[发明专利]一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备

权利要求书

1.一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：包括

相机，用于获取人眼图像；

光刺激源，为用户提供至少一种刺激光源；

距离测量传感器，用于测量相机到人眼的距离；

以及对瞳孔进行补全的图像分析模块和根据距离测量传感器的数值及补全后的瞳孔图像获取瞳孔数据的数据分析模块；

所述相机的信号输出端与图像分析模块的信号输入端通信连接，距离测量传感器的信号输出端与数据分析模块信号输入端通信连接，图像分析模块的信号输出端与数据分析模块的信号输入端通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：所述图像分析模块对瞳孔进行补全的方法为：

步骤A：获取图像，提取瞳孔边沿，判断瞳孔是否被遮挡；如果瞳孔被遮挡，跳转至步骤B，否则跳转至步骤E；

步骤B：在瞳孔边沿上任取三个像素点计算瞳孔所在圆的圆心和半径，重复这一步骤，直至遍历瞳孔边沿上的所有像素点；

步骤C：对步骤B中获取的所有圆心和半径进行最小二程法拟合得到拟合圆的圆心和半径；

步骤D：对拟合圆和瞳孔边沿进行方差分析，判断拟合精度是否满足要求，若拟合精度不满足要求，调整拟合参数，跳转至步骤C；若拟合精度满足要求，跳转至步骤E；

步骤E：将瞳孔边沿数据传递至数据分析模块。

3.根据权利要求2所述的一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：当拟合圆与瞳孔边沿的方差置信度大于0.95时，拟合精度满足要求。

4.根据权利要求2所述的一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：步骤A中若瞳孔点集包络区域的面积<100个像素，则判断瞳孔被遮挡；否则判断瞳孔未被遮挡。

5.根据权利要求1所述的一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：所述数据分析模块获取的瞳孔数据包括瞳孔变化过程的潜伏期、稳定直径、最小直径、瞳孔收缩时的最大加速度和最大速度。

6.根据权利要求5所述的一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：所述数据分析模块获取瞳孔数据的方法为：

步骤1：设置滤波参数对完整刺激过程的瞳孔数据进行滤波处理，计算正常状态时的平稳直径和瞳孔最小时的最小直径；

步骤2：对连续图像上对应的两点，计算速度和加速度，遍历整个刺激过程的所有直径数据，获得瞳孔应激变化的最大速度和最大加速度；如果存在连续三次速度大于10mm/s的点，则为应激反应开始的时间，记录该位置数据；

步骤3：输出瞳孔数据。

7.根据权利要求1所述的一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：还包括参数设置模块和单片机，所述单片机的信号输入端与参数设置模块、相机和距离测量传感器的信号输出端通信连接，单片机的信号输出端与光刺激源、图像分析模块和数据分析模块的信号输入端通信连接；通过所述参数设置模块能够像单片机发出指令改变光刺激源产生的光强度、时间和频率。

8.根据权利要求1所述的一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：所述光刺激源还包括红、绿、蓝三组滤光片；所述瞳孔检测设备还包括红外补光灯和将红外补光灯的光线反射到瞳孔区域的半反半透镜，瞳孔正视前方时，半反半透镜的法向与视线夹角呈30~60°，红外补光灯发出的红外光波长为850~940nm。

9.根据权利要求7所述的一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：还包括信号输入端与单片机信号输出端通信连接的声刺激源，所述声刺激源能够根据参数设置模块的指令发出刺激声源。

10.根据权利要求6所述的一种目镜式瞳孔对光反射自动检测设备，其特征在于：所述图像分析模块、数据分析模块和参数设置模块集成于计算机软件中，所述计算机软件为电脑软件或手机软件或嵌入式软件或网页。