[發明專利]基于雙目視覺與腦力影像訓練的頭戴式VR視力提升系統

有效

• 申請號: 201910192664.5
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109875863B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 李慶武;馬云鵬;周亞琴
• 申請（專利權）人: 江蘇睿世力科技有限公司
• 主分類號: A61H5/00
• 分類號: A61H5/00;G16H40/67
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

本發明公開了一種基于雙目視覺與腦力影像訓練的頭戴式VR視力提升系統，包括頭戴式VR視力提升訓練設備和用戶端APP；所述頭戴式VR視力提升訓練設備包括雙目相機和VR成像模組，所述雙目相機設置于外殼的正前方，所述VR成像模組包括微處理器、無線通信模塊、微型電機和雙目透鏡；雙目相機、腦波監測設備、亮度傳感器分別與微處理器連接；所述微處理器通過無線通信模塊與用戶端APP進行通信；本發明提供了一種安全性高、成本低、智能化程度高的新型視力提升訓練系統，在屈光不正治療領域具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及一種基于雙目視覺與腦力影像訓練的頭戴式VR視力提升系統，屬于計算機視覺與視力提升領域。

技術背景

近年來，隨著電子娛樂產品的盛行和學生課業負擔的加重，我國青少年視力不良現象尤為突出，且呈現高發、低齡化趨勢，已成為亟待解決的一大社會問題，各相關部門均在積極尋找有效的視力下降防控手段。

目前國內外常見的視力不良問題方法如硬性角膜塑形鏡、藥物治療及激光手術等都與眼球產生直接接觸，易出現對眼睛造成二次傷害，安全問題難以保障。生物學研究表明，大腦對于模糊、重影等非正常圖像具有一定的補償能力，且可以通過針對性的訓練進行增強。由此提出了“腦力影像”理論，通過刺激大腦視覺神經，增強大腦視覺系統處理能力，緩解弱視、近視、斜視等視力問題，是一種非接觸性、無副作用、無反彈的高安全性治療方法，受到了廣大患者的歡迎。但是，現有的“腦力影像訓練”系統對專業治療環境依賴大，效率低，治療期間經濟與時間成本高，無法滿足我國龐大視力不良患者的治療需求，導致大部分青少年延誤了治療的最佳時期。

為了提升視力訓練效率，已有企業提出將腦力影像訓練與智能變焦眼鏡相結合，研發了一款便攜式視力提升訓練眼鏡。該訓練鏡根據用戶驗光情況確定鏡片變焦范圍，通過鏡片的交錯運動實現動態變焦，方便患者隨時隨地進行自我視覺訓練，開啟了便攜式穿戴設備在自主視力提升訓練領域的應用。然而，該訓練鏡仍存在諸多不足：(1)通過機械運動調節光學鏡片進行自動變焦，運行過程中噪聲大，易干擾使用者注意力；(2)采用光學鏡片變焦進行訓練，無法針對訓練場景準確調節變焦內容，且不能定制視覺訓練素材，訓練模式單一；(3)訓練過程中忽視了使用者反饋信息的收集和分析，無法定制化訓練方案，智能化程度不足，導致用戶體驗和治療效果的下降；(4)對光學器件及精密儀器設計及制作有很高要求，設備成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提高視力提升便攜式訓練設備的調整精確度、智能化程度，同時降低其成本及設備噪聲。

為解決上述技術問題，本發明以VR(virtual reality)設備為訓練平臺，將雙目視覺感知、腦波數據處理等技術與腦力影像訓練原理相結合，提出一種基于雙目視覺與腦力影像訓練的頭戴式VR視力提升系統。

本發明的基于雙目視覺與腦力影像訓練的頭戴式VR視力提升系統，包括頭戴式VR視力提升訓練設備和用戶端APP；

所述頭戴式VR視力提升訓練設備包括外殼、雙目相機和VR成像模組，所述雙目相機設置于外殼的正前方，所述VR成像模組包括微處理器、無線通信模塊、微型電機一、微型電機二和雙目透鏡；雙目相機、腦波監測設備、亮度傳感器分別與微處理器連接；所述微處理器通過無線通信模塊與用戶端APP進行通信；

所述雙目相機通過傳動機構一與微型電機一連接，雙目透鏡通過傳動機構二與微型電機二連接，所述微型電機一、微型電機二均與微處理器連接；

所述微處理器運行以下程序模塊：

模糊成像校正程序模塊，用于根據用戶驗光數據擬合視力退化模型，通過視力退化模型實現用戶視網膜成像的模糊成像校正；

雙目圖像深度軸建立程序模塊，用于建立雙目圖像場景深度軸；

人體喚醒度監測程序模塊，用于通過眼電偽跡檢測方法判斷用戶是否處于喚醒狀態；