[发明专利]一种基于虚拟现实技术的视觉疲劳检测算法

说明书

一种基于虚拟现实技术的视觉疲劳检测算法，由检测眼睛边缘信息、测量眼睑距离和计算眨眼频率组成。检测眼睛边缘信息采用Sobel边缘检测算子，检测出眼睛内像素的灰度值，得出眼睛各个像素在水平和竖直上的边沿值；测量眼睑距离记录眼睛内最下方一行的边沿值，依次向上检索，直到检索到上边沿并记录，记录眼睛内最左方一列的边沿值，依次向右检索，直到检索到右边沿并记录，从而得出眼睑距离；计算眨眼频率定义一个视觉疲劳的标准参数，用得出的数值与标准参数对比。本发明能够实时监测人眼的视觉疲劳程度，具有很大的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于虚拟现实技术的视觉疲劳检测算法，所述的视觉疲劳检测算法为对于检测人眼的视觉疲劳程度，建立了一种新的检测方法，本发明属于电子技术领域。

背景技术

虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)起源于20世界60年代，随着社会生产力和科技的发展，电脑的三维图像处理能力得到了大幅的提升，传感器件也逐渐便宜，这就使得虚拟现实技术飞速发展，各行各业也对虚拟现实技术有了更多的需求，对虚拟现实技术的研发也渐渐被重视起来，成为了社会科学研究的重点领域。目前，在理论层面和应用层面都获得了比较好的发展，也在军事，工业，医学等方面都起着重要的作用。

在使用虚拟现实技术时，可以用沉浸、交互的方式，给使用者带来一种立体的视觉盛宴，但如果长时间观看，则有可能给使用者带来视觉疲劳甚至导致头晕头痛等不良症状。因此，对于虚拟现实技术在使用时，会产生视觉疲劳的问题，亟待研究出一个检测和解决方法，也成了近年来技术人员的关注热点。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供里一种基于虚拟现实技术的视觉疲劳算法，该视觉疲劳算法采用Sobel边缘检测算子，可实时监测佩戴者视觉的疲劳程度。

一种基于虚拟现实技术的视觉疲劳检测算法，其特征在于，它由检测眼睛边缘信息、测量眼睑距离和计算眨眼频率组成；所述的检测眼睛边缘信息采用Sobel边缘检测算子，检测出眼睛内像素的灰度值，得出眼睛各个像素在水平和竖直上的边沿值；所述的测量眼睑距离记录眼睛内最下方一行的边沿值，依次向上检索，直到检索到上边沿并记录，记录眼睛内最左方一列的边沿值，依次向右检索，直到检索到右边沿并记录，从而得出眼睑距离；所述的计算眨眼频率定义一个视觉疲劳的标准参数，用得出的数值与标准参数对比，从而得出视觉疲劳程度。

所述的Sobel边缘检测算子定义水平和竖直边沿值为M_a(i，j)和M_b(i，j)，其中

所述的检测眼睛边缘信息令上眼睑为Y_U、下眼睑为Y_L、左眼睑为Z_U、右眼睑为Z_L，则可计算出上下距离H＝Y_U-Y_L，左右距离W＝Z_U-Z_L。

所述的计算眨眼频率定义图像的帧数为n，总图像帧数为N，眨眼频率为P，则P＝n/N，眨眼频率P越大，则证明使用者越劳累。

本发明的有益效果是，采用Sobel边缘检测算子对虚拟现实技术的使用者，进行实时视觉疲劳的监测。

附图说明

图为本发明的Sobel边缘检测算子流程图。

具体实施方式

本发明是基于采集使用者眼部的变化，通过算法来进行视觉疲劳检测的。使用Sobel边缘检测算子对使用者眼睛的边缘进行检测；使用积分投影算法测量使用者左边到右边眼角以及上面到下面眼睑的距离；计算眨眼频率并识别视觉疲劳的状态。

把眼睛边缘的灰度值设定为0，并分别计算眼睛各个像素在水平边沿和竖直边沿上的边沿值M_a(i，j)和M_b(i，j)。表达式为：