[发明专利]一种用于验光仪的人眼追踪装置及识别定位方法

说明书

本发明公开了一种用于验光仪的人眼追踪装置及识别定位方法，该方法包括获取人眼图像和显示屏的中心；对人眼图像进行处理确定连通区域集合；计算每个连通区域的质心；从连通区域集合中挑选一个连通区域，计算此连通区域的圆度；判断圆度是否大于设定阈值，若是则确定该连通区域为人眼瞳孔区域，该连通区域的质心为人眼瞳孔的中心；若否则将该连通区域删除，更新连通区域集合，返回从连通区域集合中挑选一个连通区域步骤；计算人眼瞳孔的中心与显示屏的中心的差值，并根据差值调整验光仪主体的位置。与现有技术中hough变换相比，本发明提供的方法或装置能够准确确定人眼位置并进行实时跟踪，且运算复杂度较低，可用于处理器配置较低的系统中。

技术领域

本发明涉及定位追踪技术领域，特别涉及一种用于验光仪的人眼追踪装置及识别定位方法。

背景技术

全自动电脑验光仪是一种集光学测量、电子控制、精密机械、微控制器相互结合的光机电一体化的高新技术产品，主要应用于医院眼科和眼镜店的视功能检查和验光配镜，能够详细、快速、精确地测量出人眼屈光度的各项参数和视功能检查，并且可以显示和打印测量结果。

人眼自动识别跟踪功能是通过检测的人眼的位置，控制电机移动实现的。当前，用于人眼识别的方法主要是hough变换，但hough变换检测时需要对每一个边缘像素点求出所有可能的圆心与半径，计算量非常大，检测速度慢，且hough变换还需要以卷积的形式对图像进行边缘提取，进一步增加了运算次数。此外，若采用hough变换来识别人眼瞳孔位置，对于采用单片机作为主处理器的验光仪来说，无疑带来了很大的计算量，不能达到实时检测及跟踪的目的。在此基础上，目前的验光仪均是以大幅提升硬件处理器速度、增加系统硬件成本为代价，引入hough变换算法来实现人眼瞳孔的实时识别与跟踪。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于验光仪的人眼追踪装置及识别定位方法，能够准确确定人眼位置并进行实时跟踪，且运算复杂度较低，可用于处理器配置较低的系统中。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于验光仪的人眼追踪装置，所述人眼追踪装置包括电机伺服主体以及设置在所述电机伺服主体上的验光仪主体；所述验光仪主体包括照明光源、摄像机、控制器以及显示屏；所述照明光源设置在所述摄像机的前方；所述摄像机经过所述控制器与所述显示器连接；所述摄像机用于获取人眼图像；所述控制器内存储显示屏的中心信息；

所述电机伺服主体包括基座、设置在所述基座上的升降机构、设置在所述升降机构上的横移机构；所述验光仪主体设置所述横移机构上；

所述控制器，与所述升降机构、所述横移机构均连接，用于根据获取的所述人眼图像和存储的所述显示屏的中心信息，输出第一控制信号和第二控制信号，并将所述第一控制信号传输至所述升降机构以控制所述升降机构沿竖直方向升降，将所述第二控制信号传输至所述横移机构以控制所述横移机构沿水平移动。

可选的，所述升降机构包括第一电机、与所述第一电机的输出轴连接的第一立柱以及设置在所述第一立柱上的工作台；

所述控制器与所述第一电机连接，用于将所述第一控制信号传输至所述第一电机，以控制所述第一电机旋转驱动所述第一立柱带动所述工作台沿竖直方向升降。

可选的，所述横移机构包括设置在所述工作台上的第二电机、设置在所述第二电机两侧的第二立柱；所述第二立柱用于支撑所述验光仪主体。

可选的，所述验光仪主体设有外壳；所述外壳的侧面设有齿条；所述第二电机的输出轴设有齿轮；所述齿条和所述齿轮相互齿合；

所述控制器与所述第二电机连接，用于将所述第二控制信号传输至所述第二电机，以控制所述第二电机旋转驱动所述齿条和所述齿轮，进而带动所述外壳相对于所述第二立柱沿水平方向移动。