[发明专利]一种基于显著目标深度动态调节的视疲劳缓解系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于显著目标深度动态调节的视疲劳缓解系统及方法，包括眼镜框架，两个凸透镜分别设置于眼镜框架靠近左、右眼位置的内侧；显示屏安置在双目相机与凸透镜之间，显示屏与内设处理器连接；双目相机由两个参数一致的相机组成，并平行安置在眼镜框架最外侧，双目相机与内设处理器连接，由双目相机不断拍摄场景图像，并传输至内设处理器进行处理，对场景中人眼注视目标进行预测与分割，并通过网格形变不断调节目标深度，再将完成处理后的图像信息传输至显示屏中进行显示，使目标物的视觉感知距离随时间逐渐变近或变远，达到目标深度动态调节的效果，引导佩戴者双眼的睫状肌进行调节，在长时间近距离用眼过程中达到缓解视疲劳的效果。

技术领域

本发明涉及一种基于显著目标深度动态调节的视疲劳缓解系统及方法，属于数字图像处理、人眼视疲劳缓解领域。

背景技术

据调查，我国近视总人数已超4.5亿，人口近视发生率为33％，是世界平均水平的1.5倍，其中，青少年近视患病率已位居世界第一位，我国近视防控刻不容缓。

众所周知，人眼近距离视物时，睫状肌收缩，长时间近距离用眼会导致眼部肌肉紧张、血液循环阻碍，出现视疲劳症状。当眼睛长期、持续性处于视疲劳状态时，将导致眼内调节肌肉麻痹，丧失调节功能，进而导致近视的发生与加重。

而在现实生活中，学生课内外负担繁重，需要长期伏案阅读书本，上班族大多数离不开电脑和各种类目的文件，加上电子产品的盛行，使得长期近距离用眼成为生活常态。现有的视疲劳缓解方法有闭目休息、远眺放松、以及使用眼部按摩等放松设备，这意味着要放下手上工作进入休息状态，对于学生群体和上班族群体难以有效执行。因此，在不影响正常学习与工作的情况下，缓解近距离用眼导致的视疲劳，是有效预防或改善视力的有效手段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：对长期时间注视的显著目标进行智能预测与深度动态调节，在不影响学习工作情况下，缓解人眼视疲劳。

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于显著目标深度动态调节的视疲劳缓解系统。

一种基于显著目标深度动态调节的视疲劳缓解系统，硬件包括：

眼镜框架1；

两个凸透镜2分别设置于眼镜框架靠近左、右眼位置的内侧；

显示屏3安置在双目相机与凸透镜之间，显示屏与内设处理器5连接；

双目相机4由两个参数一致的相机组成，并平行安置在眼镜框架最外侧，双目相机与内设处理器5连接；

所述内设处理器运行各程序模块，对场景深度信息进行快速捕获，预测人眼注视目标区域，对目标区域进行智能化深度调节。

本发明的视疲劳缓解系统启动后，由已知参数的双目相机不断拍摄场景图像，并通过USB接口实时传输至内设处理器，由内设处理器内的目标智能深度调节软件算法进行处理，再将完成处理后的图像信息通过HDMI接口传输至显示屏中进行显示，直至系统停止运作。

所述内设处理器的各程序模块包括：

1)初始分割程序模块：分别提取左目图像和右目图像的轮廓信息，并根据轮廓信息强度，对左目图像和右目图像进行初始分割；

2)视差计算程序模块：通过SURF(Speeded Up Robust Features)算法对校正后的左右目图像进行特征点匹配，并计算每组匹配点对应的视差值；

3)深度显著图程序模块：根据左目图像的初始分割结果，根据每个区域中匹配特征点视差值分布情况对左目图像每个区域进行深度赋值，获取深度显著图；4)预测目标程序模块：提取左目图像中目标深度值最大的显著目标作为人眼注视预测目标；

5)区域确定程序模块：根据左目图像中提取目标区域的特征信息，通过特征匹配确定右目图像中的对应区域；