[发明专利]一种儿童视力保护系统及其使用方法

权利要求书

1.一种儿童视力保护系统，其特征在于：包括MCU控制器、摄像头、人脸存储器、人脸识别模块、红外测距模块、人眼视线方向确认模块、计时模块、报警模块和显示屏开关电源模块；所述摄像头，安装在儿童观看的显示屏上端，用于采集显示屏前方的人脸图像并将采集的图像信息上传至MCU控制器内；所述人脸存储器，用于预先存储要保护儿童的脸部图像并与MCU控制器双向连接；所述人脸识别模块，用于判断采集的人脸图像是否与预存的图像相匹配，并将判断结果上传至MCU控制器内；所述红外测距模块，用于检测儿童距离显示屏的距离并将测量结果上传至MCU控制器内；所述人眼视线方向确认模块，用于判断儿童是否直视显示屏并将判断结果上传至MCU控制器内；所述计时模块，用于记录儿童观看显示屏的时长并将时长上传至MCU控制器内；所述报警模块，用于接收MCU控制器的控制命令发出警报声提醒儿童；所述显示屏开关电源模块，MCU控制器的输出端与显示屏开关电源模块的控制端相连，显示屏由开关电源进行供电。

2.根据权利要求1所述的儿童视力保护系统，其特征在于：所述人脸识别模块安装在显示屏上方，采用的是具有可见光及近红外像素的高清摄像头，可覆盖显示屏前方整个目标区域。

3.根据权利要求1所述的儿童视力保护系统，其特征在于：所述红外测距模块采用的是红外测距传感器，安装在显示屏左右两侧，可检测显示屏前方整个目标区域。

4.根据权利要求1所述的儿童视力保护系统，其特征在于：所述人眼视线方向确认模块采用的是具有可见光及近红外像素的高清摄像头，安装在显示屏上方；人眼视线方向确认模块先进行人脸图像提取，再人眼检测及虹膜轮廓提取并将信息传输至MCU控制器内，MCU控制器计算人眼视线方向。

5.根据权利要求1-4中任一所述的儿童视力保护系统的使用方法，其特征在于：步骤如下，S1，先在人脸存储器输入若干需要进行视力保护的儿童脸部图像；S2，摄像头采集显示屏前方的人脸图像，并将采集的图像传输至MCU控制器内；S3，MCU控制器从人脸存储器调取预存的图像，并将预存图像和采集图像传输至人脸识别模块内，人脸识别模块进行判断是否是需要进行视力保护的儿童，若是，则进行下一步，否则，返回步骤S2；S4，人眼视线方向确认模块先进行人脸图像提取，再人眼检测及虹膜轮廓提取并将信息传输至MCU控制器内， MCU控制器采用深度学习法计算人眼视线方向，来判断儿童是否直视显示屏；若是，则判定为儿童在看电视，启动计时模块并进行下一步，否则，返回步骤S2；S5，红外测距传感器检测儿童距离显示屏的距离，并将检测距离传输至MCU控制器内，MCU控制器比较检测距离与设定距离并调取计时模块的信息，若检测距离小于设定距离，MCU控制器控制报警模块发出语音提醒儿童加大观看距离；若在设定时间内检测距离仍未加大，则MCU控制器对显示屏开关电源模块的控制端发出控制信号，开关电源断电；若检测距离大于设定距离，则进行下一步；S6，计时模块记录儿童观看电视的时长并将时长传至MCU控制器内，MCU控制器比较观看时长与设定时长，若观看时长大于设定时长，则MCU控制器对显示屏开关电源模块的控制端发出控制信号，开关电源断电；否则，返回步骤S5。