一种视力检测装置以及视力检测方法与流程

本发明涉及视光学仪器以及视力验光技术领域，尤其涉及一种视力检测装置以及视力检测方法。

背景技术：

目前测试视力大多是用视力表，必须是在固定场所、较大空间和有标准视力表亮度的环境中，才能进行视力测试，现在，一般是在医院、眼镜店等场所。因为检测视力需要专门去固定场所，一般人们感觉视力可能有问题时，才去进行检测，这种被动的检测，导致视力已经出现问题了才去应对，而不能提前防控。如果视力检测能够不受限于特定环境、设施，而能够随时随地进行自我检测，那么在视力保护方面以及视力问题防控方面，都是一个非常有利的支持。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的技术方案。因此，本发明的一个方面，提供了一种视力检测装置，该装置具有筒体以及连接部件，所述筒体一端设置有目镜，该端部适于与眼部贴合；筒体下方另一端设置有取景框，所述取景框的底层边缘上设置有至少三个导体点，所述三个导体点的重心与取景框的中心重合；所述凸透镜与屏幕之间的距离为物距，所述凸透镜的焦距大于所述物距，像距与所述筒体一端到所述凸透镜的距离之和为视力测定规定距离。

可选的，所述筒体可伸缩。

可选的，所述目镜距离所述筒体一端预定距离，所述筒体一端为喇叭形。

可选的，所述三个导体点构成等腰三角形。

可选的，所述三个导体点构成等边三角形。

本发明还提供一种基于前面所述的视力检测装置进行视力检测的方法，该方法由智能终端执行，该方法包括：

检测所述至少三个导体点接触屏幕的位置信息；

基于位置信息确定视标图像的显示位置；

根据所确定的显示位置按顺序显示与视力值对应的视标图像；

接收用户输入；

分析用户输入是否与所显示的视标图像的属性相匹配，如果匹配，则认为测试正确，否则认为测试错误；根据每个视力值对应的测试结果，确定视力值。

基于位置信息确定视标图像的显示位置，包括：

根据所述三个导体点接触屏幕的位置信息，确定第一匹配点、匹配线；

基于第一匹配点校准所述视标图像的基准点显示位置，对应于视标图像，存储有其基准点信息、基准线信息；

根据所述匹配线对视标图像的基准线显示位置进行校正；

根据基准点显示位置、基准线显示位置依序显示预先存储的视标图像。

可选的，按照视力值由低到高显示视标图像，对应每个视力值显示预定数量的视标图像。

可选的，按照用户的输入显示第一视标图像。

可选的，显示的第一视标图像为最低视力值对应的视标图像。

可选的，如果测试正确的次数达到预定阈值，控制显示第二视力值对应的视标图像，所述第二视力值高于第一视力值，重复执行，直到测试错误的次数达到预定阈值，输出之前对应的视力值。

可选的，如果测试错误的次数达到预定阈值，控制显示第二视力值对应的视标图像，所述第二视力值低于第一视力值，重复执行，直到测试正确的次数达到预定阈值，输出对应的视力值。

可选的，采集四个导体点的位置信息，基于所述四个导体点的位置信息确定视标图像的中心显示位置。

本申请提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：视力检测装置便于携带，结合广泛使用的智能终端运行对应的应用程序，可随时随地便宜地进行视力检测，而且检测过程标准，能够实现准确地视力检测，对于视力的管理(包括防控、监视)起到很好的支持作用。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述技术方案和其目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1a示出了本发明提供的视力检测装置的立体结构图；

图1b到图1f示出了本发明提供的视力检测装置的正视图，左视图，后视图、仰视图和俯视图；

图2示出了本发明提出的视力检测装置的光路图；

图3示出了利用本发明提出的视力检测装置结合智能终端进行视力检测的流程图；

图4示出了智能终端基于视力检测装置进行视标图像校正、显示的过程。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在《视力检查技术操作规范》中载明，视力表可选用对数视力表、国际标准视力表、etdrs(早期治疗糖尿病性视网膜病变研究)视力表，前两种视力表的检查距离是5m，后者的检查距离是4m，因此现有的视力检查均要求宽敞的物理空间。《视力检查技术操作规范》中要求视力表的1.0一行应与被检眼同高，可是，一般视力表都是固定在墙上，而被检者身高不一，差距较大，在实际视力检查中，很难做到符合这项要求。《视力检查技术操作规范》还要求视力表的照明应均匀，无眩光，如果用人工照明，照明强度应为300-500lux，但现在很常见的是，在一个场所，尤其是视力产品或者视力相关产品的商业活动场所中，利用市场销售的一些纸质视力表进行视力检测，由于没有对照明强度进行检测检验，检测结果也非常容易不准确。

本发明旨在符合上述规范的基础上，提出了一种可不受限于物理空间，又能方便地、准确地进行视力检测的装置和方法。本发明中提供的视力检测装置是一种独立的产品或者说设备。在进行视力检测时，需要与智能终端上运行的app配合使用。智能终端可提供稳定的视标图像背光亮度以及符合要求的视标图案。

本发明的一个方面，提供了一种视力检测装置，如图1a-f所示，该装置具有筒体1以及连接部件2，所述筒体一端设置有目镜3，该端部适于与眼部贴合；筒体下方另一端设置有取景框4，所述取景框的底层边缘上设置有至少三个导体点6、7、8，所述三个导体点的重心与取景框的中心重合；筒体内设置有凸透镜，所述凸透镜与屏幕之间的距离为物距，所述凸透镜的焦距大于所述物距，像距与所述筒体一端到所述凸透镜的距离之和为视力测定规定距离。

本发明提供的视力检测装置利用了凸透镜的成像原理，如图2所示。凸透镜成像公式如下：

1/u+1/v＝1/f

其中u为物距，v为像距，f为焦距。

在本申请中，凸透镜与手机屏幕之间的距离为物距u，物距u小于焦距f，则在手机屏幕相对于凸透镜的一侧呈虚像，在这种情况下，物距越小，像距越大，像也越大。保证筒体的长度加上像距等于《视力检查技术操作规范》中规定的测试距离，5米(或者4米)。根据筒体的长度、市场上的凸透镜的焦距参数，选择合适的凸透镜，凸透镜安装在筒体内，一般来说，靠近取景框的位置。从而通过有限长度的筒体实现了用户看到的视标图像的虚线的视觉距离可达到5米的技术效果。由于通过凸透镜，与智能终端同侧，成的是正立放大的虚像，因此智能终端上显示的视标图像是依据放大的倍数计算进行相应倍数缩小后的视标图像。

作为一种优选实施方式，为了整个视力检测装置整体更加小巧，筒体的尺寸更加小，筒体为可伸缩结构。

在使用时，人的一只眼睛贴紧筒体一端，向里看，为了使得眼睛更好地与筒体一端贴合，所述筒体一端优选为喇叭形。

为了避免灰尘或者其他东西落入桶内，弄脏凸透镜、筒体内部，在筒体内靠近该端处设置有目镜，可以选择平面透明玻璃作为目镜，为了方便清洁目镜靠近人眼一侧的表面，目镜要安置在靠近所述筒体一端的位置，所述目镜距离所述筒体一端预定距离，不能设置在太深的地方。

视力检测装置另一端设置有取景框4、连接部件2，通过连接部件2，筒体固定在手机屏幕上，而且实现取景框与手机屏幕贴合。

使用时，首先打开智能终端上的视力检测app后，再将视力检测装置通过连接装置固定在智能终端屏幕上。智能终端采集所述至少三个导体点的位置，基于所述导体点的位置确定预先存储的视标图像的显示位置，并进行视标图像的显示。

由于所述视力检测装置与智能终端上的app配合使用，需要使得智能终端屏幕上显示的视标图像刚好显示在视力检测装置的取景框内。视力检测装置固定在屏幕上时，固定在屏幕上的位置是难以准确固定的，但屏幕上的视标图像需要显示在视景框内。在本发明中，通过在取景框上设置不在一条直线的三个导体点，在取景框固定并且贴合在智能终端屏幕上时，智能终端可检测并识别到这三个导体点，从而智能终端根据所检测到的三个导体点的位置校正所显示的视标图像的位置，再进行视力检测过程。

如图3所示，利用前面所述的视力检测装置的视力检测方法，由智能终端执行软件程序来实现，包括下述步骤：

s1.检测所述至少三个导体点接触屏幕的位置信息；

s2.基于位置信息确定视标图像的显示位置；

s3.根据所确定的显示位置按顺序显示与视力值对应的视标图像；

s4.接收用户输入；

s5.分析用户输入是否与所显示的视标图像的属性相匹配，如果匹配，则认为测试正确，否则认为测试错误；根据每个视力值对应的测试结果，确定视力值。

所述步骤s2基于位置信息确定视标图像的显示位置，如图4所示，具体包括下述过程：

s21.根据所述三个导体点接触屏幕的位置信息，确定三个导体点所构成的三角形的重心点；

s22.基于所述重心点校准所述视标图像的中心点显示位置；

s23.根据所述重心点以及一预定导体点对应的位置信息确定视标图像的正向标线显示位置；

s24.基于校准的所述中心点显示位置、正向标线显示位置依序显示预先存储的视标图像。

通过上述步骤，只要将取景框放置在智能终端的屏幕上，就能保证视标图像显示在取景框的正下方，从而对于取景框的放置没有任何限制，方便操作使用。由上述校正过程可以看出，为了简化重心位置的计算过程，作为一种最优实施方式，所述三个导体点构成等边三角形，作为另一种最优实施方式，所述三个导体点构成等边三角形以外的等腰三角形。

作为视标图像显示的第二种校正方式，校正过程包括如下步骤：

确定第一导体点与第二导体点所在的直线；

将所述直线与视标图像的定位基准线对准，至少一幅视标图像具有定位基准线、定位基准点信息；

将第三导体点与所述定位基准点进行对准；

根据对准结果依序显示预先存储的视标图像。

在该校正方式中，进行基准线的校准、基准点的校准前后顺序不做限定。

作为视标图像显示的第三种校正方式，校正过程包括如下步骤：

采集导体点位置，并确定出第一导体点、第二导体点、第三导体点；

将所述视标图像的第一定位基准点与第一导体点进行匹配，对应每幅视标图像，均存储有三个定位基准点；

将所述视标图像的第二定位基准点、第三基准点分别与第二导体点、第三导体点进行匹配；

基于三点匹配结果，依序显示预先存储的视标图像。

在校正好视标图像的显示位置以及显示方向后，可发出语音提示或着其他提示音，进入视力测试过程，即开始执行步骤s3。

按照视力值由低到高显示视标图像，对应每个视力值显示预定数量的视标图像。所述视标图像的属性包括左、右、上、下。

可根据用户的输入的视力值显示对应类别的视标图像作为第一视标图像，也可按照程序默认显示与最低视力值对应的视标图像作为第一视标图像。

测验分析过程中，执行如下步骤：

s4.接收用户输入；

s5.分析用户输入是否与所显示的视标图像的属性相匹配，如果匹配，则认为测试正确，否则认为测试错误；根据每个视力值对应的测试结果，确定视力值。

如果按照用户的输入视力值显示第一视标图像，那么在s5中，如果测试正确的次数达到预定阈值，控制显示第二视力值对应的视标图像，所述第二视力值高于第一视力值，重复执行，直到测试错误的次数达到预定阈值，输出之前对应的视力值作为视力测验结果。如果测试错误的次数达到预定阈值，控制显示第二视力值对应的视标图像，所述第二视力值低于第一视力值，重复执行，直到测试正确的次数达到预定阈值，输出对应的视力值。

如果按照默认最低视力值显示第一视标图像，那么那么在s5中，如果测试正确的次数达到预定阈值，控制显示第二视力值对应的视标图像，所述第二视力值高于第一视力值，重复执行，直到测试错误的次数达到预定阈值，输出之前对应的视力值作为视力测验结果。

在本发明中，视标图像按照对应的视力值分类预先存储，每幅视标图像对应存储有图像属性信息，所述视标图像的属性包括左、右、上、下。用户可通过语音进行输入，智能终端通过识别、分析语音确定用户输入的是左、右、上或者下。用户也可通过视力检测装置筒体上的按键实现，按键信息通过无线方式发送到智能终端，这就需要筒体上设置4个按键，而且按键连接无线通信模块，接收按键信号。

视标图像的显示在一个视力值范围可随机显示，也可按照预定顺序显示。app运行的过程中，智能终端在检测到所述三个导体点后，才进行视标图像显示位置的校正以及进行视标图像的显示，不通过视力检测装置是无法看到视标图像的，通过本发明提出的视力检测装置和方法，能够避免对视力检测结果弄虚作假。

本申请提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：视力检测装置便于携带，结合广泛使用的智能终端运行对应的应用程序，可随时随地便宜地进行视力检测，而且检测过程标准，能够实现准确地视力检测，对于视力的管理(包括防控、监视)起到很好的支持作用。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。