專利名稱:紅外遙控視力自動測量裝置及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種視力自動測量領(lǐng)域,特別是一種遙控視力自動測量裝置及測試方法。
背景技術(shù):
在使用標(biāo)準(zhǔn)視力表測定視力時,都是醫(yī)生指出某一視標(biāo),受試者判斷視標(biāo)的方向, 通過判斷的正確與否判定受試者的視力,這種做法增加了醫(yī)生的工作量,測試結(jié)果易受醫(yī)生主觀影響,特別是進(jìn)行大規(guī)模體檢時,效率較低;標(biāo)準(zhǔn)視力表上每個視標(biāo)的方向是固定的,不能防止受試者事前背記視力表。鑒于此,本系統(tǒng)測試時,計算機(jī)每次隨機(jī)給出一個視標(biāo)供受試者判斷,受試者通過遙控器方向鍵判斷視標(biāo)方向,計算機(jī)根據(jù)其判定結(jié)果自動增大或減小視標(biāo),從而測出受試者的視力。視標(biāo)的設(shè)計依據(jù)視力表國家標(biāo)準(zhǔn),采用矢量圖形, 在放大或縮小時能始終保持邊界平滑,并且能根據(jù)顯示器分辨率的不同而自適應(yīng)調(diào)整,使視標(biāo)幾何尺寸保持不變,保證了測試結(jié)果真實(shí)可靠。測試過程中,計算機(jī)每次給出的視標(biāo)大小、方向以及受試者做出的判斷都被完整地記錄下來,以文本文件形式存儲,作為測試結(jié)果的原始依據(jù),從而有效地避免了對測試結(jié)果的爭議??紤]到有的受試者在常規(guī)測試時指定的距離有可能仍無法判斷最大視標(biāo)的方向,實(shí)際測量時一般是讓受試者走到剛好能看清最大視標(biāo)的位置測量,測量此時受試者與視標(biāo)的水平距離,根據(jù)此距離計算受試者的視力,因此,本系統(tǒng)安裝了超聲測距裝置,可以自動測量二者距離。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種紅外遙控視力自動測量裝置,它借助于51單片機(jī)和 PC機(jī)使測試過程及結(jié)果保存簡單方便,結(jié)果科學(xué)準(zhǔn)確。本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的,它包括有
遙控器,用于受試者輸入測試答案及身份識別ID號,并通過紅外波發(fā)送出去; 紅外接收頭,用于接收遙控器所發(fā)出的紅外波,并對接收的信號進(jìn)行放大、檢波和整形處理;
單片機(jī),用于接收紅外接收頭處理后的信號,并解碼成為上位機(jī)能識別的信號; 上位機(jī),用于顯示隨機(jī)生成的測試視標(biāo),接收單片機(jī)發(fā)送的信號,判斷受試者答案是否正確,并統(tǒng)計和顯示受試者測得的視力度數(shù)。進(jìn)一步,所述裝置還包括有超聲測距裝置,超聲測距裝置用于測量受試者與上位機(jī)顯示器之間的水平距離,并通過單片機(jī)進(jìn)行信號解碼后發(fā)送至上位機(jī),上位機(jī)根據(jù)受試者與上位機(jī)之間的受試距離判斷最后所測得的視力度數(shù)是否有效,或在受試距離短于常規(guī)測試標(biāo)準(zhǔn)距離的情況下計算受試者的實(shí)際視力度數(shù)。進(jìn)一步,所述超聲測距裝置的核心模塊型號為UT-100。進(jìn)一步,所述裝置還包括有蜂鳴器,受試者每次按下遙控器按鈕后,蜂鳴器發(fā)出聲音信號提示受視者本次操作成功。
進(jìn)一步,所述紅外接收頭為HS0038 —體化紅外接收頭。進(jìn)一步,所述單片機(jī)型號為AT89C52。本發(fā)明的另一個目的就是提供一種上述紅外遙控視力自動測量裝置進(jìn)行自動測試的方法,它可以實(shí)現(xiàn)自動化準(zhǔn)確視力測量。本發(fā)明的另一個目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的,其步驟如下
1)受試者通過遙控器輸入身份識別ID號,若ID號正確則轉(zhuǎn)入步驟2),若ID號錯誤則重新輸入;
2)上位機(jī)顯示器隨機(jī)生成并顯示測試視標(biāo),受試者從預(yù)設(shè)等級開始測試,通過遙控器輸入所測試一級視標(biāo)的方向;
3)步驟2)中所述的所測試一級視標(biāo)的方向通過上位機(jī)判斷是否正確并進(jìn)行統(tǒng)計記錄, 若正確則轉(zhuǎn)入下一級視標(biāo)測試,若錯誤則轉(zhuǎn)回上一級視標(biāo)測試;
4)步驟3)中所述轉(zhuǎn)回上一級視標(biāo)測試已通過或最高精度等級視標(biāo)測試回答正確則測試終止并轉(zhuǎn)入步驟5);
5)上位機(jī)統(tǒng)計受試者測試結(jié)果,并通過超聲測距裝置檢測受試者與上機(jī)位顯示器之間的距離是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)測試距離,若符合則判斷測試結(jié)果有效,在顯示器上輸出測試結(jié)果,若不符合則判斷測試結(jié)果無效,并轉(zhuǎn)回步驟1)。進(jìn)一步,所述步驟3)和步驟4)中,同一級視標(biāo)連續(xù)回答五次,其中正確四次以上, 即視為該級視標(biāo)判斷正確,否則視為錯誤。由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)
1、可重復(fù)性強(qiáng)、準(zhǔn)確可靠、精度高。隨機(jī)生成單個視標(biāo)圖形的顯示方法,有效的排除了視覺擁擠以及背誦視力表的可能,最大限度地排除了人為猜測與輸入錯誤的干擾,每一等級視力的確定需要通過多次判斷才能認(rèn)定正確。2、測量過程自動化,易于操作。通過遙控器人機(jī)互動,計算機(jī)自動顯示視標(biāo),減少了醫(yī)生工作量以及人為對視力檢測結(jié)果的干擾,實(shí)現(xiàn)了全天候、高精確、非等級測量,操作的每一步驟均有語音提示,更加人性化,測量結(jié)果能以文本文件的形式自動保存。3、智能化成本低、實(shí)用性強(qiáng)。能全程跟蹤被測者的每一次測試情況,并提供相應(yīng)的結(jié)果分析;可測視力范圍廣,達(dá)到對數(shù)值0. 05 5. 3。整個系統(tǒng)僅使用了一臺PC機(jī)、AT89C52 單片機(jī)一塊以及少量外圍元件。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述,并且在某種程度上,基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的,或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實(shí)現(xiàn)和獲得。
本發(fā)明的
如下。圖1為本發(fā)明測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明測試方法流程框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。紅外遙控視力自動測量裝置,它包括有
遙控器,用于受試者輸入測試答案及身份識別ID號,并通過紅外波發(fā)送出去; 紅外接收頭,用于接收遙控器所發(fā)出的紅外波,并對接收的信號進(jìn)行放大、檢波和整形處理;
單片機(jī),用于接收紅外接收頭處理后的信號,并解碼成為上位機(jī)能識別的信號; 上位機(jī),用于顯示隨機(jī)生成的測試視標(biāo),接收單片機(jī)發(fā)送的信號,判斷受試者答案是否正確,并統(tǒng)計和顯示受試者測得的視力度數(shù)。如圖1所示,受試者通過遙控器應(yīng)答,發(fā)送紅外信號,紅外接收頭接收紅外信號, 同時對信號進(jìn)行放大、檢波、整形處理得到TTL電平編碼信號,再傳送給單片機(jī),經(jīng)單片機(jī)解碼后發(fā)送給上位機(jī)處理,上位機(jī)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)智能顯示視標(biāo)等信息,測量全程無需增加工作人員。系統(tǒng)自動完成,紅外接收頭、單片機(jī)、遙控器性本可靠,成本低廉。所述裝置還包括有超聲測距裝置,超聲測距裝置用于測量受試者與上位機(jī)顯示器之間的水平距離,并通過單片機(jī)進(jìn)行信號解碼后發(fā)送至上位機(jī),上位機(jī)根據(jù)受試者與上位機(jī)之間的受試距離判斷最后所測得的視力度數(shù)是否有效,或在受試距離短于常規(guī)測試標(biāo)準(zhǔn)距離的情況下計算受試者的實(shí)際視力度數(shù)。超聲測距是一種非接觸式測距方式,不受光線等因素影響,對灰塵、煙霧、電磁干擾等惡劣環(huán)境有一定適應(yīng)能力,超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,超聲信號在遇到障礙物之后反射回來被接受裝置接收,通過測量往返時間再根據(jù)聲速即可計算二者距離。通過超聲測距裝置能有效驗(yàn)證受試者的測量距離是否有效。所述超聲測距裝置的核心模塊型號為 UT-100。所述裝置還包括有蜂鳴器,受試者每次按下遙控器按鈕后,蜂鳴器發(fā)出聲音信號提示受視者本次操作成功。所述遙控器型號為眾合TV-Al,也可以選用其它普通電視機(jī)遙控器,但由于不同遙控器的編碼方式有所不同,因此在選用其它型號遙控器之后,需要對遙控器的編碼進(jìn)行測試,并根據(jù)測試結(jié)果,對單片機(jī)內(nèi)部的工作程序進(jìn)行少量修改。所述紅外接收頭為HS0038 —體化紅外接收頭。接收部分即二進(jìn)制信號的解調(diào)由一體化紅外接收頭HS0038完成,它把收到的紅外信號經(jīng)內(nèi)部處理并解調(diào)復(fù)原輸出。所述單片機(jī)型號為AT89C52。AT89C52單片機(jī)完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求,相對于其他具有相當(dāng)功能的器件來說,具有價格便宜,對環(huán)境要求不高,工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。如圖2所示,上述紅外遙控視力自動測量裝置進(jìn)行自動測試的方法,其步驟如下
1)受試者通過遙控器輸入身份識別ID號,若ID號正確則轉(zhuǎn)入步驟2),若ID號錯誤則重新輸入;
2)上位機(jī)顯示器隨機(jī)生成并顯示測試視標(biāo),受試者從預(yù)設(shè)等級開始測試,通過遙控器輸入所測試一級視標(biāo)的方向;
3)步驟2)中所述的所測試一級視標(biāo)的方向通過上位機(jī)判斷是否正確并進(jìn)行統(tǒng)計記錄, 若正確則轉(zhuǎn)入下一級視標(biāo)測試,若錯誤則轉(zhuǎn)回上一級視標(biāo)測試;
4)步驟3)中所述轉(zhuǎn)回上一級視標(biāo)測試已通過或最高精度等級視標(biāo)測試回答正確則測試終止并轉(zhuǎn)入步驟5);5)上位機(jī)統(tǒng)計受試者測試結(jié)果,并通過超聲測距裝置檢測受試者與上機(jī)位顯示器之間的距離是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)測試距離,若符合則判斷測試結(jié)果有效,在顯示器上輸出測試結(jié)果,若不符合則判斷測試結(jié)果無效,并轉(zhuǎn)回步驟1)。受試者在測試時通過ID號進(jìn)行身份驗(yàn)證,再根據(jù)上位機(jī)顯示器所顯示的視標(biāo),選擇自己的判斷方向,進(jìn)行測試直到整個測試過程完成,上位機(jī)會判斷測試是否有效并公布測試結(jié)果,整個測試過程不需要由專業(yè)的醫(yī)生介入,方便、準(zhǔn)確、快捷。為了使檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確,所述步驟3)和步驟4)中,同一級視標(biāo)連續(xù)回答五次, 其中正確四次以上,即視為該級視標(biāo)判斷正確,否則視為錯誤。最后說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.紅外遙控視力自動測量裝置,其特征在于它包括有遙控器,用于受試者輸入測試答案及身份識別ID號,并通過紅外波發(fā)送出去;紅外接收頭,用于接收遙控器所發(fā)出的紅外波,并對接收的信號進(jìn)行放大、檢波和整形處理;單片機(jī),用于接收紅外接收頭處理后的信號,并解碼成為上位機(jī)能識別的信號;上位機(jī),用于顯示隨機(jī)生成的測試視標(biāo),接收單片機(jī)發(fā)送的信號,判斷受試者答案是否正確,并統(tǒng)計和顯示受試者測得的視力度數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外遙控視力自動測量裝置,其特征在于它還包括有超聲測距裝置,超聲測距裝置用于測量受試者與上位機(jī)顯示器之間的水平距離,并通過單片機(jī)進(jìn)行信號解碼后發(fā)送至上位機(jī),上位機(jī)根據(jù)受試者與上位機(jī)之間的受試距離判斷最后所測得的視力度數(shù)是否有效,或在受試距離短于常規(guī)測試標(biāo)準(zhǔn)距離的情況下計算受試者的實(shí)際視力度數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的紅外遙控視力自動測量裝置,其特征在于所述超聲測距裝置的核心模塊型號為UT-100。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的紅外遙控視力自動測量裝置,其特征在于它還包括有蜂鳴器,受試者每次按下遙控器按鈕后,蜂鳴器發(fā)出聲音信號提示受視者本次操作成功。
5.如權(quán)利要求1所述的紅外遙控視力自動測量裝置,其特征在于所述紅外接收頭為 HS0038 一體化紅外接收頭。
6.如權(quán)利要求1所述的紅外遙控視力自動測量裝置,其特征在于所述單片機(jī)型號為 AT89C52。
7.如權(quán)利要求1至6所述的紅外遙控視力自動測量裝置進(jìn)行自動測試的方法,其特征在于,其步驟如下1)受試者通過遙控器輸入身份識別ID號,若ID號正確則轉(zhuǎn)入步驟2),若ID號錯誤則重新輸入;2)上位機(jī)顯示器隨機(jī)生成并顯示測試視標(biāo),受試者從預(yù)設(shè)等級開始測試,通過遙控器輸入所測試一級視標(biāo)的方向;3)步驟2)中所述的所測試一級視標(biāo)的方向通過上位機(jī)判斷是否正確并進(jìn)行統(tǒng)計記錄, 若正確則轉(zhuǎn)入下一級視標(biāo)測試,若錯誤則轉(zhuǎn)回上一級視標(biāo)測試;4)步驟3)中所述轉(zhuǎn)回上一級視標(biāo)測試已通過或最高精度等級視標(biāo)測試回答正確則測試終止并轉(zhuǎn)入步驟5);5)上位機(jī)統(tǒng)計受試者測試結(jié)果,并通過超聲測距裝置檢測受試者與上機(jī)位顯示器之間的距離是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)測試距離,若符合則判斷測試結(jié)果有效,在顯示器上輸出測試結(jié)果,若不符合則判斷測試結(jié)果無效,并轉(zhuǎn)回步驟1)。
8.如權(quán)利要求7所述的自動測試方法,其特征在于所述步驟3)和步驟4)中,同一級視標(biāo)連續(xù)回答五次,其中正確四次以上,即視為該級視標(biāo)判斷正確,否則視為錯誤。
全文摘要
本發(fā)明涉及視力自動測量領(lǐng)域,特別是一種遙控視力自動測量裝置及測試方法。其中自動測量裝置包括有遙控器、紅外接收頭、單片機(jī)和上位機(jī)。測試方法步驟為1)輸入身份識別ID號;2)通過遙控器輸入所測試一級視標(biāo)的方向;3)判斷是否正確并進(jìn)行統(tǒng)計記錄;4)完成測試過程;5)檢驗(yàn)測試過程有效性,并輸出測試結(jié)果。該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,工作穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)自動化測量,該測量發(fā)法在測量過程中無需醫(yī)生介入,測量結(jié)果準(zhǔn)確,大量簡化醫(yī)生工作量。
文檔編號A61B3/032GK102499625SQ201110339569
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者喬梁, 宋文強(qiáng), 龐劍飛, 張明偉, 蔡軍杰, 齊剛 申請人:中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)