[发明专利]一种自适应照明调节系统以及医用头盔

说明书

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体而言，涉及一种自适应照明调节系统以及医用头盔。

背景技术

目前，现有的照明灯装置或者设备，其照明角度都是固定的，或者是需要由人为的进行照明角度的调节，在一些特殊的应用场合，如果照明设备的照明方向能够实时跟踪工作人员眼睛的视线方向进行照明的话，会大大调高照明的效率，并且方便快捷；但是现有技术中还没有出现一种照明装置或者设备能够使照明灯的照射方向能够自动跟踪人眼睛视线方向，做到照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种自适应照明调节系统以及医用头盔；能够使被控照明灯的照射方向自动跟踪人眼睛视线方向，做到被控照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致，提高照明效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种自适应照明调节系统，包括：图像采集模块、图像处理模块、视线定位模块、照明调节模块和被控照明灯；

所述图像采集模块用于实时采集眼睛的图像信号，并将所述图像信号进行信号格式转换后发送至所述图像处理模块；

所述图像处理模块接收所述图像信号，并对所述图像信号进行分析处理计算得到所述眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，将所述角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息发送到所述视线定位模块；

所述视线定位模块用于根据所述角膜反射中心的位置信息和所述瞳孔中心的位置信息计算得到所述眼睛的视线方向；

所述照明调节模块用于根据所述眼睛的视线方向计算得到照明调节角度，并根据所述照明调节角度对所述被控照明灯的照射方向进行角度调节，实现被控照明灯的照射方向与眼睛的视线方向始终保持一致。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：

所述照明调节模块包括：信号处理电路、单片机、舵机驱动电路和舵机；所述信号处理电路与所述单片机相连接，所述单片机通过所述舵机驱动电路与所述舵机相连接，所述舵机与所述被控照明灯相连接，所述单片机用于控制所述舵机输出角度的调节，所述舵机进一步带动所述被控照明灯实现照射方向的调节。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：

所述根据所述眼睛的视线方向计算得到照明调节角度包括：

根据所述眼睛的视线方向和当前舵机输出角度计算得到照明调节角度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：

所述图像采集模块包括：摄像头和/或图像传感器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：

所述图像处理模块接收所述图像信号，并对所述图像信号进行分析处理计算得到所述眼睛的角膜反射中心的位置信息和瞳孔中心的位置信息，包括：

所述图像处理模块对所述图像信号进行滤波和转换，并根据所述图像信号确定角膜边界高光的位置，进而通过所述角膜边界高光的位置确定瞳孔的边界区间，由瞳孔的边界区间确定瞳孔的位置和大小，计算得到瞳孔中心的位置坐标；

所述图像处理模块基于所述角膜边界高光的位置提取角膜反射中心，计算得到角膜反射中心的位置坐标。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：

所述由瞳孔的边界区间确定瞳孔的位置和大小，计算得到瞳孔中心的位置坐标，包括：

利用梯度法提取瞳孔边界区间轮廓特征点，并用椭圆拟合瞳孔的方法确定瞳孔中心。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：

所述图像处理模块基于所述角膜边界高光的位置提取角膜反射中心，包括：基于所述角膜边界高光的位置采用二值化阈值选取方法提取角膜反射中心。

第二方面，本发明实施例还提供一种医用头盔，包括：头盔本体和透明面罩，所述头盔本体的前方安装有上述任一实施例中所述的一种自适应照明调节系统；

所述透明面罩安装于头盔本体前端，所述透明面罩外侧设置有多层可撕掉的透明薄膜，所述头盔本体左右两侧成镂空状态，所述头盔本体外侧放置有一次性无菌织布外罩。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，

所述头盔本体上设置有通风装置，所述通风装置包括风扇和导风管，所述风扇的出风口位于所述头盔本体内侧，所述出风口处设置有空气过滤元件和调温元件，所述出风口流出的空气通过导风管从头盔内导出。