,可以根据自身的舒适性来调节机头9的位置,提高用户的使用舒适性,而人机交互模块11将会提供用户和设备的沟通操作截面,并且显示出设备工作中的所有参数,并且由用户直接操作交互界面,来对设备的整体运行进行实时操控。
[0144] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。