[發明專利]一種自適應照明調節系統以及醫用頭盔

有效

• 申請號: 201610352683.6
• 申請日: 2016-05-25
• 公開（公告）號: CN105934028B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 高強;張岳;朱斌杰
• 申請（專利權）人: 北京易邁醫療科技有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 王術蘭

技術領域

本發明涉及照明技術領域，具體而言，涉及一種自適應照明調節系統以及醫用頭盔。

背景技術

目前，現有的照明燈裝置或者設備，其照明角度都是固定的，或者是需要由人為的進行照明角度的調節，在一些特殊的應用場合，如果照明設備的照明方向能夠實時跟蹤工作人員眼睛的視線方向進行照明的話，會大大調高照明的效率，并且方便快捷；但是現有技術中還沒有出現一種照明裝置或者設備能夠使照明燈的照射方向能夠自動跟蹤人眼睛視線方向，做到照明燈的照射方向與眼睛的視線方向始終保持一致。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種自適應照明調節系統以及醫用頭盔；能夠使被控照明燈的照射方向自動跟蹤人眼睛視線方向，做到被控照明燈的照射方向與眼睛的視線方向始終保持一致，提高照明效率。

第一方面，本發明實施例提供了一種自適應照明調節系統，包括：圖像采集模塊、圖像處理模塊、視線定位模塊、照明調節模塊和被控照明燈；

所述圖像采集模塊用于實時采集眼睛的圖像信號，并將所述圖像信號進行信號格式轉換后發送至所述圖像處理模塊；

所述圖像處理模塊接收所述圖像信號，并對所述圖像信號進行分析處理計算得到所述眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，將所述角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息發送到所述視線定位模塊；

所述視線定位模塊用于根據所述角膜反射中心的位置信息和所述瞳孔中心的位置信息計算得到所述眼睛的視線方向；

所述照明調節模塊用于根據所述眼睛的視線方向計算得到照明調節角度，并根據所述照明調節角度對所述被控照明燈的照射方向進行角度調節，實現被控照明燈的照射方向與眼睛的視線方向始終保持一致。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中：

所述照明調節模塊包括：信號處理電路、單片機、舵機驅動電路和舵機；所述信號處理電路與所述單片機相連接，所述單片機通過所述舵機驅動電路與所述舵機相連接，所述舵機與所述被控照明燈相連接，所述單片機用于控制所述舵機輸出角度的調節，所述舵機進一步帶動所述被控照明燈實現照射方向的調節。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中：

所述根據所述眼睛的視線方向計算得到照明調節角度包括：

根據所述眼睛的視線方向和當前舵機輸出角度計算得到照明調節角度。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中：

所述圖像采集模塊包括：攝像頭和/或圖像傳感器。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中：

所述圖像處理模塊接收所述圖像信號，并對所述圖像信號進行分析處理計算得到所述眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，包括：

所述圖像處理模塊對所述圖像信號進行濾波和轉換，并根據所述圖像信號確定角膜邊界高光的位置，進而通過所述角膜邊界高光的位置確定瞳孔的邊界區間，由瞳孔的邊界區間確定瞳孔的位置和大小，計算得到瞳孔中心的位置坐標；

所述圖像處理模塊基于所述角膜邊界高光的位置提取角膜反射中心，計算得到角膜反射中心的位置坐標。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中：

所述由瞳孔的邊界區間確定瞳孔的位置和大小，計算得到瞳孔中心的位置坐標，包括：

利用梯度法提取瞳孔邊界區間輪廓特征點，并用橢圓擬合瞳孔的方法確定瞳孔中心。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中：

所述圖像處理模塊基于所述角膜邊界高光的位置提取角膜反射中心，包括：基于所述角膜邊界高光的位置采用二值化閾值選取方法提取角膜反射中心。

第二方面，本發明實施例還提供一種醫用頭盔，包括：頭盔本體和透明面罩，所述頭盔本體的前方安裝有上述任一實施例中所述的一種自適應照明調節系統；

所述透明面罩安裝于頭盔本體前端，所述透明面罩外側設置有多層可撕掉的透明薄膜，所述頭盔本體左右兩側成鏤空狀態，所述頭盔本體外側放置有一次性無菌織布外罩。

結合第二方面，本發明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，

所述頭盔本體上設置有通風裝置，所述通風裝置包括風扇和導風管，所述風扇的出風口位于所述頭盔本體內側，所述出風口處設置有空氣過濾元件和調溫元件，所述出風口流出的空氣通過導風管從頭盔內導出。