一種預防近視的智能設備及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能防近視技術領域，特別是一種預防近視的智能設備及系統。
【背景技術】
[0002]目前青少年近視的本質原因是長時間看近處的東西，眼睛長期得不到休息，長期產生視覺疲勞，最終病成近視。傳統的預防近視的智能眼鏡其根本原理在于獲取人眼的疲勞值，主要采用多種傳感器采集人眼工作的各種數據，如距離、光強和姿態等，再利用單片機內置的智能算法模擬出人眼疲勞情況，當檢測到用戶的眼睛疲勞值較高時，系統通過內置的貼片LED呼吸燈閃爍以及微型振子震動提醒用戶望遠休息。且該智能眼鏡通過內置的存儲芯片存儲用戶的用眼數據，這個數據通過藍牙導入用戶的手機端，用以繪制用眼曲線，便于家長監控。
[0003]但這種方法有一個缺陷是，現有技術都是通過采集用戶用眼狀況，在本地對用戶進行用眼報警和調整，這設備的用戶受眾大部分是中小學生，其自覺性差，即使設備進行了報警，他們也會對報警置之不理，家長或老師不能實時監控和糾正青少年的錯誤姿勢，只能通過用眼曲線觀察和后期教導，其預防效果差。
[0004]專利申請號:201310394700.9公開了智能眼鏡及利用其監測運動、預防近視、矯正坐姿的方法，其中智能眼鏡包括眼鏡架，以及設置在眼鏡架內的慣性傳感器、數據處理模塊、報警顯示模塊和電源模塊;所述慣性傳感器、報警顯示模塊和電源模塊均與數據處理模塊電連接;所述慣性傳感器采用加速度計或者角速度傳感器，或者由加速度計或者角速度傳感器的單、雙、三軸組合的慣性測量單元或者航姿參考系統。現有技術都是簡單地對用眼時間、距離、光線、用眼的姿態來進行分析，但很多情況下，時間、距離、光線、姿態都是合適的，只是觀看的內容不同而會造成用眼疲勞程度不同，例如觀看書本、電視節目、游戲等不同的內容，在相同觀看時間下，用眼的疲勞程度是完全不同的，另外，現有技術基本上是本地報警，對于學生來說，自制力差，很難實現報警后就立即糾正的效果。本申請文件基于觀看內容的智能分析方法，由攝像頭采集用戶觀看的內容，通過智能內容識別算法的處理，分析觀看內容的色彩、亮度、切換速度等進行用眼疲勞度分析，比現有技術更科學的獲得用眼疲勞指標，指導用戶正確用眼，進一步地，本申請文件還通過云服務器進行遠程信息推送和報警，利于監護人及時了解用戶的用眼狀況，并有效引導用戶用眼。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種預防近視的智能設備、系統及方法，該申請由攝像頭采集用戶觀看的內容，通過智能內容識別算法的處理，分析觀看內容的色彩、亮度、切換速度等進行用眼疲勞度分析，比現有技術更科學的獲得用眼疲勞指標，指導用戶正確用眼，通過云服務器進行遠程信息推送和報警，利于監護人及時了解用戶的用眼狀況。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種預防近視的智能設備，包括微處理器、存儲器、無線通信模塊、攝像頭、距離傳感器、光強傳感器、加速度和角速度傳感器、觸摸傳感器、音頻輸出接口、警報器、震動器、LED指示燈、電源管理模塊、可充電電池、無線充電模塊和有線充電模塊;所述微處理器，用于整個系統的數據分析、處理和控制;所述存儲器用于儲存系統在運行中的數據;所述無線通信模塊，用于與個人移動終端以及授權者移動終端進行數據通訊;所述攝像頭，用于采集用戶觀看的外部圖像;所述距離傳感器，用于檢測用戶觀看物體的距離;所述光強傳感器，用于檢測用戶用眼環境的光強;所述加速度和角速度傳感器，用于檢測用戶用眼的方向、姿勢和運動狀態;所述觸摸傳感器，用于檢測用戶是否佩戴該設備;所述可充電電池，用于為整個系統提供電源;所述無線充電模塊，用于電磁共振或電磁感應技術進行無線充電;所述有線充電模塊，用于傳統有線充電技術充電;微處理器的信號端分別與無線通信模塊、攝像頭、距離傳感器、光強傳感器、加速度和角速度傳感器和觸摸傳感器的信號端相連，微處理器的控制信號輸出端分別與LED燈、音頻輸出接口、警報器和震動器的控制信號輸入端相連，微處理器還分別與存儲器和電源管理模塊相連，電源管理模塊與可充電電池相連，無線充電模塊和有線充電模塊分別與電源管理模塊相連。
[0007]優選地，還包括傳感器插件接口，微處理器的信號端與傳感器插件接口的信號端相連，該傳感器插件接口提供了智能設備的可擴展性能，后期可通過該接口擴展其它種類的傳感器。
[0008]優選地，還包括LED指示燈，LED指示燈與微處理器相連，且LED指示燈的燈頭方向與攝像頭的鏡頭方向相一致。
[0009]—種預防近視的智能系統，包括上述智能設備，其還包括眼鏡框、授權者移動終端、云服務器和個人移動終端，智能設備上設有SD存儲卡，所述智能設備設于眼鏡框上，且智能設備的攝像頭方向與眼鏡框的鏡片垂直方向相一致，智能設備通過無線網絡分別與云服務器和個人移動終端相連，云服務器通過無線網絡與授權者移動終端相連，個人移動終端還通過移動網絡與授權者移動終端相連。
[0010]優選地，智能設備外表面還設有磁性介質，智能設備通過磁性介質或掛鉤式結構或卡口式或粘貼介質與眼鏡框黏結在一起。
[0011]優選地，還包括用于套在頭部的半圓形耳機支架，耳機支架上附有智能設備，該半圓形耳機支架如耳機一般，使用方便，不易脫落。
[0012]優選地，還包括無眼鏡框的耳朵支架，智能設備設于耳朵支架上，該無眼鏡框的耳機支架的形狀如藍牙耳機，直接架在耳朵上使用，簡潔方便。
[0013]—種預防近視的方法，包括上述智能設備和上述智能系統，其具體預防近視的方法包括以下步驟:
[0014]a、智能設備實時監測用戶的用眼狀況，并將采集到的數據信息分別推送到個人移動終端和云服務器；
[0015]b、若未設置自動直接上傳到云服務器，用戶通過個人移動終端上傳到云服務器；
[0016]c、當用戶用眼疲勞度超出設定閥值時，則通過LED指示燈、音頻輸出、震動器或警報器進行報警；
[0017]d、若智能設備的報警信息持續設定時間未消除，報警信息則上傳到云服務器，由云服務器分別向個人移動終端和授權者移動終端發送報警信息；
[0018]e、每隔設定時間段，云服務器將收集用戶該段時期內的用眼數據進行大數據分析，預測用戶在特定時間段內可能出現的用眼狀況。
[0019]優選地，在步驟c中，還包括用戶基于圖像內容的眼睛疲勞度的判定方法，具體如下:
[0020]cll、攝像頭對用戶觀看的圖像進行數據采集；
[0021]c 12、對采集到的圖像數據進行預處理；
[0022]cl3、對采集到的圖像數據進行靜止或移動分析、變化頻率分析、色彩分析、亮度分析和外部環境參數分析；
[0023]cl4、對采集到的圖像數據進行圖像內容識別分析和圖像質量分析；
[0024]cl5、根據上述分析結果對用戶用眼疲勞度進行分析和計算；
[0025]cl6、得出用戶的用眼疲勞度。
[0026]優選地，在步驟c中，還包括綜合用眼疲勞度的判定方法，具體如下:
[0027]c21、根據用戶的觀看目標，采集用戶觀看的圖像內容信息、光線亮度信息、用眼距離信息、用眼姿態信息和用眼時間信息；
[0028]c22、對采集到的數據信息進行逐一分析；
[0029]c23、分析后得出基于圖像內容的眼睛疲勞度、基于光線亮度的眼睛疲勞度、基于用眼距離的眼睛疲勞度、基于用眼姿態的眼睛疲勞度和基于用眼時間的眼睛疲勞度；
[0030]c24、將單一的分析結合得出眼睛疲勞度的綜合分析結果。
[0031]優選地，在步驟d之后，授權者移動終端通過移動網絡與個人移動終端進行數據交互。
[0032]本實用新型的有益效果是:
[0033](1)由攝像頭采集用戶觀看的內容，通過智能內容識別算法的處理，分析觀看內容的色彩、亮度、切換速度等進行用眼疲勞度分析，比現有技術更科學的獲得