[发明专利]一种室内共享自助式视力检测系统的检测方法

权利要求书

1.一种室内共享自助式视力检测系统的检测方法，其特征在于：采用了一种室内共享自助式视力检测系统，所述室内共享自助式视力检测系统包括检测机柜、主机控制板、高清摄像头、触控液晶显示屏、语音播报器、4G通信模块、可调节高度座椅和云服务器；所述主机控制板、高清摄像头、触控液晶显示屏和语音播报器均设置在所述检测机柜内；所述主机控制板与所述高清摄像头电性相连，用以控制所述高清摄像头进行开启或者关闭图像信息的采集；所述触控液晶显示屏与所述主机控制板电性相连，用以视频播放、视标显示和人机交互操作；所述主机控制板与所述语音播报器电性相连，用以控制所述语音播报器进行语音信息播报；所述4G通信模块集成在所述主机控制板上，并与所述主机控制板电性相连，用以通过所述4G通信模块实现所述主机控制板和所述云服务器之间的网络数据传输；

检测方法包括以下步骤：

步骤S1：测试者点击所述触控液晶显示屏上的视力检测按键，所述的主机控制板接收到按键信息，启动视力检测功能；

步骤S2：所述触控液晶显示屏上开始播放简短视频，演示视力检测中自定义的手势规则；

步骤S3：手势规则演示完毕后，测试者根据所述语音播报器的语音提示，坐在指定划线区域的椅子上，调整好坐姿和所述可调节高度座椅的高度，保持视线与所述触控液晶显示屏上的视标E保持水平距离；所述语音播报器提示：先遮住左眼，右眼视力检测开始；

步骤S4：所述主机控制板调用二分法检索视力水平：

当测试者看到所述的液晶显示屏的视标后做出手势移动信息，所述主机控制板通过调用基于帧差法的手势移动侦测算法进行单次的手势信息采集和方向判别，再根据单级别的视标识别判定规则判别测试者是否能够看清楚该级别视标，然后循环调用二分法产生下一级别视标，直到检测出被测试者右眼能看清楚最小级别的视标；如果检测过程中出现手势信息采集失败或者操作超时，则返回失败，结束视力检测；

步骤S5：所述语音播报器提示：遮住右眼，左眼视力检测开始；重复步骤S4，直到检测出被测试者左眼能看清楚最小级别的视标；

步骤S6：双眼视力检测完毕后，所述的语音播报器提示：视力检测结束，请

在液晶显示屏上输入个人信息；测试者输入包括姓名、手机联系方式的个人信息；

步骤S7：所述主机控制板将视力测试数据通过所述4G通信模块传输到所述

云服务器进行保存，同时所述触控液晶显示屏显示视力测试结果和显示二维码；所述语音播报器播报视力结果；

步骤S8：测试者也可通过外部智能终端扫描所述二维码授权登入个人信息，获取测试结果和视力测试档案；

步骤S4中所述调用基于帧差法的手势移动侦测算法进行单次的手势信息采集和方向判别的具体内容为：当视标显示之后，所述主机控制板开启所述高清摄像头进行图像信息的采集，测试者看清楚视标后开始做出上下左右的手势移动时，连续采集两帧图像进行灰度图和高斯滤波预处理，处理后的两帧图像作差分处理得到新的图像，对新的图像进行二值化处理和膨胀操作，采用Shi-Tomasi角点检测算法寻找该图像中所有具有大特征值的角点(x_ij,y_ij)，其中i表示第i次采集，j表示第i次采集中的第j个角点，如果角点存在，表示手势开始在移动，计算本次采集到所有角点的中心点该点即为手势移动过程中某个瞬间手势轮廓的中心位置，保存该点的坐标在数组中，采集次数计数器加1；重复上述过程，直至采集到30组中心点，得到手势移动过程中轮廓中心路径的30个坐标点；分别计算30个中心点的最小横坐标最大横坐标最小纵坐标和最大纵坐标估算起始点坐标和终点坐标计算水平方向跨度和垂直方向跨度计算水平方向位移和垂直方向位移最后进行手势移动方向判断：如果L_y≥L_x，则手势移动为上下方向，再根据D_y＞0则可识别手势向下，D_y≤0则可识别手势向上；如果L_x＞L_y，则手势移动为左右方向，再根据D_x＞0则可识别手势向左，D_x≤0则可识别手势向右；若在整个采集过程中出现连续3次手势采集失败或者操作超时，则返回检测失败，否则返回成功和手势识别方向；

步骤S4中所述的二分法检索视力水平，具体流程：在视标数组E[14]＝[4.0,4.1,4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9,5.0,5.1,5.2,5.3]元素中检索出测试者的当前视力水平Ec，具体步骤：

步骤Sa：初始化参数，视标起点索引Low＝0，视标终点索引High＝14-1；视力检测成功与否返回标志Flag，1：表示成功，0：表示失败，初始状态Flag＝1；测试者的当前视力水平Ec＝4.0；

步骤Sb：如果Low≤High，取Low和High的中间值取视标E[Mid]在液晶屏上显示、调用基于帧差法的手势移动侦测算法对本视标水平进行3次检测；

步骤Sc：查看基于帧差法的手势移动侦测算法的返回值，判断手势检测过程是否有操作异常或超时，如果检测过程成功，则执行步骤Sd；如果检测过程失败，则返回Flag＝0并结束视力检测；

步骤Sd：调用单级别的视标识别判定规则判定测试者是否能够看清楚该级别的视力水平；如果测试者能够看清楚该级别的视标E[Mid]，则需要进一步向更小级别的视标区域进行检索，故缩小搜索区域，令Low＝Mid+1，并更新当前视力水平Ec＝E[Mid]；如果测试者看不清楚视标E[Mid]，则需要进一步向更大级别的视标区域进行检索，同样缩小搜索区域，令High＝Mid-1；

步骤Se：重复步骤Sb至步骤Sd，直到LowHigh时，视力水平检索完成，返回测试者的视力水平Ec和返回标志Flag＝1。