专利名称：数码成像近视预防器及其使用方法
数码成像近视预防器及其使用方法
技术领域：
本发明涉及保健用品中近视预防器技术领域，具体地说是一种数码成像近视 预防器及其使用方法。
目前近视预防器一般采用位置传感器或角度传感器来判断人的书写姿式是否 正确。这些方案缺点是近视预防器需穿戴在人身上，使用不方便也易使人觉得不 舒服。 [发明内容]
本发明的目的是提供一种非接触式的对人无任何影响的智能视觉近视预防
器，采用图象传感器对人的书写姿式进行成像，然后由信号数据处理芯片DSP对 图像数据进行分析判断，确定被成像人姿式是否正确。如不正确，采用声光提 醒，从而预防近视眼。 一种数码成像近视预防器，包括图像传感器、主控芯片 DSP、旋转拨码编码开关模块、声光报警模块，其特征在于图像传感器的输出端 连接主控芯片DSP的数据输入端，主控芯片DSP上除连接图像传感器的输出端以 外的数据输入端连接旋转拨码编码开关模块的输出端；主控芯片DSP的输出端连 接声光报警模块的输入端。图像传感器对被成像人的书写姿式进行成像，主控芯 片DSP读取图像数据。所述的旋转拨码编码开关模块中设有编码开关，编码开关上显示数字，数字信号通过编码开关转换为BCD码由引脚输出至主控芯片DSP， 数字信号由主控芯片DSP处理后传至声光报警模块。 数码成像近视预防器的使用方法，其特征在于
a、 首先测取被成像人实际眼宽数据D，将该数据设定在近视预防器的旋转拨码编 码开关上，由DSP读取；
b、 用图像传感器对被成像人的书写姿式进行成像；
C、 DSP读取来自图f象传感器的图像数据，并对数据信号进行处理；
d、 DSP软件对图像数据采用梯度方向对称算法分析识别被成像人屏幕成像后的双 眼屏幕位置像素地址，根据双眼屏幕位置得出双眼中心在投影面的坐标XY和投
影面的双眼宽度数据F;
e、 DSP软件算出双眼中心在投影面的坐标XY到投影面水平中间线的垂直距离
G;、
f、 根据双眼宽度数据F、实际眼宽数据D和双眼中心在投影面的坐标XY到投影 面水平中间线的垂直距离G，计算出实际双眼中心到投影面水平中间线延伸线的 垂直距离R-DXG/F;
g、 通过垂直距离R加上桌面到投影面水平中间线垂直距离K，得出实际双眼中心 到桌距离W;
h、 定义一个姿式不正确的最短距离，小于这个最短距离被成像人就为姿势不正 确；
i、 被成像人姿式不正确则启动报警电路，采用声光报警。
主控芯片DSP的内部设有主程序运行，主程序运行采用标准C语言。本发明无需接触人体即可判断书写姿式是否正确，预防近视。使用方便，对 人的工作学习无影响。 [
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图l为本发明的硬件连接框图2为本发明的硬件基本接口电路图(图像传感器采用CMOS图像传感器)；
图3为本发明的软件流程图4为本发明的基本距离算法原理图。
下面结合附图和实施例对本发明创造进一步说明。
参见图1， 一种数码成像近视预防器，包括图像传感器、主控芯片DSP、旋 转拨码编码开关模块、声光报警模块。图像传感器与主控芯片DSP相连接，图像 传感器对被成像人的书写姿式进行成像，主控芯片DSP读取图像数据。主控芯片 DSP分别连接旋转拨码编码开关模块和声光报警模块，声光报警模块设有报警电 路。旋转拨码编码开关模块将十进制长度数据转换为四位BCD码输出至主控芯片 DSP，数字信号经过主控芯片DSP处理后传至声光报警模块。
参见图2，其中图像传感器采用CMOS图像传感器，声光报警模块包括555 集成电路和蜂鸣器，CMOS的DOUT0 DOUT9十个输出引脚分别连接主控芯片 DSP的VP1D0 VP1D9十个数据输入引脚，主控芯片DSP的VP2D0 VP2D3四 个数据输入引脚分别连接编码开关1的四个输出引脚，VP2D4 VP2D7四个数据 输入引脚分别连接编码开关2的四个输出引脚。主控芯片DSP的HRDY启动端口 与报警电路中555芯片的复位端4连接。555芯片放电端7外接电阻Rl和电阻R2一端，电阻Rl另一端接电源，电阻R2另一端接触发端2、阀值端6、电压比较 器Cl 一端，电压比较器Cl另一端接地。控制电压输出端5与电压比较器C2连 接并接地。信号输出端3与蜂鸣器的正极端连接，蜂鸣器的负极端接地。引.脚功能说明:CMOSDSP引脚名称功能说明I/O引脚名称功能说明I/ODOUT[9:0]数据 输出像素数据 输出0VPID网数据 输入像素数据 输入线IPIXCLK像素 时钟在时钟上 升/下降 的过程中 像素数据 输出是有 效的0VCLKINA视频 口时 钟视频口时 钟ILINE—VALID有效 输出 线总线上的 像素数据 为有效 时，该引 脚输出为 高电平0CAPENA数据 输入 允许 端当线路有 效时，则 采样像素 数据ISDATAI2C 数据 线I2C串行 的数据总 .线I/OSDAI2C 数据 线I2C串行 的数据总 线I/OSCLKI2C 时钟I2C时钟ISQLI2C 时钟I2C时钟IRESET复位复位IRESET复位复位IW2D[7:0]数据 输入BCD码数 据输入IHRDY外设 启动 端口高电平时 启动外设0旋转拨码编码开关上显示0到9的十位数字，代表以厘米为单位的长度。十
进制长度数据通过编码开关转换为四位BCD码由四个引脚输出至主控芯片DSP， 数字信号经过主控芯片DSP处理后传至声光报警模块。编码开关1是眼宽长度的 十位数字。编码开关2是眼宽长度的个位数字。当眼宽为18厘米，编码开关l拨 到l，编码开关2拨到8。
图3为本发明的软件流程图，首先测取被成像人实际眼宽数据D，将该数据 设定在近视预防器的旋转拨码编码开关上，由主控芯片DSP读取。然后用图像传 感器对被成像人的书写姿式进行成像。主控芯片DSP读取图像数据，DSP软件对 图像数据采用梯度方向对称算法分析识别被成像人屏幕成像后的双眼屏幕位置像 素地址。根据双眼屏幕位置得出双眼中心在投影面的坐标XY (即双眼中心在图 像传感器投影面的像素位置地址)和投影面的双眼宽度数据F。然后DSP软件算 出双眼中心在投影面的坐标XY到投影面水平中间线的垂直距离G。
屈4为本发明的基本距离算法原理图，图像传感器为近似于平角的成像系 统，它的投影面是一个平面，物体在投影面的大小与物体离传感器距离成反比。 根据双眼宽度数据F、实际眼宽数据D和双眼中心在投影面的坐标XY到投影面 水平中间线的垂直距离G，计算出实际双眼中心到投影面水平中间线延伸线的垂 直距离R=DXG/F.。通过垂直距离R加上桌面到投影面水平中间线垂直距离K， 得出实际双眼中心到桌距离W。实际双眼中心到桌距离W小于30厘米定义为姿 式不正确，如果被成像人姿式不正确则启动报警电路，采用声光报警。
权利要求
1. 一种数码成像近视预防器，包括图像传感器、主控芯片DSP、旋转拨码编码开关模块、声光报警模块，其特征在于图像传感器的输出端连接主控芯片DSP的数据输入端，主控芯片DSP上除连接图像传感器的输出端以外的数据输入端连接旋转拨码编码开关模块的输出端；主控芯片DSP的输出端连接声光报警模块的输入端。
1、 一种数码成像近视预防器，包括图像传感器、主控芯片DSP、旋转 拨码编码开关模块、声光报警模块，其特征在于图像传感器的输出端 连接主控芯片DSP的数据输入端，主控芯片DSP上除连接图像传感器 的输出端以外的数据输入竭连接旋转拨码编码开关模块的输出端；主 控芯片DSP的输出端连接声光报警模块的输入端。
2、 根据权利要求1所述的一种数码成像近视预防器，其特征在于旋转 拨码编码开关模块中设有编码开关，编码开关上显示数字，数字信号 通过编码开关转换为BCD码由引脚输出至主控芯片DSP，数字信号由 主控芯片DSP处理后传至声光报警模块。
3、 一种数码成像近视预防器的使用方法，其特征在于a、 首先测取被成像人实际眼宽数据D，将该数据设定在近视预防器的 旋转拨码编码开关上，由DSP读取；b、 用图像传感器对被成像人的书写姿式进行成像；C、 DSP读取来自图像传感器的图像数据，并对数据信号进行处理；d、 DSP软件对图像数据采用梯度方向对称算法分析识别被成像人屏幕 成像后的双眼屏幕位置像素地址，根据双眼屏幕位置得出双眼中心在 投影面的坐标XY和投影面的双眼宽度数据F;e、 DSP软件算出双眼中心在投影面的坐标XY到投影面水平中间线的 垂直距离G;f、 根据双眼宽度数据F、实际眼宽数据D和双眼中心在投影面的坐标 XY到投影面水平中间线的垂直距离G，计算出实际双眼中心到投影面 水平中间线延伸线的垂直距离R-DXG/F;g、 通过垂直距离R加上桌面到投影面水平中间线垂直距离K，得出实际双眼中心到桌距离W;h、 定义一个姿式不正确的最短距离，小于这个最短距离被成像人就为 姿势不正确；i、 被成像人姿式不正确则启动报警电路，采用声光报警。
4、根据权利要求1所述的一种数码成像近视预防器，其特征在于主控 芯片DSP的内部设有主程序运行，主程序运行采用标准C语言。
全文摘要
本发明涉及保健用品中近视预防器技术领域，具体地说是一种数码成像近视预防器及其使用方法，该装置包括图像传感器、主控芯片DSP、旋转拨码编码开关模块、声光报警模块，其特征在于图像传感器的输出端连接主控芯片DSP的数据输入端，主控芯片DSP的另一部分数据输入端连接旋转拨码编码开关模块的输出端；主控芯片DSP的输出端连接声光报警模块的输入端。本发明无需接触人体即可判断书写姿式是否正确，预防近视。使用方便，对人的工作学习无影响。
文档编号A61F9/00GK101288613SQ20081003844
公开日2008年10月22日 申请日期2008年6月3日 优先权日2008年6月3日
发明者樊永前 申请人:樊永前