專利名稱：基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備，涉及計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)語(yǔ)音處理技術(shù)，特指一種基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，可用于進(jìn)行人眼的視力和辯色力的檢測(cè)。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)的醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)進(jìn)行視力體檢時(shí)，主要還是采用對(duì)數(shù)視力表和色盲檢測(cè)圖譜，由醫(yī)務(wù)人員人工進(jìn)行，檢測(cè)結(jié)果易受到主觀因素影響，且會(huì)出現(xiàn)找視力正常的人冒名代檢的現(xiàn)象。近年來(lái)，有采用計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)檢測(cè)裝置的報(bào)道，但主要側(cè)重于檢測(cè)字符和檢測(cè)圖案的自動(dòng)生成上，如申請(qǐng)?zhí)枮?2104907.2的“視覺(jué)檢測(cè)儀”專利主要發(fā)明了利用286計(jì)算機(jī)產(chǎn)生測(cè)試圖案方法；申請(qǐng)?zhí)枮?2108095.6的“電腦視覺(jué)綜合測(cè)試系統(tǒng)”的專利主要發(fā)明了測(cè)試圖案的自動(dòng)生成及采用與計(jì)算機(jī)有線連接的操縱桿進(jìn)行操作；申請(qǐng)?zhí)枮?0809037.8的“利用顏色倍頻的視覺(jué)測(cè)試”的專利主要發(fā)明了測(cè)試青光眼的圖案的生成方法；專利申請(qǐng)?zhí)?3114798.4“全自動(dòng)視力檢測(cè)儀”，主要利用遙控器發(fā)射紅外信號(hào)，由接口內(nèi)的紅外線接收器接收，再由計(jì)算機(jī)處理打印檢測(cè)結(jié)果的方法。但這些都沒(méi)有對(duì)被檢測(cè)者的身份記錄和檢測(cè)過(guò)程的語(yǔ)音提示等方面提供更好的技術(shù)措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法。
其中裝置包括計(jì)算機(jī)、圖像采集卡、攝像頭、音箱、無(wú)線操縱裝置、打印機(jī)，攝像頭、音箱分別與帶圖像采集卡的計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)與打印機(jī)相連，無(wú)線操縱裝置與計(jì)算機(jī)通過(guò)紅外線進(jìn)行通信，其中計(jì)算機(jī)配以采用VC++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的檢測(cè)軟件。
本發(fā)明所述的檢測(cè)方法通過(guò)操作視力檢測(cè)裝置，運(yùn)行檢測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)(1)各檢測(cè)步驟由語(yǔ)音提示被檢測(cè)者進(jìn)行操作，其中語(yǔ)音提示采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)播發(fā)預(yù)先錄制的語(yǔ)音文件實(shí)現(xiàn)；(2)攝像頭自動(dòng)攝取被檢測(cè)者照片，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綆D像采集卡的計(jì)算機(jī)中，采用差分法提取攝取的圖像，確定頭部位置及頭部幾何中心，自動(dòng)判別被檢測(cè)者頭部位置，自動(dòng)裁減照片；(3)根據(jù)檢測(cè)進(jìn)程，確定需要的圖像類別，從檢測(cè)圖像庫(kù)隨機(jī)提取檢測(cè)字符和圖案以供被檢測(cè)者識(shí)別；(4)被檢測(cè)者通過(guò)無(wú)線操縱裝置進(jìn)行視力檢測(cè)、色盲檢測(cè)，給出判斷結(jié)果；(5)根據(jù)被檢測(cè)者選擇結(jié)果，計(jì)算機(jī)自動(dòng)判斷，選擇重復(fù)檢測(cè)或結(jié)束檢測(cè)；(6)打印檢測(cè)結(jié)果。
上述檢測(cè)流程和結(jié)果判定準(zhǔn)則可人工設(shè)定。
本發(fā)明的有益效果為整個(gè)檢測(cè)過(guò)程由計(jì)算機(jī)根據(jù)事先設(shè)置的檢測(cè)規(guī)則控制，自動(dòng)語(yǔ)音提示被檢測(cè)者進(jìn)行操作、自動(dòng)攝取被檢測(cè)者照片、自動(dòng)生成圖文檢測(cè)報(bào)告，具有檢測(cè)報(bào)告管理功能。與現(xiàn)有手段相比，檢測(cè)結(jié)論客觀，可避免他人冒名代檢?？山档腿斯げ僮鞯膭趧?dòng)強(qiáng)度，技術(shù)上更為先進(jìn)，更能滿足實(shí)際需求。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)組成示意2本發(fā)明裝置自動(dòng)檢測(cè)流程圖1.計(jì)算機(jī)2.攝像頭 3.音箱4.圖像采集卡5.無(wú)線操縱裝置6.打印機(jī)具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)施例由計(jì)算機(jī)1、圖像采集卡4、攝像頭2、音箱3、無(wú)線操縱裝置5、打印機(jī)6組成。其中計(jì)算機(jī)配以采用VC++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的檢測(cè)軟件，運(yùn)行系統(tǒng)如圖2如下1、提示語(yǔ)音的播放構(gòu)建提示語(yǔ)音庫(kù)，語(yǔ)音庫(kù)由提示若干預(yù)先錄制好的語(yǔ)音文件和內(nèi)容說(shuō)明文件組成。每條提示生成一個(gè)windows的WAV文件，由VC++語(yǔ)言在軟件中自動(dòng)調(diào)用聲音播放函數(shù)BOOLsndPlaySound(LPCSTR lpszSound，UINT fuSound)，其中參數(shù)lpszSound是語(yǔ)音庫(kù)中的提示語(yǔ)音WAV文件的路徑和文件名。
播放次序由醫(yī)務(wù)人員通過(guò)軟件提供的檢測(cè)流程設(shè)置界面根據(jù)語(yǔ)音文件內(nèi)容說(shuō)明進(jìn)行選擇設(shè)定。醫(yī)務(wù)人員也可以通過(guò)語(yǔ)音庫(kù)管理界面錄制新增語(yǔ)音提示條目，編寫(xiě)新條目的內(nèi)容說(shuō)明。
2、檢測(cè)者肖像及檢測(cè)過(guò)程的拍攝本發(fā)明采用三星SCC-421AP工業(yè)攝像機(jī)，自動(dòng)對(duì)焦，120倍變焦，同時(shí)可通過(guò)RS-485接口由計(jì)算機(jī)控制其操作。圖像采集采用天敏2000SDK圖像采集卡，可實(shí)時(shí)采集768*576的真彩圖像。
肖像自動(dòng)提取軟件處理流程如下SETP1拍攝空白場(chǎng)景768*576的真彩圖像SETP2拍攝含被檢測(cè)者的768*576的真彩圖像SETP3將上述兩幅照片采用差分法提取被檢測(cè)者圖像SETP4根據(jù)頭部的幾何特征，確定頭部位置及頭部幾何中心SETP5以頭部幾何中心為中心，裁取并變換至100*70大小的頭部肖像SETP6圖像保存，以供打印圖文檢測(cè)報(bào)告和事后查驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程的拍攝由醫(yī)務(wù)人員通過(guò)檢測(cè)流程設(shè)定界面設(shè)置拍攝次數(shù)和拍攝時(shí)間。
3、無(wú)線操縱裝置利用現(xiàn)有無(wú)線鍵盤(pán)產(chǎn)品改制，將鍵盤(pán)的上、下、左、右四個(gè)方向鍵和回車鍵引出，接至操控手柄，通過(guò)扳動(dòng)操控手柄實(shí)現(xiàn)上、下、左、右四個(gè)方向的選擇和確認(rèn)。遙控距離大于5米。鍵盤(pán)和計(jì)算機(jī)間通過(guò)紅外線進(jìn)行通信。
4、檢測(cè)圖像的選取和標(biāo)定構(gòu)建檢測(cè)圖像庫(kù)，檢測(cè)圖像庫(kù)由檢測(cè)圖像JPG格式文件和圖像屬性說(shuō)明文件組成。根據(jù)需要，醫(yī)務(wù)人員可自行設(shè)計(jì)檢測(cè)圖案并添加到圖像庫(kù)中，同時(shí)設(shè)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足不同的檢測(cè)需要。
系統(tǒng)自備的視力檢測(cè)用字符圖像分“E”和“C”兩種，大小分14級(jí)，每級(jí)有上、下、左、右四個(gè)方向；色覺(jué)檢測(cè)用色圖譜分?jǐn)?shù)字和圖形兩類，共40幅。上述所有圖像均按屬性分類并分別從0開(kāi)始編序號(hào)。檢測(cè)時(shí)系統(tǒng)根據(jù)醫(yī)務(wù)人員設(shè)定的檢測(cè)流程確定所需圖像的屬性，然后由VC++的隨機(jī)函數(shù)rand()產(chǎn)生隨機(jī)序號(hào)選取相應(yīng)圖像文件，在顯示器上顯示。
由于不同計(jì)算機(jī)顯示器顯示的圖像幾何尺寸和色彩對(duì)比度會(huì)有所不同，軟件具有幾何尺寸標(biāo)定和色彩標(biāo)定功能。
幾何尺寸的標(biāo)定SETP1按正常倍率顯示圖像，假設(shè)圖像為M*N點(diǎn)陣。
SETP2醫(yī)務(wù)人員根據(jù)實(shí)際所需圖像大小，通過(guò)“增”“減”按鈕分別對(duì)圖像長(zhǎng)寬調(diào)節(jié)，相應(yīng)地軟件將顯示圖像長(zhǎng)寬以像素為單位變化。
SETP3假設(shè)調(diào)整后的圖像為M’*N’大小。計(jì)算a＝M’/M，b＝N’/N分別為長(zhǎng)和寬的縮放倍率并保存。
正常工作時(shí)，從檢測(cè)圖像庫(kù)取出圖像后，按先前保存的縮放倍率線性變換后再顯示到顯示器上。
色彩的標(biāo)定圖像每個(gè)像素的色彩分R、G、B三原色，分別用8個(gè)BIT來(lái)保存每種色彩的強(qiáng)度，標(biāo)定時(shí)也是基于這三原色進(jìn)行。
SETP1按正常色彩顯示圖像。
SETP2醫(yī)務(wù)人員根據(jù)實(shí)際所需圖像色彩，通過(guò)“增”“減”按鈕分別對(duì)圖像R、G、B進(jìn)行調(diào)節(jié)，相應(yīng)地軟件將顯示圖像色彩隨之變化。
SETP3調(diào)整完成后，記錄在R、G、B三個(gè)分量上的調(diào)整量并保存。
正常工作時(shí)，從檢測(cè)圖像庫(kù)取出圖像后，按先前保存的R、G、B三個(gè)分量上的調(diào)整量變換后再顯示到顯示器上。
5、視力及色覺(jué)的檢測(cè)構(gòu)建檢測(cè)規(guī)則庫(kù)，同種屬性圖案出現(xiàn)次數(shù)P、每次停留時(shí)間T以及檢測(cè)準(zhǔn)則由醫(yī)務(wù)人員根據(jù)需要設(shè)定。
檢測(cè)準(zhǔn)則設(shè)置為所有圖案均判斷正確方為通過(guò)情況下，檢測(cè)流程如下單眼視力檢測(cè)流程檢測(cè)圖案分14級(jí)，從小到大以0~13編序號(hào)，初始圖案級(jí)別為0。
SETP1隨機(jī)選取并顯示當(dāng)前級(jí)別的圖案。
SETP2停留T時(shí)間，并等待被檢測(cè)者判斷。
SETP3若判斷正確且該類圖案出現(xiàn)次數(shù)達(dá)到P，轉(zhuǎn)SETP7。
SETP4若判斷正確但該類圖案出現(xiàn)次數(shù)未達(dá)到P，修改P值，轉(zhuǎn)SETP1。
SETP5若被檢測(cè)者判斷錯(cuò)誤或沒(méi)有給判斷，且當(dāng)前圖案級(jí)別小于13，圖案級(jí)別增1，轉(zhuǎn)STEP1。
SETP6若被檢測(cè)者判斷錯(cuò)誤或沒(méi)有給判斷，且當(dāng)前圖案級(jí)別等于13，輸出視力異常，轉(zhuǎn)STEP8。
SETP7輸出當(dāng)前級(jí)別圖案對(duì)應(yīng)的視力數(shù)，打印帶肖像的檢測(cè)報(bào)告。
SETP8結(jié)束色覺(jué)檢測(cè)，以“正常/異?！睓z測(cè)為例，流程如下SETP1隨機(jī)選取并顯示圖案。
SETP2停留T時(shí)間，并等待被檢測(cè)者判斷。
SETP3若判斷正確且該類圖案出現(xiàn)次數(shù)達(dá)到P，轉(zhuǎn)SETP6。
SETP4若判斷正確但該類圖案出現(xiàn)次數(shù)未達(dá)到P，轉(zhuǎn)SETP1。
SETP5若被檢測(cè)者判斷錯(cuò)誤或沒(méi)有給判斷，色覺(jué)異常，轉(zhuǎn)STEP7。
SETP6色覺(jué)正常，打印帶肖像的檢測(cè)報(bào)告。
SETP7結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)裝置，其特征是系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)(1)、圖像采集卡(2)、攝像頭(3)、音箱(4)、無(wú)線操縱裝置(5)、打印機(jī)(6)，攝像頭(3)、音箱(4)分別與帶圖像采集卡(2)的計(jì)算機(jī)(1)相連，計(jì)算機(jī)(1)與打印機(jī)(6)相連，無(wú)線操縱裝置(5)與計(jì)算機(jī)(1)通過(guò)紅外線進(jìn)行通信，其中計(jì)算機(jī)配以采用VC++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的檢測(cè)軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)裝置，其特征在于裝置自備的視力檢測(cè)用字符圖像分“E”和“C”兩種，大小分14級(jí)，每級(jí)有上、下、左、右四個(gè)方向；色盲檢測(cè)用色圖譜分?jǐn)?shù)字和圖形兩類。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)裝置，其特征在于無(wú)線操縱裝置(5)利用現(xiàn)有無(wú)線鍵盤(pán)產(chǎn)品，將鍵盤(pán)的上、下、左、右四個(gè)方向鍵和回車鍵引出，接至操控手柄改制而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于通過(guò)操作視力檢測(cè)裝置，運(yùn)行檢測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)(1)各檢測(cè)步驟由語(yǔ)音提示被檢測(cè)者進(jìn)行操作，其中語(yǔ)音提示采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)播發(fā)預(yù)先錄制的語(yǔ)音文件實(shí)現(xiàn)；(2)攝像頭自動(dòng)攝取被檢測(cè)者照片，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綆D像采集卡的計(jì)算機(jī)中，采用差分法提取攝取的圖像，確定頭部位置及頭部幾何中心，自動(dòng)判別被檢測(cè)者頭部位置，自動(dòng)裁減照片；(3)根據(jù)檢測(cè)進(jìn)程，確定需要的圖像類別，從檢測(cè)圖像庫(kù)隨機(jī)提取檢測(cè)字符和圖案以供被檢測(cè)者識(shí)別；(4)被檢測(cè)者通過(guò)無(wú)線操縱裝置進(jìn)行視力檢測(cè)、色盲檢測(cè)，給出判斷結(jié)果；(5)根據(jù)被檢測(cè)者選擇結(jié)果，計(jì)算機(jī)自動(dòng)判斷，選擇重復(fù)檢測(cè)或結(jié)束檢測(cè)；(6)打印檢測(cè)結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于攝取的圖像與檢測(cè)結(jié)果一起打印在圖文檢測(cè)報(bào)告上，并且可以保存自動(dòng)攝取的檢測(cè)過(guò)程照片若干幅，以供事后查驗(yàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于檢測(cè)流程和結(jié)果判定準(zhǔn)則可人工設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備，涉及計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)語(yǔ)音處理技術(shù)，特指一種基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的視力檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，可用于進(jìn)行人眼的視力和辯色力的檢測(cè)。系統(tǒng)硬件由計(jì)算機(jī)、圖像采集卡、攝像頭、音箱、無(wú)線操縱裝置、打印機(jī)等組成。系統(tǒng)自動(dòng)隨機(jī)生成所需不同大小和開(kāi)口方向的“E”或“C”字符，隨機(jī)選取色覺(jué)檢測(cè)圖案，被檢測(cè)者通過(guò)無(wú)線操縱裝置給出對(duì)圖案的判斷結(jié)果，由系統(tǒng)判斷被檢測(cè)者的視覺(jué)色覺(jué)能力。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程由計(jì)算機(jī)根據(jù)事先設(shè)置的檢測(cè)規(guī)則控制，自動(dòng)語(yǔ)音提示被檢測(cè)者進(jìn)行操作、自動(dòng)攝取被檢測(cè)者照片、自動(dòng)生成圖文檢測(cè)報(bào)告。系統(tǒng)提供檢測(cè)圖樣的幾何尺寸標(biāo)定和色彩標(biāo)定功能。
文檔編號(hào)A61B3/06GK1623498SQ20041006601
公開(kāi)日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2004年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月14日
發(fā)明者韓斌, 魏海群, 張?jiān)? 左欣, 羅倩倩, 王士同, 吳小俊 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)