[实用新型]眼疲劳监测仪

说明书

技术领域

本实用新型是一种专门用于检测人眼疲劳程度的消费类电子系统。 

背景技术

目前的眼疲劳监测技术主要是采用眼睛闭合度大小的监测办法，应用在驾驶员状态监测中。其它流行的相近技术有防止近视的一系列产品，主要通过监测头部的位置来进行判断。我们的技术则首家采用眼球红丝监测，应用在更为广泛的普通学习、工作中，对普通人的眼疲劳进行量化的分析和报警，为广大群众爱护眼睛、讲究用眼卫生提供必备的测量工具。 

实用新型内容

为了能对人的眼疲劳进行量化分析和报警，本实用新型提供一种专门用于监测使用者眼睛疲劳程度的眼疲劳监测仪。该眼疲劳监测仪由复合托架、摄像头、以及单片机系统或电脑构成，使用者的头部由颈部托架固定，然后转动摄像头托架对准眼睛，按动按钮拍摄眼睛图像，紧跟着由单片机系统或电脑对眼球图像进行分析，最后根据眼睛的疲劳严重程度进行警示，通过喇叭发声以及不同数量的LED红灯来表达不同的严重程度。该眼疲劳监测仪能够对比不同时间段的眼球图像的差别，尤其是眼球红丝的增多，从而对眼睛的疲劳程度做出判断，实现了对人的眼疲劳进行量化分析和报警。 

附图说明

图1眼疲劳监测仪结构示意图 

图2系统工作框图 

具体实施方式

该系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分是以复合托架为连接体的机械及电子装置；软件部分是存储在单片机系统或电脑系统里的可执行程序。 

硬件部分，复合托架由颈部托架1和摄像头旋转托架2构成，它同时也是整个系统的机架。见图1。该图仅为示意图，具体形状设计将考虑材料及舒适度等因素。颈部托架将放使用者下巴。摄像头托架悬臂上的摄像头套管3可以前后移动以及左右转动，便于使用者对准眼睛。控制电路部分及操作面板安装在支架底部。 

其中，我们采用了640×480分辨率的Logitech摄像头，和8088单片机。电源由铅酸电池或锂电池组成，可以循环充电使用。 

软件部分，可以存储在单片机里，直接控制操作面板上的LED的灯4发光以及喇叭的发生方式。也可以在舍弃操作控制模块之后，采用直接和电脑相连的方式：由摄像头驱动程序获得眼球图像，然后根据我们的算法得到眼球疲劳度，进而通过电脑喇叭以及屏幕图形进行报警。 

整个系统框图如图2所示。 

使用的时候，将头部放在颈部托架1上；然后转动和移动摄像头托架2上的套管3，让观测管5对准眼睛；按动取景按钮拍照眼球；之后系统自动运行，得出眼球疲劳度，并按照疲劳度高低进行回应：如果正常，则简短发声一次，LED灯不亮；如果需要报警，根据程度发声多次，同时LED灯逐渐点亮。比如最高等级为4级，则喇叭发声四次，LED灯四盏全亮。结束使用时，按动重置按钮恢复系统初始状态。 

使用时其实还分成两个步骤：第一步是寻找测量基准；第二步是疲劳测量，也就是正常使用。其流程同图2。第一步的意义在于为软件系统确立一个比对标准，即什么样的眼球是正常的。所以该步骤应该在使用者刚开始工作或者学习的时 候进行。在一段时间的工作学习后，使用者眼球出现红丝，才需要进行第二步的疲劳测量，以确定使用者是否应该让眼睛休息。