[发明专利]一种基于图像处理的手眼协调测试系统及方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的手眼协调测试系统，其特征在于，包括：图像采集模块、图像处理模块、图像用户界面模块和图像分析模块；

所述图像用户界面模块用于显示虚拟道具的参考轨迹；

所述图像采集模块用于采集用户持实体道具按照参考轨迹进行运动的图像，并发送至所述图像处理模块；

所述图像处理模块用于对运动的图像进行预处理获取二值图像，通过Sobel算子对所述二值图像进行边沿检测，以及对所述二值图像进行霍夫圆变换，以获取实体道具的道具图像并发送至所述图像用户界面模块以及所述图像分析模块；

所述图像用户界面模块还用于将每一帧的道具图像按次序进行显示；

所述图像分析模块用于根据所述实体道具的道具图像获取实体道具的运动轨迹，并将所述运动轨迹与参考轨迹进行比对，并输出比对结果；

所述的基于图像处理的手眼协调能力测试系统，还包括：轨迹设置模块；

所述轨迹设置模块用于获取用户的年龄信息，并根据年龄信息获取与之对应的最适频率，并将所述最适频率发送至所述图像用户界面模块，使所述图像用户界面模块按照所述最适频率显示虚拟道具的参考轨迹；

所述的基于图像处理的手眼协调能力测试系统，其特征在于，所述轨迹设置模块包括：复杂运动测试模块、同相规律性运动测试模块和反相规律性运动测试模块；

所述复杂运动测试模块用于获取无规律性的参考轨迹，并发送至所述图像用户界面模块，使虚拟道具按照所述无规律性的参考轨迹进行运动；

所述同相规律性运动测试模块用于获取正相规律性的参考轨迹，并发送至所述图像用户界面模块，使虚拟道具按照所述正相规律性的参考轨迹进行运动；

所述反相规律性运动测试模块用于获取反相规律性的参考轨迹，并发送至所述图像用户界面模块，使虚拟道具按照所述反相规律性的参考轨迹进行运动；

所述复杂运动测试中虚拟道具的参考轨迹的计算公式如下：

x1＝70*sin(2*pi*(f*0.8).*x0)；x2＝80*cos(2*pi*(f*1.2).*x0)；x3＝70*sin(2*pi*(f*1.4).*x0)；x4＝80*cos(2*pi*(f*1.0).*x0))；x＝x1+x2+x3+x4，x0为时间序列。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的手眼协调测试系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：图像预处理模块和目标检测模块；

所述图像预处理模块用于对所述运动的图像进行彩色图像灰度化和二值化处理，并设置阀值，以得到二值图像；并采用高斯滤波对所述二值图像去噪，获得预处理后的二值图像；

所述目标检测模块用于通过Sobel算子对所述二值图像进行边沿检测，提取所述二值图像中的线条特征，以获取边缘图像；采用霍夫圆变换在所述边缘图像中进行圆形检测，以获取实体道具的道具图像。

3.根据权利要求1所述的基于图像处理的手眼协调测试系统，其特征在于，所述图像分析模块包括：差值序列获取模块、方差计算模块和评分模块；

所述差值序列计算模块用于计算所述运动轨迹与参考轨迹的差值序列；

所述方差计算模块用于计算所述差值序列的方差；

所述评分模块用于根据所述方差进行评分。

4.根据权利要求1所述的基于图像处理的手眼协调测试系统，其特征在于，所述实体道具为球体道具。

5.根据权利要求1所述的基于图像处理的手眼协调测试系统，其特征在于，还包括：信息采集模块；

所述信息采集模块用于采集用户的基本信息，所述基本信息包含用户的身高、性别、体重、年龄、视力、运动情况和疾病情况。