一种视力自助检测系统

1.本发明涉及视力检测技术领域，具体为一种视力自助检测系统。


背景技术：

2.随着社会信息化，越来越多学生使用手机、电脑等电子产品，中小学生课程负担加重，疲劳用眼、不卫生用眼、缺乏体育锻炼和户外活动等因素，导致我国儿童青少年近视率居高不下、不断攀升，近视低龄化、重度化日益严重，儿童青少年近视问题日益显著且关系到国家和民族的未来，急需采取相应措施提高儿童青少年的视力健康整体水平；
3.申请号为201910441433.3公开了一种自助体检机视力检测智能化处理方法及装置，自动完成舱内人数检测、是否配戴眼镜识别、遮眼方式是否正确一系列操作，提高了视力检测的自动化程度，节省了人力，同时提高了检测的准确度。
4.上述专利中，1)检测成本高、效率低，每次视力筛查都需邀请专业的检测医生，费用高，难以利用空闲时间检测，需占用学生及老师的课程时间；检测结果的整合统计也需花费大量人力时间处理。
5.2)数据上报不及时、易出错，检测数据相互独立，数据汇总流程繁琐易出错，无法及时分析对比数据，总结视力检测情况，尽早做干预；因此，不满足现有的需求，对此提出了一种视力自助检测系统。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种视力自助检测系统，构建学校、家庭和学生三方一体的视力防控体系，由学校为主导，定期开展视力筛查，建立儿童青少年健康电子档案，动态观察不同时期的视力状态变化，引领家长、学生主动学习掌握用眼健康知识和技能，督促孩子养成良好的用眼习惯，视力筛查数据的记录与分析将对孩子近视的发生、发展、转归及干预治疗起到极大的作用，能精准有效防控儿童青少年近视，可以解决现有技术中的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种视力自助检测系统，包括视力自助检测一体机、视力分析平台和app小程序，所述视力自助检测一体机的一侧设置有壁挂座轨，视力自助检测一体机通过滑套与壁挂座轨滑动连接，所述壁挂座轨的底部设置有规范站板，所述视力自助检测一体机的外表面设置有触控显示屏，所述触控显示屏的两侧均设置有臂展握把，臂展握把与视力自助检测一体机通过螺钉连接，所述臂展握把的内侧设置有开关感应窗，触控显示屏的上方设置有视力检测仪主体，所述视力自助检测一体机顶部的两端均设置有清理风窗组件，清理风窗组件的内部设置有风机结构。
8.所述视力检测仪主体通过伸缩收纳槽与视力自助检测一体机滑动连接，所述触控显示屏的下方设置有读卡器。
9.优选的，所述触控显示屏四周的表面设置有红外人体感应探头，红外人体感应探头有四个，所述视力检测仪主体与触控显示屏之间设置有扬声器单元。
10.优选的，所述视力检测仪主体的外表面设置有防尘罩板，防尘罩板与视力检测仪
主体之间设置有密封隔断框，所述防尘罩板通过主电控连轴与密封隔断框转动连接，密封隔断框与视力检测仪主体通过卡槽连接。
11.优选的，所述防尘罩板内侧的两端均设置有遮光翼板，遮光翼板通过侧电控连轴与防尘罩板转动连接，所述防尘罩板的内侧设置有离子风机，离子风机与防尘罩板通过螺钉连接。
12.优选的，所述密封隔断框内侧的表面设置有吸尘气孔，密封隔断框的内部设置有除尘腔道，所述密封隔断框两端的上方设置有风管窗口，风管窗口与清理风窗组件通过管道连接。
13.优选的，所述视力分析平台主要包括视力情况分析、视力档案、筛查计划和系统管理，用于学生信息录入与维护、筛查计划的建立与跟踪、各筛查结果的统计分析与风险预警。
14.优选的，所述视力分析平台通过以下方法针对各筛查结果进行统计分析与风险预警：
15.将学生信息根据姓名、出生年月日进行标识符号，形成学生信息与标识符号进行匹配对应的数据集；
16.将每个标识符号对应的历史视力情况根据检测的时间进行排序，将历史视力数值进行比对分析，计算出任意后一组视力数值相比较前一组视力数值的上升或下降百分比；
17.当任意后一组视力数值相比较前一组视力数值存在上升的幅度超过预设上升幅度阀值时，则判断该标识符号对应的学生的视力存在异常，对该标识符号进行异常标记；
18.所述视力分析平台对于存在异常标记的标识符号进行警报提醒，提醒该学生存在针对性治疗视力的需求；
19.将每个学生对应的视力数据信息及异常标记情况上传至云端存储，并形成对应的的视力档案。
20.优选的，所述视力自助检测一体机还包括身份验证、项目选择、报告生成和体态管理，用于学生自助视力检测，检测结束后立即生成筛查报告；
21.所述app小程序主要包括检测反馈、历史记录、个人信息和数据比对，用于家长查看孩子视力健康情况，及时的掌握孩子的视力变化情况。
22.优选的，所述遮光翼板在进行视力检测时的转动角度通过以下方式确定：
23.获取待检测人员在视力检测仪主体的头部摆放位置参数；
24.根据所述头部摆放位置参数确定待检测人员的眼睛位置参数，检测两个遮光翼板之间的直线距离；
25.基于所述眼睛位置参数和两个遮光翼板之间的直线距离确定在不影响待检测人员直视情况下两个遮光翼板各自的最大转动距离；
26.根据两个遮光翼板各自的最大转动距离确定每个遮光翼板的可调节角度范围；
27.检测在待检测人员眼睛位置水平方向的环境亮度和在待检测人员视觉范围内的视觉内容；
28.根据所述视觉内容分别确定待检测人员眼睛观测到的正前方的光发射系数、左前方的光反射系数和右前方的光反射系数；
29.根据上述参数计算出环境亮度对于待检测人员的视力影响度：
[0030][0031]
其中，f表示为环境亮度对于待检测人员的视力影响度，q1表示为环境亮度，q2表示为不影响正常观看的人眼承载极限亮度，ln表示为自然对数，α1表示为待检测人员眼睛观测到的正前方的光发射系数，α2表示为待检测人员眼睛观测到的左前方的光反射系数，α3表示为待检测人员眼睛观测到的右前方的光反射系数，θ表示为空间装饰风格对应的影响因子，a表示为待检测人员的静态视力评分值，b表示为待检测人员的动态视力评分值；遮光增益
[0032]
根据每个遮光翼板的可调节角度范围确定该遮光翼板的多个调节角度；
[0033]
获取每个遮光翼板在每个调节角度下的遮光亮度；
[0034]
根据每个遮光翼板在每个调节角度下的遮光亮度和环境亮度对于待检测人员的视力影响度计算出每个遮光翼板在每个调节角度下的效果值：
[0035][0036]
其中，p
1i
表示为遮光翼板1在第i个调节调度下的效果值，q
i3
表示为表示为遮光翼板1在第i个调节调度下的遮光亮度，β
1i
表示为遮光翼板1在第i个调节调度下的遮光增益因子；
[0037]
选择每个遮光翼板的最大效果值对应的目标调节角度确认为遮光翼板在进行视力检测时的转动角度。
[0038]
优选的，所述自助检测系统包括如下步骤：
[0039]
s1：身份识别，
[0040]
通过扫身份证识别、ic卡识别、人脸识别、微信扫码、app扫码、手动录入等方式完成身份验证；
[0041]
s2：检测准备，
[0042]
在检测终端语音及界面的引导下，完成测试位置、遮挡眼睛、操作测试等准备工作；
[0043]
s3：自助检测，
[0044]
系统通过显示器按步骤提示用户操作，通过摄像头、麦克风等设备和用户交互，完成视力自助检测；
[0045]
s4：数据存储分析，
[0046]
系统通过采集到的测试数据进行建档、数据存储、数据分析。存储、数据分析；
[0047]
s5：结果查询，
[0048]
用户可以现场打印报告，可以通过app\公众号\小程序\网站查询及打印报告，支持报告自动发送。
[0049]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0050]
1、本发明，在进行自助检测的过程中，学员需要站立在规范站板上，并面向视力自
助检测一体机，随后双手握住视力自助检测一体机两侧的臂展握把结构，在手握住臂展握把时，开关感应窗感应到人体信息，启动电源，视力自助检测一体机通过表面的红外人体感应探头来感知当前学员的人体高度情况，然后通过壁挂座轨来调整视力自助检测一体机高度，用以适应当前学员的高度，进而避免不同身高学员在进行自助检测时，因身高导致的检测数据出现不够精确的情况；
[0051]
2、本发明，通过离子风机可以消除镜头表面的灰尘静电，避免灰尘吸附在镜头表面，而后配合一体机顶部的清理风窗组件将灰尘吸入到密封隔断框中，随后从窗口处排出，达到一个清理的目的，避免因灰尘积留影响到检测精度；
[0052]
3、本发明，在视力检测过程中只需学生一个人自助检测，人机互动，语音回答或手势指挥视标开口方向，识别速度快，检测结束后会自动判断视力检查结果，数据实时上传与统计，同步至学校领导老师、家长处，构建学校、家庭和学生三方一体的视力防控体系，由学校为主导，定期开展视力筛查，建立儿童青少年健康电子档案，动态观察不同时期的视力状态变化，引领家长、学生主动学习掌握用眼健康知识和技能，督促孩子养成良好的用眼习惯，视力筛查数据的记录与分析将对孩子近视的发生、发展、转归及干预治疗起到极大的作用，能精准有效防控儿童青少年近视。
附图说明
[0053]
图1为本发明的整体主视图；
[0054]
图2为本发明的视力自助检测一体机静态结构示意图；
[0055]
图3为本发明的视力自助检测一体机动态结构示意图；
[0056]
图4为本发明的视力检测仪主体结构示意图；
[0057]
图5为本发明的密封隔断框结构示意图；
[0058]
图6为本发明的密封隔断框剖面结构示意图；
[0059]
图7为本发明的视力自助检测系统组成框架示意图；
[0060]
图8为本发明的视力自助检测流程图。
[0061]
图中：1、视力自助检测一体机；2、壁挂座轨；3、规范站板；4、视力分析平台；5、app小程序；101、读卡器；102、臂展握把；103、开关感应窗；104、触控显示屏；105、红外人体感应探头；106、视力检测仪主体；107、清理风窗组件；108、扬声器单元；109、伸缩收纳槽；1061、防尘罩板；1062、遮光翼板；1063、离子风机；1064、侧电控连轴；1065、密封隔断框；1066、吸尘气孔；1067、风管窗口；1068、主电控连轴；1069、除尘腔道。
具体实施方式
[0062]
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。
[0063]
请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种视力自助检测系统，包括视力自助检测一体机1、视力分析平台4和app小程序5，视力自助检测一体机1的一侧设置有壁挂座轨2，视力自助检测一体机1通过滑套与壁挂座轨2滑动连接，壁挂座轨2的底部设置有规范站
板3，视力自助检测一体机1的外表面设置有触控显示屏104，触控显示屏104的两侧均设置有臂展握把102，臂展握把102与视力自助检测一体机1通过螺钉连接，臂展握把102的内侧设置有开关感应窗103，触控显示屏104的上方设置有视力检测仪主体106，视力自助检测一体机1顶部的两端均设置有清理风窗组件107，清理风窗组件107的内部设置有风机结构，视力检测仪主体106通过伸缩收纳槽109与视力自助检测一体机1滑动连接，触控显示屏104的下方设置有读卡器101，触控显示屏104四周的表面设置有红外人体感应探头105，红外人体感应探头105有四个，视力检测仪主体106与触控显示屏104之间设置有扬声器单元108；
[0064]
在进行自助检测的过程中，学员需要站立在规范站板3上，并面向视力自助检测一体机1，随后双手握住视力自助检测一体机1两侧的臂展握把102结构，在手握住臂展握把102时，开关感应窗103感应到人体信息，启动电源，视力自助检测一体机1通过表面的红外人体感应探头105来感知当前学员的人体高度情况，然后通过壁挂座轨2来调整视力自助检测一体机1高度，用以适应当前学员的高度，进而避免不同身高学员在进行自助检测时，因身高导致的检测数据出现不够精确的情况。
[0065]
请参阅图4-6，视力检测仪主体106的外表面设置有防尘罩板1061，防尘罩板1061与视力检测仪主体106之间设置有密封隔断框1065，防尘罩板1061通过主电控连轴1068与密封隔断框1065转动连接，密封隔断框1065与视力检测仪主体106通过卡槽连接，防尘罩板1061内侧的两端均设置有遮光翼板1062，遮光翼板1062通过侧电控连轴1064与防尘罩板1061转动连接，防尘罩板1061的内侧设置有离子风机1063，离子风机1063与防尘罩板1061通过螺钉连接，密封隔断框1065内侧的表面设置有吸尘气孔1066，密封隔断框1065的内部设置有除尘腔道1069，密封隔断框1065两端的上方设置有风管窗口1067，风管窗口1067与清理风窗组件107通过管道连接；
[0066]
在身高调整完毕后，视力检测仪主体106就可以从一体机内部伸展出来，待视力检测仪主体106伸展后，外侧的防尘罩板1061向上翻转展开，当防尘罩板1061转动至最大角度时，防尘罩板1061内侧的遮光翼板1062同样会向外翻转展开，这样可以将视力检测仪主体106的镜头主体区域罩住，防止出现反光和散光的情况，在检测完毕后，防尘罩板1061和遮光翼板1062按照顺序收回，最后跟随视力检测仪主体106一同复位，在复位后，防尘罩板1061内表面的离子风机1063开启运作，通过离子风机1063可以消除镜头表面的灰尘静电，避免灰尘吸附在镜头表面，而后配合一体机顶部的清理风窗组件107将灰尘吸入到密封隔断框1065中，随后从窗口处排出，达到一个清理的目的，避免因灰尘积留影响到检测精度。
[0067]
请参阅图7-8，视力分析平台4主要包括视力情况分析、视力档案、筛查计划和系统管理，用于学生信息录入与维护、筛查计划的建立与跟踪、各筛查结果的统计分析与风险预警。
[0068]
优选的，所述视力分析平台4通过以下方法针对各筛查结果进行统计分析与风险预警：
[0069]
将学生信息根据姓名、出生年月日进行标识符号，形成学生信息与标识符号进行匹配对应的数据集；
[0070]
将每个标识符号对应的历史视力情况根据检测的时间进行排序，将历史视力数值进行比对分析，计算出任意后一组视力数值相比较前一组视力数值的上升或下降百分比；
[0071]
当任意后一组视力数值相比较前一组视力数值存在上升的幅度超过预设上升幅
度阀值时，则判断该标识符号对应的学生的视力存在异常，对该标识符号进行异常标记；
[0072]
所述视力分析平台4对于存在异常标记的标识符号进行警报提醒，提醒该学生存在针对性治疗视力的需求；
[0073]
将每个学生对应的视力数据信息及异常标记情况上传至云端存储，并形成对应的的视力档案。
[0074]
上述实施例中，形成学生信息与标识符号进行匹配对应的数据集，能够通过标识符号快速搜索到对应的学生信息，不同学生的标识符号能够形成一个集合，并且通过该集合能够对应的获取学生信息，方便管理；
[0075]
上述实施例中，通过对任意一个学生的视力情况根据检测的时间进行排序，这样可以方便了解视力随着时间的变化曲线；
[0076]
上述实施例中，通过对比后一组视力数值与前一组视力数值的区别，判断后一组视力数值相比较前一组视力数值是存在上升还是下降，能够掌握视力的变化以及变化幅度大小；
[0077]
上述技术方案的原理和技术效果为：通过对学生信息进行划分标识符号，方便了学生信息的管理和搜索，通过将学生的视力情况进行前后比对，获取视力的变化情况，当视力存在上升且上升幅度超过预设上升幅度阀值时，则判断学生的视力变化存在异常，进行异常标签标记，且通过警报的方式提醒该标识标签对应的学生需要对视力进行治疗，每个学生的每次检测的信息都通过上传云端的方式建立视力档案，方便长期跟踪管理，也方便家长或者学校能够对学生的视力情况进行实时监管。
[0078]
视力自助检测一体机1还包括身份验证、项目选择、报告生成和体态管理，用于学生自助视力检测，检测结束后立即生成筛查报告，app小程序5主要包括检测反馈、历史记录、个人信息和数据比对，用于家长查看孩子视力健康情况，及时的掌握孩子的视力变化情况；
[0079]
视力筛查过程中采取人机互动，自助检测，不需要专业的检测医生在旁；支持语音或手势识别视标开口方向，识别速度，2s左右即可识别一个视标；检测结果后自动判断视力检查结果，数据实时上传与统计，
[0080]
采用大数据、云计算、移动互联网等技术，将筛查数据通过多维度图表，多层次图表，多指标图表，实时、全面、精准的统计出来，让学校或家长便于监管与分析，可实时掌握学生视力健康变化趋势及情况，为近视防控工作提供依据，真正做到早监测、早发现、早预警、早干预。
[0081]
在一个实施例中，所述遮光翼板1062在进行视力检测时的转动角度通过以下方式确定：
[0082]
获取待检测人员在视力检测仪主体106的头部摆放位置参数；
[0083]
根据所述头部摆放位置参数确定待检测人员的眼睛位置参数，检测两个遮光翼板1062之间的直线距离；
[0084]
基于所述眼睛位置参数和两个遮光翼板1062之间的直线距离确定在不影响待检测人员直视情况下两个遮光翼板1062各自的最大转动距离；
[0085]
根据两个遮光翼板1062各自的最大转动距离确定每个遮光翼板1062的可调节角度范围；
[0086]
检测在待检测人员眼睛位置水平方向的环境亮度和在待检测人员视觉范围内的视觉内容；
[0087]
根据所述视觉内容分别确定待检测人员眼睛观测到的正前方的光发射系数、左前方的光反射系数和右前方的光反射系数；
[0088]
根据上述参数计算出环境亮度对于待检测人员的视力影响度：
[0089][0090]
其中，f表示为环境亮度对于待检测人员的视力影响度，q1表示为环境亮度，q2表示为不影响正常观看的人眼承载极限亮度，ln表示为自然对数，α1表示为待检测人员眼睛观测到的正前方的光发射系数，α2表示为待检测人员眼睛观测到的左前方的光反射系数，α3表示为待检测人员眼睛观测到的右前方的光反射系数，θ表示为空间装饰风格对应的影响因子，a表示为待检测人员的静态视力评分值，b表示为待检测人员的动态视力评分值；遮光增益
[0091]
根据每个遮光翼板1062的可调节角度范围确定该遮光翼板的多个调节角度；
[0092]
获取每个遮光翼板1062在每个调节角度下的遮光亮度；
[0093]
根据每个遮光翼板1062在每个调节角度下的遮光亮度和环境亮度对于待检测人员的视力影响度计算出每个遮光翼板在每个调节角度下的效果值：
[0094][0095]
其中，p
1i
表示为遮光翼板1在第i个调节调度下的效果值，q
i3
表示为表示为遮光翼板1在第i个调节调度下的遮光亮度，β
1i
表示为遮光翼板1在第i个调节调度下的遮光增益因子；
[0096]
选择每个遮光翼板的最大效果值对应的目标调节角度确认为遮光翼板1062在进行视力检测时的转动角度。
[0097]
上述技术方案的有益效果为：通过计算出环境亮度对于待检测人员的视力影响度可以基于待检测人员的视觉情况和空间中的光反射系数来综合地评估出待检测人员的眼睛在环境亮度下的影响度，从而为后续确定是否转动遮光翼板进行遮光提供了参考基础，提高了实用性，进一步地，通过计算出每个遮光翼板在每个调节角度下的效果值可以直观地评估出每个遮光翼板在每个调节角度下的遮光评价值从而选择出最佳的调节角度以保证最佳的遮光效果，保证后续待检测人员内的视力检测稳定性的同时降低了外界干扰，使得检测结果更加精确和客观，进一步地提高了实用性。
[0098]
自助检测系统包括如下步骤：
[0099]
s1：身份识别，
[0100]
通过扫身份证识别、ic卡识别、人脸识别、微信扫码、app扫码、手动录入等方式完成身份验证；
[0101]
s2：检测准备，
[0102]
在检测终端语音及界面的引导下，完成测试位置、遮挡眼睛、操作测试等准备工作；
[0103]
s3：自助检测，
[0104]
系统通过显示器按步骤提示用户操作，通过摄像头、麦克风等设备和用户交互，完成视力自助检测；
[0105]
s4：数据存储分析，
[0106]
系统通过采集到的测试数据进行建档、数据存储、数据分析。存储、数据分析；
[0107]
s5：结果查询，
[0108]
用户可以现场打印报告，可以通过app\公众号\小程序\网站查询及打印报告，支持报告自动发送。
[0109]
工作原理，在进行自助检测的过程中，学员需要站立在规范站板3上，并面向视力自助检测一体机1，随后双手握住视力自助检测一体机1两侧的臂展握把102结构，在手握住臂展握把102时，开关感应窗103感应到人体信息，启动电源，视力自助检测一体机1通过表面的红外人体感应探头105来感知当前学员的人体高度情况，然后通过壁挂座轨2来调整视力自助检测一体机1高度，用以适应当前学员的高度，进而避免不同身高学员在进行自助检测时，因身高导致的检测数据出现不够精确的情况，在身高调整完毕后，视力检测仪主体106就可以从一体机内部伸展出来，待视力检测仪主体106伸展后，外侧的防尘罩板1061向上翻转展开，当防尘罩板1061转动至最大角度时，防尘罩板1061内侧的遮光翼板1062同样会向外翻转展开，这样可以将视力检测仪主体106的镜头主体区域罩住，防止出现反光和散光的情况，在检测完毕后，防尘罩板1061和遮光翼板1062按照顺序收回，最后跟随视力检测仪主体106一同复位，在复位后，防尘罩板1061内表面的离子风机1063开启运作，通过离子风机1063可以消除镜头表面的灰尘静电，避免灰尘吸附在镜头表面，而后配合一体机顶部的清理风窗组件107将灰尘吸入到密封隔断框1065中，随后从窗口处排出，达到一个清理的目的，避免因灰尘积留影响到检测精度。
[0110]
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。
[0111]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。