即時眼監測儀的製作方法

2023-05-10 11:56:46 2

本發明涉及醫療器械技術領域，具體涉及一種即時眼監測儀。

背景技術：

對用眼存在不良習慣的人士，以及眼疾患者，醫生或研究人員首先需要對他們的眼睛進行觀察，再針對性的給出改善意見或醫治方案。

對眼睛存在的問題做出準確的判斷，需要長時間的觀察和豐富的經驗，導致判斷效率低下，且判斷結果往往存在很強的主觀性和人為的誤差。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種即時眼監測儀，在一定時間內檢測分析多個參數，以便為眼科專業人員提供監測數據，提高不良用眼習慣的判斷效率和準確度。

為了實現上述目的，本發明採取的技術方案是：

一種即時眼監測儀，包括頭盔或眼鏡架1，以及搭載在該頭盔或眼鏡架1上的攝像頭3、光敏傳感器5、紅外傳感器4、陀螺儀2和處理器7；

當使用者戴上所述頭盔或眼鏡架1時：

所述攝像頭3位於眼睛的側前方，用於錄製持續視物時眼睛的動作，並將錄製的畫面發送給所述處理器7；

所述光敏傳感器5位於兩眼之間近鼻根處，用於模擬監測入眼光強，並將監測的數據發送至所述處理器7；

所述反射式紅外傳感器4與所述光敏傳感器5並列位於兩眼之間鼻根處，連接所述處理器7，用於監測眼睛到閱讀對象的距離；

所述陀螺儀2固定在頭側，並連接所述處理器7，用於監測閱讀時的頭部姿勢；

所述處理器7包括瞬目監測模塊、瞳孔大小監測模塊、入眼光強監測模塊、閱讀距離監測模塊、閱讀頭位監測模塊和數據輸出端；

所述瞬目監測模塊對所述攝像頭3錄製的畫面進行連續圖像分析，確定眨眼次數和眨眼幅度，並進一步計算眨眼頻率和眨眼時的瞼裂大小；

所述瞳孔大小監測模塊對所述攝像頭3錄製的畫面進行連續圖像分析，確定瞳孔大小的變化和平均直徑；

所述入眼光強監測模塊通過所述光敏傳感器5測得的數值監測入眼光強的變化；

所述閱讀距離監測模塊通過分析所述反射式紅外光傳感器4接收的信號判斷眼睛到閱讀對象的距離；

所述閱讀頭位監測模塊根據所述陀螺儀2的數據監測頭位的變化，並統計與空間位置對應的頭部位置分布頻度；

所述數據輸出端輸出所述瞬目監測模塊、所述瞳孔大小監測模塊、所述入眼光強監測模塊、所述閱讀距離監測模塊和所述閱讀頭位監測模塊的監測結果。

本發明的處理器包括瞬目監測模塊、瞳孔大小監測模塊、入眼光強監測模塊、閱讀距離監測模塊和閱讀頭位監測模塊，使得本監測儀將瞬目監測功能、瞳孔大小監測功能、入眼光強監測功能、閱讀距離監測功能和閱讀頭位監測功能整合在一起，無需人工參與，自動監測各項數據，解放了眼科專業工作人員，且避免了人為誤差，得到客觀準確的用眼數據，對指導患者的用眼習慣具有積極的意義，幫助患者達到健康用眼的目的。

附圖說明

圖1為本發明即時眼監測儀的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。

本發明的即時眼監測儀，如圖1所示，包括頭盔或眼鏡架1，以及搭載在該頭盔或眼鏡架1上的攝像頭3、光敏傳感器5、反射式紅外傳感器4、陀螺儀2和處理器7。且攝像頭3、光敏傳感器5、紅外傳感器4、陀螺儀2分別通過傳輸線6連接處理器7。

當使用者戴上頭盔或眼鏡架1時，攝像頭3位於眼睛的側前方，用於在環境光照下錄製眼睛的動作，並將錄製的畫面發送給處理器7，且攝像頭優選地位於與雙眼同一水平面上，左眼或右眼側前方45-70度的位置。

光敏傳感器5位於兩眼之間的近鼻根處，用於監測近鼻根處的光強，並將該光強換算成入眼光強，將入眼光強發送至處理器7。

反射式紅外傳感器4位於頭盔近額頭或鏡架的鼻梁上。

陀螺儀2固定在頭側，並連接處理器，且優選地位於與雙眼同一水平面上頭的左側或右側，間接模擬頭部、頸部等的姿勢。

處理器7包括瞬目監測模塊、瞳孔大小監測模塊、入眼光強監測模塊、閱讀距離監測模塊、閱讀頭位監測模塊和數據輸出端。

瞬目監測模塊提取攝像頭3錄製的畫面，提取連續30分鐘錄製的畫面，或間斷提取，每次提取10分鐘以上的畫面，進行連續圖像分析，確定眨眼次數和眨眼幅度，並進一步計算眨眼頻率(N次/分鐘)和眨眼時的瞼裂大小(單位mm，頭位和注視習慣影響睜眼幅度，而部分人眨眼並不完全閉合，測定數次後的平均瞼裂值、最大眼裂值和最小眼裂值)。

瞳孔大小監測模塊對攝像頭錄製的畫面進行連續圖像分析，動態觀察瞳孔大小(直徑或面積)。獲得1-N分鐘(如5分鐘內，每隔0.5分鐘)的瞳孔大小值。若能動態到以秒為時間單位的變化值(曲線)更佳，從一個穩定直逕到另一個穩定直徑的時間(秒)，30分鐘內維持同一量值的時間(分，如3.5mm 21分鐘，3mm 8分鐘，2.5mm 1分鐘)，定時間斷監測或連續監測～N小時。

在進行瞬目監測時，攝像頭3的焦點應在眼瞼上，在進行瞳孔大小監測時，攝像頭3的焦點應在瞳孔上。因此，瞬目監測模塊和瞳孔大小監測模塊可以控制攝像頭3的焦點，並分別提取相應焦點的錄製畫面。

入眼光強監測模塊通過光敏傳感器5測得的數值監測入眼光強的變化。因入眼光與環境光有一定對應關係(受光照方向等影響)，所以能檢測眼閱讀時，進入眼的光強度(與閱讀方向對應，不是檢測環境/室內背景光)，累計統計5分鐘(最大30分鐘)的平均光照強度(瞬時檢測受頭位的影響)，達到一定警戒值時，發出警報音。

閱讀距離監測模塊通過分析反射式紅外傳感器的信號判斷眼睛到閱讀對象的距離。較長時間閱讀時，距離影響疲勞程度，同時人會自覺調整該距離以達到最舒服狀態。測量(兩眼)到被閱讀物的距離是重要參數。以眼表(鏡架、額頭、鼻計算代替)到書/螢屏到距離來反映。間斷或連續檢測，計算平均值。同時，人為測定視近距離及其閱讀前後(20－30分鐘)的變化，計算調節力。

閱讀頭位監測模塊根據陀螺儀2的數據監測頭位的變化，並統計與空間位置對應的頭位分布頻度(％)。較長時間閱讀時，人們會將頭位調整到適宜的位置並維持相對穩定的狀態，描述其位置(對應時間)有助於改善閱讀。記錄20-30分鐘內的主要頭位分布圖。

數據輸出端通過外置插線或無線通訊8輸出瞬目監測模塊、瞳孔大小監測模塊、入眼光強監測模塊、閱讀距離監測模塊和閱讀頭位監測模塊的監測結果，接收端可以是電腦、手機等終端，使眼科專業人員得到有效的監測數據。

上列詳細說明是針對本發明可行實施例的具體說明，該實施例並非用以限制本發明的專利範圍，凡未脫離本發明所為的等效實施或變更，均應包含於本案的專利範圍中。