[发明专利]一种利用多目3D视觉传感技术防控儿童近视的系统及方法

权利要求书

1.一种利用多目3D视觉传感技术防控儿童近视的系统，其特征在于：

包括测距单元、控制器、多目3D视觉单元、人脸特征匹配单元和屏幕背光控制模块；

所述测距单元，用于定时对屏幕前方的特定物进行距离测量，当特定物与屏幕之间距离小于设定值时，发送测距信号给所述控制器；

所述多目3D视觉单元，用于在所述控制器的控制下对该特定物进行图像采集并进行3D建模，输出具有3D意义上的点云模型；

所述人脸特征匹配单元，用于对所述点云模型进行是否属于人脸的识别，并将识别结果输出给所述控制器；

所述控制器用于将控制信号发送给屏幕背光控制模块；

所述屏幕背光控制模块用于根据控制信号调节屏幕亮度。

2.根据权利要求1所述的一种利用多目3D视觉传感技术防控儿童近视的系统，其特征在于：所述多目3D视觉单元包括：多目摄像头模块和3D建模模块，所述多目摄像头模块包括至少三个间隔设置的摄像传感器。

3.根据权利要求2所述的一种利用多目3D视觉传感技术防控儿童近视的系统，其特征在于：所述多目摄像头模块用于采集的图像输出到所述3D建模模块。

4.根据权利要求2所述的一种利用多目3D视觉传感技术防控儿童近视的系统，其特征在于：所述3D建模模块用于通过被输入的多张图像依据SFM算法生成稀疏点云进而通过三维稠密重建PMVS算法生成稠密点云模型。

5.根据权利要求1所述的一种利用多目3D视觉传感技术防控儿童近视的系统，其特征在于：所述测距单元将测得的特定物与屏幕的距离d输出给多目摄像头模块，所述多目摄像头模块根据距离d向摄像传感器内的音圈马达发出调焦指令进行主动对焦。

6.根据权利要求2所述的一种利用多目3D视觉传感技术防控儿童近视的系统，其特征在于：所述测距单元包括双目测距计算模块，所述多目摄像头模块中的两只摄像传感器被配置成，一只在测距时，间隔采集图像并发送给双目测距计算模块；另一只在进行3D建模时，采集图像发送给3D建模模块；所述双目测距计算模块用于对输入的两张图像先进行立体匹配找寻到两张图像中共有的任一点，再结合该点在两张图像中的不同位置计算出视差信息，最后根据视差信息计算出深度距离d。

7.根据权利要求1至6任一项所述系统的防控方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、通过测距单元定时对屏幕前方的特定物进行距离测量；

步骤2、当特定物与屏幕之间距离小于设定值时，多目3D视觉单元对该特定物进行图像采集并建立3D建模，输出3D点云模型；

步骤3、人脸特征匹配单元对点云模型进行识别；

步骤4、当人脸特征匹配单元输出为人脸时，屏幕背光控制模块将屏幕亮度降低为预设值；当人脸特征匹配单元输出为非人脸时，屏幕背光控制模块不改变屏幕亮度；

步骤5、当测距单元再次检测到特定物与屏幕之间距离大于或等于设定值时，屏幕背光控制模块将屏幕亮度恢复为用户设定值。

8.根据权利要求7所述的防控方法，其特征在于：所述步骤3包括：

3a：根据稠密点云模型配准生成多边形网格化的3D流形模型；

3b：与预置人脸3D模型库中的多个典型人脸3D模型分别进行匹配计算；

3c：最后根据匹配计算出的相关系数判断该特定物是否属于人脸。

9.根据权利要求7所述的防控方法，其特征在于：还包括步骤6，预设使用时长间隔，当使用时间超过使用时长间隔，对比使用前与当前建立的人脸点云模型，若两者相似性高于阈值时，锁定当前设备。

10.根据权利要求9所述的防控方法，其特征在于：还包括步骤7，若未达到预设的冷却时长，设备被解锁，在解锁后一定时间内，对使用者建立人脸点云模型，并与设备锁定前建立的人脸点云模型进行比对，若比对判定相似，则再次锁定当前设备，且冷却时长翻倍。