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专利号: 2021104835700
申请人: 武汉特斯雷信息技术有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种在线自助视力检测系统,其特征在于,所述系统包括:距离计算模块:用于获取显示屏上随机生成的E形视标中心位置,实时计算人眼结点与E形视标中心位置的距离;

大小计算模块:用于基于显示屏的PPI像素密度及人眼结点与E形视标中心位置的距离,实时计算在显示屏上显示正方形E形视标的边长所需占用的像素点的个数;

显示调节模块:用于基于E形视标的边长所占像素点的个数及眼睛到显示屏的角度、方向实时调整E形视标的大小及四个顶点的位置,使得在眼睛的视角方向上虚拟显示出始终是正方形的E形视标;

视力判断模块:用于获取每一组E形视标显示时对应的方向判断结果,进行视力判断;

作弊检测模块:用于随机变换每一组E形视标在显示屏上的显示位置、开口方向,通过前置摄像头模组采集的人体图像数据进行作弊检测。

2.根据权利要求1所述在线自助视力检测系统,其特征在于,所述距离计算模块具体包括:

深度提取单元:用于采用前置摄像头模组对人体上半身的深度结构信息进行提取,以前置3D深感摄像头为原点建立三维世界坐标系,并实时绘制3D面部网格;

位置获取单元:用于以显示屏左上角第一个像素点为原点建立显示屏坐标系,获取作弊检测模块随机生成的E形视标在显示屏上的坐标位置,所述坐标位置为欲显示的E形视标中心点的位置;

距离计算单元:根据3D面部网格中获取的眼球光轴上角膜顶点的位置坐标,可计算出人眼结点与E形视标中心位置之间的距离,即眼部距离,公式为:式中d0为眼球屈光系统的光心至眼球光轴上角膜顶点的距离;(x1,y1,z1)为眼球光轴上角膜顶点在世界坐标系中的位置坐标;(x2,y2,z2)为随机生成的E形视标中心在世界坐标系中的位置坐标。

3.根据权利要求2所述在线自助视力检测系统,其特征在于,所述大小计算模块的计算公式为:

式中n为在显示屏上显示正方形E形视标的边长所需占用的正方形像素点的个数;d为人眼结点与E形视标中心位置之间的距离,即眼部距离,单位为mm;PPI为显示屏的像素密度;L为5分记录。

4.根据权利要求2所述在线自助视力检测系统,其特征在于,所述作弊检测模块具体包括:

视标变换单元:用于在每一组E形视标方向判断完成之后,随机变换下一组E形视标在显示屏上的显示位置、开口方向,并按顺序记录每一组E形视标中心在显示屏坐标系中的位置坐标;

数据获取单元:用于实时获取人眼结点与E形视标中心位置的距离d,若所述距离小于预设的第一距离阈值,发出距离过近的提示;若所述距离大于等于第一距离阈值,通过前置摄像头模组采集每一组E形视标方向判断过程中的人体姿态图像,根据人体姿态图像实时提取人体上半身的深度结构信息,根据人体上半身的深度结构信息提取人体上半身关节点坐标;

标准姿态检测单元:用于根据人体上半身关节点坐标识别人体姿态,与显示屏上提示的标准的视力检测姿态比对,判断姿态的标准程度;

作弊姿态检测单元:用于结合随机变换的E形视标位置及对应的人体姿态,判断是否有包括手臂前伸、手持异物、E形视标位置跟随在内的一种或多种作弊嫌疑,判断是否作弊。

5.根据权利要求4所述在线自助视力检测系统,其特征在于,所述标准姿态检测单元具体用于:

获取与每一组E形视标判断结果相对应的人体姿态图像及人体上半身关节点坐标,计算各个关节点坐标组成的肢体夹角,分别计算各个肢体夹角与标准姿态图像的各个对应的肢体夹角之间的相似度,将各个相似度加权求和计算得到最终的姿态相似度;

将姿态相似度作为姿态标准程度,若姿态相似度大于等于第一相似度阈值,则认为姿态标准。

6.根据权利要求5所述在线自助视力检测系统,其特征在于,获取与每一组E形视标判断结果相对应的人体姿态图像及人体上半身关节点坐标,计算各个关键点坐标组成的肢体夹角,具体包括:

当进行左眼视力检测时,引导测试者用右手捂住右眼,根据与判断结果相对应的人体姿态图像提取左眼坐标、左肩坐标、左肘关节坐标、左手腕关节坐标、右肘关节坐标、右手腕关节坐标、右手四指指尖坐标,根据左眼至显示屏距离、角度及人体左右对称原理计算右眼坐标、右肩坐标;计算人体姿态图像中左眼坐标、左肩坐标、左肘关节坐标连线之间的肢体夹角,左肩坐标、左肘关节坐标、左手腕关节坐标连线之间的肢体夹角;计算人体姿态图像中右肩坐标、右肘关节坐标、右手腕关节坐标连线之间的肢体夹角及右手腕关节坐标、右眼坐标分别与右手四指指尖坐标之间连线的肢体夹角;

当进行右眼视力检测时,引导测试者用左手捂住左眼,根据与判断结果相对应的人体姿态图像提取右眼坐标、右肩坐标、右肘关节坐标、右手腕关节坐标、左肘关节坐标、左手腕关节坐标、左手四指指尖坐标,根据右眼至显示屏距离、角度及人体左右对称原理计算左眼坐标、左肩坐标;计算人体姿态图像中右眼坐标、右肩坐标、右肘关节坐标连线之间的肢体夹角,右肩坐标、右肘关节坐标、右手腕关节坐标连线之间的肢体夹角;计算人体姿态图像中左肩坐标、左肘关节坐标、左手腕关节坐标连线之间的肢体夹角及左手腕关节坐标、左眼坐标分别与左手四指指尖坐标之间连线的肢体夹角。

7.根据权利要求4所述在线自助视力检测系统,其特征在于,作弊姿态检测单元具体用于:

手臂前伸判定,当某一肘关节与显示屏的距离小于预设的第二距离阈值时,判定存在手臂前伸情况;

手持异物判定,通过图像识别进行异物检测,判断是否手持异物;

视标位置跟随判定,在同一只眼的视力检测过程中,获取已显示的各个E形视标在显示屏上的位置坐标,并按照显示顺序组成视标变换向量集;获取与每一组E形视标判断结果相对应的人体上半身关节点坐标中的肘关节坐标,并按照判断顺序生成肘关节运动向量集;

计算视标变换向量集与肘关节运动向量集之间的相似度,当所述相似度大于等于预设的第二相似度阈值时,判定手臂跟随E形视标的位置变动,即存在视标位置跟随情况;

作弊判定,在每一组E形视标方向判断的过程中,若姿态标准程度小于第一相似度阈值且存在手臂前伸、手持异物、视标位置跟随中的任一情况时,判定作弊,发出作弊提醒。

8.根据权利要求7所述在线自助视力检测系统,其特征在于,设已显示的各个E形视标中心在显示屏坐标系中的位置坐标为(x1,i,y1,i),与每一组E形视标判断结果相对应的人体上半身关节点坐标中的肘关节在世界坐标系的X、Y平面的坐标为(x2,i,y2,i),i=0,1,2,…,m,则所述视标变换向量集为T1={(x1,i‑ x1,i‑1,y1,i‑ y1,i‑1)| i=1,2,…,m },肘关节运动向量集为T2={(x2,i‑ x2,i‑1,y2,i‑ y2,i‑1)| i=1,2,…,m};

所述计算视标变换向量集与肘关节运动向量集之间的相似度的公式为:式中m为单眼视力检测的E形视标显示总数减1, 。

9.一种移动终端,包括:至少一个处理单元、至少一个存储单元、通信接口和总线;

其中,所述处理单元、存储单元、通信接口通过所述总线完成相互间的通信;

所述存储单元存储有可被所述处理单元执行的程序指令,所述处理单元调用所述程序指令,以实现如权利要求1 8任一项所述的系统;

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所述移动终端的类型包括但不限于:智能手机、便携式电脑、平板电脑、PDA智能终端、车载智能终端、可穿戴设备,可穿戴设备包括:智能手表、智能手环、智能戒指。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机实现权利要求1 8任一项所述的系统。

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