一种用眼距离实时跟踪检测方法及设备与流程

1.本发明涉及用眼距离检测技术领域，尤其涉及一种用眼距离实时跟踪检测方法及设备。


背景技术：

2.现有技术存在两种用眼健康检测设备：
3.1.可穿戴设备，如带有摄像头的可穿戴式设备，带有摄像头的可穿戴式设备能够夹在眼镜上，通过模拟用户对外界的感知而获取用眼姿态，从而检测用户是否健康用眼；
4.2.体态监测设备，如带有摄像头的检测设备，通过带有摄像头的检测设备来获取用户的身体姿态，如坐姿、站姿等，从而检测用户是否健康用眼；
5.可穿戴设备和体态监测设备存在以下缺点：
6.1.对于可穿戴设备，当用户穿戴不当时，检测准确率低，可穿戴设备对用户有较高的佩戴准确度要求，使用不方便；
7.2.对于体态监测设备，无法准确判断外界环境，不能准确识别坐姿、站姿等身体姿态，导致检测准确率低；
8.3.可穿戴设备和体态监测设备都不具备统计、分析功能；


技术实现要素：

9.为了解决上述问题，本发明提出一种用眼距离实时跟踪检测方法及设备。
10.本发明通过以下技术方案实现的：
11.本发明提出一种用眼距离实时跟踪检测方法，所述用眼距离实时跟踪检测方法包括：图像采集模块、数据处理模块、测距模块和警示模块；
12.所述用眼距离实时跟踪检测方法包括如下步骤：
13.s1：所述图像采集模块采集用户面部图像，将用户面部图像传输至数据处理模块；
14.s2：所述数据处理模块从用户面部图像中识别出眼球，并识别出两个眼球的中点，所述图像采集模块激活所述测距模块；
15.s3：所述测距模块对准两个眼球的中点，所述数据处理模块计算眼球的用眼高度；
16.s4：所述数据处理模块比对眼球的用眼高度，当眼球的用眼高度小于预设高度时，所述警示模块发出警报。
17.进一步的，在步骤s2中，如果所述数据处理模块无法识别出眼球，则返回步骤s1。
18.进一步的，在步骤s4后重新进入步骤s1，此过程中所述警示模块持续发出警报，直到眼球的用眼高度大于预设高度，所述警示模块停止发出警报。
19.进一步的，在步骤s3中，所述测距模块测出所述述测距模块与两个眼球的中点的距离为d，此时所述测距模块相对于水平面的仰角为θ，所述数据处理模块通过三角函数d
×
sinθ计算出两个眼球的中点与所述测距模块的相对高度h。
20.进一步的，在步骤s3中，所述测距模块相对于安装桌面的高度为h'，眼球的用眼高
度为h h'。
21.一种用眼距离实时跟踪检测设备，所述用眼距离实时跟踪检测设备包括安装支架、电路板、舵机、转动部件、摄像组件和测距组件；所述电路板固定安装在所述安装支架上，所述舵机固定安装在所述安装支架上，所述舵机与所述转动部件固定连接，所述舵机能够带动所述转动部件转动，所述摄像组件和所述测距组件分别固定安装在所述转动部件上，所述舵机、所述摄像组件和所述测距组件分别与所述电路板电连接。
22.进一步的，所述转动部件上设有第一槽和第二槽，所述摄像组件部分收容在所述第一槽内并与所述转动部件固定连接，所述测距组件部分收容在所述第二槽内并与所述转动部件固定连接。
23.进一步的，所述用眼距离实时跟踪检测设备还包括电池和扬声器；所述安装支架上设有第三槽和第四槽，所述电池固定安装在所述第三槽内，所述扬声器固定安装在所述第四槽内，所述电池和所述扬声器分别与所述电路板电连接。
24.进一步的，所述用眼距离实时跟踪检测设备还包括传动件，所述传动件包括底座和安装板，所述底座一端与所述安装板固定连接，所述底座另一端与所述舵机固定连接，所述转动部件上还设有定位板，所述定位板与所述安装板固定连接。
25.进一步的，所述用眼距离实时跟踪检测设备还包括外壳，所述安装支架固定安装在所述外壳内，所述外壳上还设有第五槽，所述转动部件贯穿所述第五槽并与所述外壳活动连接。
26.进一步的，所述用眼距离实时跟踪检测设备还包括按键，所述按键与所述外壳固定连接，所述按键凸出所述外壳，所述按键与所述电路板电连接。
27.本发明的有益效果：
28.1.本发明提出的用眼距离实时跟踪检测方法能够准确的测出眼球的用眼高度，当眼球的用眼高度大于或等于预设高度时，说明用户处于健康用眼状态，当眼球的用眼高度小于预设高度时，说明用户处于不健康用眼状态，所述警示模块发出警报提示用户。
29.2.本发明提出的用眼距离实时跟踪检测设备通过舵机带动转动部件转动，转动部件转动带动摄像组件和测距组件转动，使本用眼距离实时跟踪检测设备能够检测的空间更大，不仅降低了本用眼距离实时跟踪检测设备对安装精度要求，而且使本用眼距离实时跟踪检测设备能够准确检测用户的用眼健康状态。
30.3.本发明提出的用眼距离实时跟踪检测设备无需固定的摆放位置，任意位置都能够准确检测用户的用眼健康状态，不仅使用十分便利，而且拓展了本用眼距离实时跟踪检测设备的可用环境。
附图说明
31.图1为本发明的用眼距离实时跟踪检测方法的计算原理图；
32.图2为本发明的用眼距离实时跟踪检测设备的分解图；
33.图3为本发明的用眼距离实时跟踪检测设备的立体图；
34.图4为图3a处放大图；
35.图5为本发明的用眼距离实时跟踪检测设备的安装支架的立体图；
36.图6为本发明的用眼距离实时跟踪检测设备的转动部件的立体图；
37.图7为本发明的用眼距离实时跟踪检测设备的传动件的立体图。
具体实施方式
38.为了更加清楚、完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
39.请参考图1，本发明提出一种用眼距离实时跟踪检测方法，所述用眼距离实时跟踪检测方法包括：图像采集模块、数据处理模块、测距模块和警示模块；
40.所述用眼距离实时跟踪检测方法包括如下步骤：
41.s1：所述图像采集模块采集用户面部图像，将用户面部图像传输至数据处理模块；
42.s2：所述数据处理模块从用户面部图像中识别出眼球，并识别出两个眼球的中点，所述图像采集模块激活所述测距模块；
43.s3：所述测距模块对准两个眼球的中点，所述数据处理模块计算眼球的用眼高度；
44.s4：所述数据处理模块比对眼球的用眼高度，当眼球的用眼高度小于预设高度时，所述警示模块发出警报。
45.在本实施方式中，所述图像采集模块为摄像头，所述数据处理模块为dsp芯片，所述测距模块为红外测距仪，所述警示模块为扬声器；所述数据处理模块使用人脸识别算法从用户面部图像中识别出眼球，并识别出两个眼球的中点，当所述数据处理模块识别出两个眼球的中点后激活所述测距模块使所述测距模块对准两个眼球的中点；所述用眼距离实时跟踪检测方法能够准确的测出眼球的用眼高度，当眼球的用眼高度大于或等于预设高度时，说明用户处于健康用眼状态，当眼球的用眼高度小于预设高度时，说明用户处于不健康用眼状态，所述警示模块发出警报提示用户。
46.在本实施方式中，还能够将所述数据处理模块连接外部服务器，将用户的用眼状态数据上传至外部服务器，外部服务器能够统计、分析用户的用眼状态数据。
47.进一步的，在步骤s2中，如果所述数据处理模块无法识别出眼球，则返回步骤s1。
48.在本实施方式中，所述用眼距离实时跟踪检测方法持续采集用户面部图像。
49.进一步的，在步骤s4后重新进入步骤s1，此过程中所述警示模块持续发出警报，直到眼球的用眼高度大于预设高度，所述警示模块停止发出警报。
50.在本实施方式中，所述用眼距离实时跟踪检测方法持续检测用户的用眼状态，当用户由不健康用眼状态转变成健康用眼状态后，所述警示模块停止发出警报。
51.进一步的，在步骤s3中，所述测距模块测出所述述测距模块与两个眼球的中点的距离为d，此时所述测距模块相对于水平面的仰角为θ，所述数据处理模块通过三角函数d
×
sinθ计算出两个眼球的中点与所述测距模块的相对高度h；在步骤s3中，所述测距模块相对于安装桌面的高度为h'，眼球的用眼高度为h h'。
52.在本实施方式中，所述述测距模块与两个眼球的中点的距离d和所述测距模块相对于水平面的仰角θ是通过所述测距模块直接获取的数据，所述数据处理模块通过三角函数d
×
sinθ计算出两个眼球的中点与所述测距模块的相对高度h，所述测距模块相对于安装桌面的高度h'是固定值，所述数据处理模块通过h h' 计算出眼球的用眼高度。
53.请参考图2至图7，一种用眼距离实时跟踪检测设备，所述用眼距离实时跟踪检测设备包括安装支架10、电路板20、舵机30、转动部件40、摄像组件50 和测距组件60；所述电
路板20固定安装在所述安装支架10上，所述舵机30固定安装在所述安装支架10上，所述舵机30与所述转动部件40固定连接，所述舵机30能够带动所述转动部件40转动，所述摄像组件50和所述测距组件60分别固定安装在所述转动部件40上，所述舵机30、所述摄像组件50和所述测距组件60分别与所述电路板20电连接。
54.在本实施方式中，所述摄像组件50为摄像头，所述测距组件60为红外测距仪，所述舵机30带动所述转动部件40转动，所述转动部件40转动带动所述摄像组件50和所述测距组件60转动。
55.在本实施方式中，使用时，只需将所述用眼距离实时跟踪检测设备放置在桌面上，通过所述舵机30带动所述转动部件40转动，所述转动部件40转动带动所述摄像组件50和所述测距组件60转动，使所述用眼距离实时跟踪检测设备能够检测的空间更大，不仅降低了所述用眼距离实时跟踪检测设备对安装精度要求，而且使所述用眼距离实时跟踪检测设备能够准确检测用户的用眼健康状态。
56.在本实施方式中，所述用眼距离实时跟踪检测设备无需固定的摆放位置，任意位置都能够准确检测用户的用眼健康状态，不仅使用十分便利，而且拓展了所述用眼距离实时跟踪检测设备的可用环境。
57.进一步的，所述转动部件40上设有第一槽41和第二槽42，所述摄像组件 50部分收容在所述第一槽41内并与所述转动部件40固定连接，所述测距组件 60部分收容在所述第二槽42内并与所述转动部件40固定连接。
58.在本实施方式中，所述第一槽41和所述第二槽42均贯穿所述转动部件40，所述转动部件40不会遮挡所述摄像组件50、所述转动部件40不会遮挡所述测距组件60从而确保所述摄像组件50和所述测距组件60能够正常工作。
59.进一步的，所述用眼距离实时跟踪检测设备还包括电池70和扬声器80；所述安装支架10上设有第三槽11和第四槽12，所述电池70固定安装在所述第三槽11内，所述扬声器80固定安装在所述第四槽12内，所述电池70和所述扬声器80分别与所述电路板20电连接。
60.在本实施方式中，所述电池70为所述用眼距离实时跟踪检测设备提供电能。
61.进一步的，所述用眼距离实时跟踪检测设备还包括传动件90，所述传动件90包括底座91和安装板92，所述底座91一端与所述安装板92固定连接，所述底座91另一端与所述舵机30固定连接，所述转动部件40上还设有定位板43，所述定位板43与所述安装板92固定连接。
62.在本实施方式中，所述定位板43与所述转动部件40固定连接，所述安装板 92的尺寸大于所述底座91的尺寸，所述底座91远离所述安装板92的一端与所述舵机30固定连接，所述定位板43与所述安装板92固定连接，由于所述安装板92的尺寸大于所述底座91的尺寸，使所述舵机30带动所述转动部件40转动时更加平稳。
63.进一步的，所述用眼距离实时跟踪检测设备还包括外壳100，所述安装支架 10固定安装在所述外壳100内，所述外壳100上还设有第五槽101，所述转动部件40贯穿所述第五槽101并与所述外壳100活动连接。
64.在本实施方式中，所述安装支架10、所述电路板20、所述舵机30、所述电池70和所述扬声器80均收容在所述外壳100内；所述转动部件40贯穿所述第五槽101并与所述外壳100活动连接，所述转动部件40部分位于所述外壳100 外部，当所述舵机30带动所述转动部
件40转动时，所述外壳100不会遮挡所述摄像组件50和所述测距组件60，从而使所述摄像组件50和所述测距组件60拥有更加宽广的视野。
65.进一步的，所述用眼距离实时跟踪检测设备还包括按键110，所述按键110 与所述外壳100固定连接，所述按键110凸出所述外壳100，所述按键110与所述电路板20电连接。
66.在本实施方式中，所述按键110的数量为3个，分别为开机键、暂停键和启动键。
67.使用时，所述摄像组件50采集用户面部图像，并将用户面部图像传输至所述电路板20，所述电路板20上设有dsp芯片21，dsp芯片21使用人脸识别算法从用户面部图像中识别出眼球，并识别出两个眼球的中点，当dsp芯片21识别出两个眼球的中点后激活所述测距组件60使所述测距组件60对准两个眼球的中点，所述测距组件60测出所述述测距组件60与两个眼球的中点的距离为d，此时所述测距组件60相对于水平面的仰角为θ，所述dsp芯片21通过三角函数d
ꢀ×
sinθ计算出两个眼球的中点与所述测距组件60的相对高度h；所述测距组件 60相对于安装桌面的高度为h'，所述dsp芯片21通过h h'计算出眼球的用眼高度，当眼球的用眼高度大于或等于预设高度时，说明用户处于健康用眼状态，当眼球的用眼高度小于预设高度时，说明用户处于不健康用眼状态，所述扬声器 80发出警报提示用户。
68.当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。