基于虚拟现实技术的弱视儿童视功能检测系统

1.本发明涉及智能检测技术领域，特别涉及基于虚拟现实技术的弱视儿童视功能检测系统。


背景技术：

2.弱视是眼科临床常见的儿童眼病，是婴幼儿时期，由于各种原因如知觉、运动、传导及视中枢等原因未能接受适宜的视刺激，使视觉发育受到影响而发生的视觉功能减退的状态，主要表现为视力低下及双眼单视功能障碍。常见谈到弱视的危害牵涉到很多方面的问题，通常是以下几个方面。最常见的危害就是视力低下，弱视患者的单眼注视能力很差，不能形成正常的立体视觉。第三点就是弱视患者除了对患者的视力进行身体上的伤害之外，对患者的心理也有一定的影响。但是现在的关于弱视方面的检测需要到医院去通过医生进行专门的检测，医生检测过程中，需要人为的去对症状进行诊断。现有技术中并没有对与弱视儿童视功能检测的相关仪器及设备，导致对于弱视儿童视功能检测不够实时化及智能化。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术中所存在的对于弱视儿童视功能检测不够实时化及智能化问题，本发明提供了基于虚拟现实技术的弱视儿童视功能检测系统，能够实时化智能化的对弱视儿童视功能进行检测。
4.为了实现上述技术目的，本发明提供了基于虚拟现实技术的弱视儿童视功能检测系统，包括
5.眼球检测模块，体外检测模块，处理模块，显示模块；
6.所述处理模块分别与所述眼球检测模块，体外检测模块，显示模块连接；
7.所述眼球检测模块用于采集眼球图像；
8.所述体外检测模块用于采集动作指令及动作信息；
9.所述处理模块用于根据动作指令，调整检测流程，基于检测流程，生成检测图片，并对眼球图像及动作信息进行分析，基于检测流程对分析结果进行计算生成视功能检测结果；
10.所述显示模块用于通过虚拟现实技术对检测图片进行显示。
11.可选的，所述眼球检测模块包括视频采集单元与提取单元
12.所述视频采集单元用于采集眼球视频；所述提取单元用于对眼球视频进行关键帧提取，获取眼球图像。
13.可选的，所述体外检测模块包括动作指令检测单元及动作信息检测单元；
14.所述动作指令检测单元用于检测动作指令，其中动作指令为多种不同手势；所述动作信息检测单元用于检测动作信息。
15.可选的，所述处理模块包括流程单元，检测图片单元、弱视检测单元；
16.所述流程单元用于设置检测流程，并基于动作指令进对检测流程进行调整，其中检测流程包括光觉检测、色觉检测、形觉检测，对比觉检测，立体觉检测；
17.所述检测图片单元用于根据检测流程生成检测图片；
18.所述弱视检测单元用于对眼球图像进行聚集情况计算及眼球位置识别，并对动作信息进行动作识别，基于检测流程，对计算结果、眼球位置识别结果及动作识别结果进行统计，根据统计结果生成视功能检测结果，其中视功能检测检测结果中包含不同检测流程下的评分。
19.可选的，所述显示模型包括穿戴设备及左右眼显示单元；
20.所述穿戴设备用于对左右眼显示单元进行使用固定；所述左右眼显示单元用于通过虚拟现实技术对检测图片进行显示，其中检测图片包括左眼检测图片和右眼检测图片。
21.可选的，所述系统还包括语音模块；所述语音模块与所述处理模块连接；
22.所述语音模块用于生成语音指令；所述处理模块还用与接收语音指令，并将所述动作指令替换为语音指令，根据所述语音指令调整检测流程。
23.可选的，所述检测图片单元连接有云数据库，
24.所述云数据库用于存储不同检测流程下的检测图片；
25.所述检测图片单元还用于将生成的检测图片存储到云数据库中，并基于检测流程提取云数据库中的检测图片。
26.可选的，所述系统还包括所述通信模块，
27.所述通信模块与所述处理模块连接；
28.所述通信模块用于与移动终端建立通信，并在建立通信后，将所述儿童弱视视功能检测结果传输给移动终端，其中移动终端包括手机、平板电脑及笔记本电脑。
29.本发明具有如下技术效果：
30.本发明通过处理模块调整检测流程，并通过显示模块应用虚拟现实技术将检测流程相对应的检测图片进行展示，在展示过程中通过眼球检测模块采集患者眼球信息，通过动作检测模块采集患者动作信息，将上述患者信息数据进行处理分析，生成儿童视功能检测结果，本发明所提供的系统能够实时的对儿童视功能进行检测，同时在检测过程中不需要对人为的去控制及分析，实现自动化智能化弱视儿童视功能检测，具有很强的实用性。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明实施例提供的系统示意图。
具体实施方式
33.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。
34.为了解决在现有技术中存在弱视儿童视功能检测不够实时化及智能化等问题，本发明提供了如下方案：
35.如图1所述，本发明提供了基于虚拟现实技术的弱视儿童视功能检测系统，包括：
36.眼球检测模块，体外检测模块，显示模块，处理模块，所述处理模块分别与所述眼球检测模块，体外检测模块，显示模块连接；
37.所述眼球检测模块用于采集眼球图像；所述眼球检测模块包括视频采集单元与提取单元
38.所述视频采集单元用于采集眼球视频；所述提取单元用于对眼球视频进行关键帧提取，获取眼球图像。视频采集单元采用微型摄像机，微型摄像机安装在穿戴设备上，在使用者使用穿戴设备进行检测时，视频采集单元实时采集患者眼部眼球视频，并通过提取单元设置一定的采集提取周期，将视频采集单元的关键帧图像进行提取，并通过蓝牙技术将提取后的图像传输给处理模块，在提取之后，提取模块对图像进行图像增强，图像归一化等预处理操作，增强图像内容的辨识度。
39.所述体外检测模块用于采集动作指令及动作信息；所述体外检测模块包括动作指令检测单元及动作信息检测单元；所述动作指令检测单元用于检测动作指令，其中动作指令为多种不同手势；所述动作信息检测单元用于检测动作信息。体外检测模块采用kinect体感传感器，实时捕捉患者动作，并将患者动作进行识别，在对于动作指令的设置中，通过简单的易识别的手势进行设置，可通过用户对不同手势输入并输入相对应的动作指令来进行设置。动作信息的采集同样可以通过kinect体感传感器来进行实现，在检测流程中实时进行检测，并将动作信息转化相关的包含有人体关键关节点的图像数据传输给处理模块。
40.所述处理模块用于根据动作指令，调整检测流程，基于检测流程，生成检测图片，并对眼球图像及动作信息进行分析，基于检测流程对分析结果进行计算生成视功能检测结果；所述处理模块包括流程单元，检测图片单元、弱视检测单元；
41.所述流程单元用于设置检测流程，并基于动作指令对检测流程进行调整，其中检测流程包括多种检测方案，检测方案包括红绿分离方式检测，立体视检测，不等像检测，近视力检测，水平垂直隐斜检测，集合近点检测，调节灵活度检测，
42.流程单元首先对检测流程进行设置，设置过程中，对检测流程中的持续时间，检测流程中不同检测的间隔时间进行设置，及不同检测方案的检测顺序，上述参数在最开始时具有初始参数，在不进行设置时，也可正常使用。在检测流程设置好之后，通过动作指令调整检测流程的开始，暂停和结束。
43.所述检测图片单元用于根据检测流程生成检测图片；
44.在不同检测流程过程中，生成相对应的检测图片，如红绿分离方式检测时，检测图片单元生成具有两个不同符号的左眼图像，具有和左眼图像中相同形状相同位置的一个符号，同时生成位置形状不同于左眼图像中另一个符号的两种符号的右眼图像，同时在左眼图像及右眼图像上分别添加红绿色滤镜，通过用户做出第一动作表示看到的情况，立体视检测时，左眼及右眼分别生成不同的立体视视标图像，通过用户做出第二动作表示看到的情况，不等像检测时，左眼及右眼分别生成不等像视标图像，近视力检测，左眼及右眼在不同时间下分别生成一系列符号从大到小的图像，水平垂直隐斜检测，左眼生成处于图像中
间的符号，右眼生成一系列符号移动从图像右边侧到左边侧的图像，集合近点检测，生成由小到大的一系列图片，调节灵活度检测，生成一系列模糊度不同，但是其中有清晰的图像。
45.所述弱视检测单元用于对眼球图像进行聚集情况计算及眼球位置识别，并对动作信息进行动作识别，基于检测流程，对计算结果、眼球位置识别结果及动作识别结果进行统计，根据统计结果生成视功能检测结果，其中视功能检测检测结果中包含不同检测流程下的评分。
46.在上述的检测时，实时接收眼球图像及动作信息，记录不同的流程方案下的时间，并通过时域信息与眼球图像及动作信息相对应，在红绿分离方式检测下，对动作信息进行识别，识别看到符号的数量及颜色，记录该数据，若为4个不同颜色即正常，2个或者3个红色或者绿色记为1，5个符号记为2，立体视时，识别动作信息，若为两线一点即正常，出现三线一点记为1，四线一点记为2，不等像检测时，识别动作信息，确定大小是否一样，大小一样即正常，相差半个边框记为1，一个边框记为2，近视力检测，左右眼分别进行测试，并最后左右眼一起测试，通过一系列符号从大到小图像顺序播放，当出现不清楚图像时，记录该图像上符号大小，读取该符号大小对应的近视或远视度数，水平垂直隐斜检测时，采集眼球图像，识别眼球图像中的聚集情况，并识别眼球大小及位置，识别动作信息，通过眼球大小及位置，计算清晰时的眼睛斜视程度，并对不同斜视程度进行分值赋予，集合近点检测，识别动作信息，确定刚刚模糊的时间，识别眼球图像中位置及聚集情况，然后返回之前最清楚的时间，识别眼球图像，通过对聚集情况及位置进行计算，计算图片之间代表的距离即为调节近点的读数的倒数，调节灵活度检测时，识别动作展示能够看到清楚图像的次数，记录该次数，上述内容中动作信息可以在使用之前进行预先的设定，设定有数量表示动作，确定动作。通过上述的不同检测方案的检测结果，进行整合，并统计不同检测结果，生成弱视儿童视功能检测结果。
47.所述显示模块用于对检测图片进行显示。所述显示模块包括穿戴设备及左右眼显示单元；所述穿戴设备用于对左右眼显示单元进行使用固定；所述左右眼显示单元用于对检测图片进行显示，其中检测图片包括左眼检测图片和右眼检测图片。穿戴设备为vr眼镜的载体，其显示为左右眼显示器，通过将左右眼检测图片分别对应放入左右眼显示器中，对图像进行显示，显示中记录儿童动作，及眼球图像进行计算。
48.所述系统还包括语音模块；所述语音模块与所述处理模块连接；所述语音模块用于生成语音指令；所述处理模块还用与接收语音指令，并将所述动作指令替换为语音指令，根据所述语音指令调整检测流程。语音模块通过语音输入语音指令，并在处理模块中将语音指令替换动作指令，同时语音模块中可以输入语音数据，通过将语音数据传输给处理模块，通过不同语音数据替换动作信息，来执行动作信息中的不同操作。
49.所述检测图片单元连接有云数据库，所述云数据库用于存储不同检测流程下的检测图片；所述检测图片单元还用于将生成的检测图片存储到云数据库中，并基于检测流程提取云数据库中的检测图片。
50.所述系统还包括所述通信模块，所述通信模块与所述处理模块连接；所述通信模块用于与移动终端建立通信，并在建立通信后，将所述儿童弱视视功能检测结果传输给移动终端，其中移动终端包括手机、平板电脑及笔记本电脑。通过移动终端可以随时随地对视功能检测结果进行有效的识别。
51.本系统还包括远程通信模块，通过远程通信模块与处理模块，显示采集模块连接，将眼球采集模块与动作采集模块采集的数据，及处理模块的检测流程中所产生的数据传输给医院服务器，通过医院服务器与处理模块连接，通过医院人员进行相关的分值评估判断，生成最终检测结果。
52.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。