盲人眼鏡的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種盲人眼鏡，尤其涉及為后天性盲人的雙眼提供高感光的視覺信號的眼鏡。盲人眼鏡，其特征在于，包括眼鏡架及設(shè)置在眼鏡架上的攝像頭、DSP圖像處理模塊、激光振鏡系統(tǒng)，攝像頭位于眼鏡架的前部，攝像頭與DSP圖像處理模塊連接，DSP圖像處理模塊連接激光振鏡系統(tǒng)，所述激光振鏡系統(tǒng)位于眼鏡架的鏡框處，電源與攝像頭、DSP圖像處理模塊、激光振鏡系統(tǒng)連接。本實用新型將處理后的圖像轉(zhuǎn)化為激光束，通過激光振蕩系統(tǒng)將激光束投射至后天性低視力盲人的眼睛內(nèi)，被視覺神經(jīng)感知，為后天性低視力盲人的雙眼提供高感光的視覺信號，使后天性低視力盲人感知視覺景象。
【專利說明】
盲人眼鏡
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型為一種盲人眼鏡，尤其涉及為后天性盲人的雙眼提供高感光的視覺信號的眼鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]盲人就是眼睛患有疾病或受到意外傷害而導(dǎo)致雙目失明或單目失明的人。盲人有兩種，一種喪失了視力，對外界不產(chǎn)生任何視覺。另一種是低視力患者，他們的視力在0.02至0.05之間，周邊視野也僅有10° —15°。視力是指人眼的視覺功能。視力分中心視力和周邊視力。中心視力是反應(yīng)視網(wǎng)膜黃斑部中心凹部功能，是人眼識別外界物體形態(tài)、大小的能力。周邊視力也叫周邊視野。視野是指人眼在平直方向注視眼前一個固定的物體時，還能感知該物體周圍一定空間內(nèi)的其他物體。這種感覺到的空間范圍，叫做視野。
[0003]對于后天性的盲人，因為他有過視覺的體驗，所以存在著視覺概念。盡管他不能通過視覺途徑得到外界信息，但只要他大腦里視覺部分(視網(wǎng)膜、視覺神經(jīng)、以及視覺中樞控制系統(tǒng))還正常，在某種強烈的刺激下他仍然有顏色的感覺，仍會感知到外界的環(huán)境。對于，這些視神經(jīng)沒有損壞，由于其他原因造成視野變小、視力下降的盲人，如晚期青光眼或視網(wǎng)膜色素變性的患者，仍可通過刺激視神經(jīng)使其獲得視覺刺激，恢復(fù)視覺功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型中的盲人眼鏡，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用微型半導(dǎo)體激光器件并通過激光振鏡的二維掃描把激光束投射至盲人的視覺神經(jīng)上，為后天性盲人的雙眼提供高感光的視覺信號，使得低視力盲人感知視覺景象。
[0005]本實用新型提供的技術(shù)方案是:
[0006]盲人眼鏡，包括眼鏡架及設(shè)置在眼鏡架上的攝像頭、DSP圖像處理模塊、激光振鏡系統(tǒng)，攝像頭位于眼鏡架的前部，攝像頭與DSP圖像處理模塊連接，DSP圖像處理模塊連接激光振鏡系統(tǒng)，所述激光振鏡系統(tǒng)位于眼鏡架的鏡框處，電源與攝像頭、DSP圖像處理模塊、激光振鏡系統(tǒng)連接。
[0007]具體的，所述DSP圖像處理模塊包括圖像預(yù)處理模塊、去色度信號及噪聲模塊、圖像輪廓對比度增強模塊、激光振鏡輸出模塊，并依次連接，攝像頭與圖像預(yù)處理模塊連接，激光振鏡輸出模塊與激光振鏡系統(tǒng)連接。
[0008]優(yōu)選的，還包括調(diào)節(jié)開關(guān)連接激光振鏡輸出模塊。
[0009]優(yōu)選的，還包括圖像存儲器，所述圖像存儲器與圖像預(yù)處理模塊連接。
[0010]優(yōu)選的，還包括瞳孔位置光電傳感器、瞳孔位置跟蹤模塊、激光振鏡空間定位系統(tǒng)，激光振鏡系統(tǒng)設(shè)置于激光振鏡空間定位系統(tǒng)上，激光振鏡空間定位系統(tǒng)設(shè)置在眼鏡架的鏡框處，瞳孔位置光電傳感器、瞳孔位置跟蹤模塊、激光振鏡空間定位系統(tǒng)依次連接。
[0011 ]優(yōu)選的，所述激光振鏡空間定位系統(tǒng)包括Z軸驅(qū)動機構(gòu)、Y軸驅(qū)動機構(gòu)、X軸驅(qū)動機構(gòu)；
[0012]所述Z軸驅(qū)動機構(gòu)包括Z軸電機、Z軸螺旋桿及Z軸滑桿，Z軸電機的旋轉(zhuǎn)軸連接Z軸螺旋桿，Z軸滑桿固定在Z軸電機的外殼上；
[0013]Y軸電機通過Y軸固定架設(shè)置在Z軸滑桿、Z軸螺旋桿上，Z軸滑桿穿過Y軸固定架，Z軸螺旋桿與Y軸固定架之間螺紋連接；
[0014]所述Y軸驅(qū)動機構(gòu)包括Y軸電機、Y軸螺旋桿及Y軸滑桿，Y軸電機的旋轉(zhuǎn)軸連接Y軸螺旋桿，Y軸滑桿固定在Y軸電機的外殼上；
[0015]X軸電機通過X軸固定架設(shè)置在Y軸滑桿、Y軸螺旋桿上，Y軸滑桿穿過X軸固定架，Y軸螺旋桿與X軸固定架之間螺紋連接；
[0016]所述X軸驅(qū)動機構(gòu)包括X軸電機、X軸螺旋桿及X軸滑桿；
[0017]激光振鏡系統(tǒng)通過固定架設(shè)置在X軸滑桿、X軸螺旋桿上，X軸滑桿穿過固定架，X軸螺旋桿與固定架之間螺紋連接。
[0018]優(yōu)選的，所述激光振鏡系統(tǒng)包括激光管、X軸振鏡、振鏡X軸電機、Y軸振鏡、振鏡Y軸電機和透鏡，X軸振鏡設(shè)置在振鏡X軸電機的旋轉(zhuǎn)軸上，Y軸振鏡設(shè)置在振鏡Y軸電機的旋轉(zhuǎn)軸上，激光管發(fā)射激光由X軸振鏡、Y軸振鏡反射經(jīng)透鏡射出，激光振鏡輸出模塊連接振鏡X軸電機、振鏡Y軸電機、激光管。
[0019]本實用新型將處理后的圖像轉(zhuǎn)化為激光束，通過激光振蕩系統(tǒng)將激光束投射至后天性低視力盲人的眼睛內(nèi)，被視覺神經(jīng)感知，為后天性低視力盲人的雙眼提供高感光的視覺信號，使后天性低視力盲人感知視覺景象。本實用新型提供的技術(shù)方案無需在大腦中植入芯片，不手術(shù)，無痛苦和后遺癥。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型原理圖。
[0021]圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0022]圖3是激光振鏡空間定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]I眼鏡架 2攝像頭 3DSP圖像處理模塊 4激光振鏡系統(tǒng)5電源
[0024]6調(diào)節(jié)開關(guān) 7激光振鏡空間定位系統(tǒng) 8Z軸驅(qū)動機構(gòu) 9Y軸驅(qū)動機構(gòu)
[0025]1X軸驅(qū)動機構(gòu) IIZ軸電機 12Z軸螺旋桿 13Z軸滑桿
[0026]14Y軸固定架 15Y軸電機 16Y軸螺旋桿 17Y軸滑桿
[0027]18X軸固定架 19X軸電機 20X軸螺旋桿 21X軸滑桿
[0028]22固定架 23激光管 24X軸振鏡 25振鏡X軸電機
[0029]26Y軸振鏡 27振鏡Y軸電機 28透鏡 29瞳孔位置光電傳感器。
【具體實施方式】
[0030]盲人眼鏡，包括眼鏡架及設(shè)置在眼鏡架上的攝像頭、DSP圖像處理模塊、激光振鏡系統(tǒng)。攝像頭位于眼鏡架的前部，攝像頭與DSP圖像處理模塊連接，DSP圖像處理模塊連接激光振鏡系統(tǒng)，所述激光振鏡系統(tǒng)位于眼鏡架的鏡框處，電源與攝像頭、DSP圖像處理模塊、激光振鏡系統(tǒng)連接。
[0031]所述DSP圖像處理模塊包括圖像預(yù)處理模塊、去色度信號及噪聲模塊、圖像輪廓對比度增強模塊、激光振鏡輸出模塊，并依次連接。攝像頭與圖像預(yù)處理模塊連接。激光振鏡輸出模塊與激光振鏡系統(tǒng)連接。
[0032]所述盲人眼鏡還包括圖像存儲器，所述圖像存儲器與圖像預(yù)處理模塊連接。
[0033]所述激光振鏡系統(tǒng)包括激光管、X軸振鏡、振鏡X軸電機、Y軸振鏡、振鏡Y軸電機和透鏡。激光振鏡輸出模塊與激光管、振鏡X軸電機、振鏡Y軸電機連接。X軸振鏡設(shè)置在振鏡X軸電機的旋轉(zhuǎn)軸上，Y軸振鏡設(shè)置在振鏡Y軸電機的旋轉(zhuǎn)軸上，激光管發(fā)射激光由X軸振鏡、Y軸振鏡反射經(jīng)透鏡射出。激光振鏡輸出模塊連接振鏡X軸電機、振鏡Y軸電機。激光振鏡輸出模塊控制振鏡X軸電機、振鏡Y軸電機旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制X軸振鏡、Y軸振鏡的空間位置，使激光束通過透鏡形成視覺景象。激光振鏡輸出模塊還可控制激光管的發(fā)射激光的強度。
[0034]攝像頭獲得圖像信息傳至圖像預(yù)處理模塊，圖像預(yù)處理模塊將圖像處理后，圖像存至圖像存儲器。另外，圖像還經(jīng)色度信號及噪聲模塊、圖像輪廓對比度增強模塊處理，經(jīng)激光振鏡輸出模塊傳送至激光振鏡系統(tǒng)，投射到后天性低視力盲人視網(wǎng)膜上。
[0035]所述盲人眼鏡還設(shè)置有調(diào)節(jié)開關(guān)連接激光振鏡輸出模塊，用于控制激光輸出的強度大小。
[0036]本實施例中還包括設(shè)置于眼鏡架的鏡框處的瞳孔位置光電傳感器、瞳孔位置跟蹤模塊、激光振鏡空間定位系統(tǒng)。瞳孔位置光電傳感器也可以設(shè)置在激光振鏡系統(tǒng)上。瞳孔位置光電傳感器的放置位置以獲得盲人瞳孔的朝向及空間位置最佳進(jìn)行合理設(shè)置。瞳孔位置跟蹤模塊通過對瞳孔相似度進(jìn)行對比，經(jīng)跟蹤瞳孔輪廓算法的運算處理，輸出信號控制激光振鏡空間定位系統(tǒng)，使低視力盲人以最佳狀態(tài)獲得視覺景象。
[0037]所述激光振鏡空間定位系統(tǒng)包括Z軸驅(qū)動機構(gòu)、Y軸驅(qū)動機構(gòu)、X軸驅(qū)動機構(gòu)；
[0038]所述Z軸驅(qū)動機構(gòu)包括Z軸電機、Z軸螺旋桿及Z軸滑桿，Z軸電機的旋轉(zhuǎn)軸連接Z軸螺旋桿，Z軸滑桿固定在Z軸電機的外殼上；
[0039]Y軸電機通過Y軸固定架設(shè)置在Z軸滑桿、Z軸螺旋桿上，Z軸滑桿穿過Y軸固定架，Z軸螺旋桿與Y軸固定架之間螺紋連接；
[0040]所述Y軸驅(qū)動機構(gòu)包括Y軸電機、Y軸螺旋桿及Y軸滑桿，Y軸電機的旋轉(zhuǎn)軸連接Y軸螺旋桿，Y軸滑桿固定在Y軸電機的外殼上；
[0041]X軸電機通過X軸固定架設(shè)置在Y軸滑桿、Y軸螺旋桿上，Y軸滑桿穿過X軸固定架，Y軸螺旋桿與X軸固定架之間螺紋連接；
[0042]所述X軸驅(qū)動機構(gòu)包括X軸電機、X軸螺旋桿及X軸滑桿；
[0043]激光振鏡系統(tǒng)通過固定架設(shè)置在X軸滑桿、X軸螺旋桿上，X軸滑桿穿過固定架，X軸螺旋桿與固定架之間螺紋連接。
[0044]瞳孔位置跟蹤模塊分別連接控制Z軸電機、Y軸電機、X軸電機，控制激光振鏡系統(tǒng)相對使用者的瞳孔處于最佳空間位置。
[0045]使用時，將眼鏡架放置于使用者的鼻梁上，眼鏡腿掛在耳朵上。攝像頭開始攝像，并將圖像信息傳至圖像預(yù)處理模塊，圖像預(yù)處理模塊對圖像預(yù)處理后，將圖像存儲至圖像存儲器，同時圖像經(jīng)由去色度信號及噪聲模塊、圖像輪廓對比度增強模塊處理后，由激光振鏡輸出模塊輸出至激光管。與激光振鏡輸出模塊連接的調(diào)節(jié)開關(guān)控制激光輸出的強度大小。
[0046]激光管發(fā)出的激光，保持輸出頻率在60Hz以上，保證人眼感覺不到圖像在抖動。激光管發(fā)出的激光經(jīng)過X軸振鏡、Y軸振鏡反射至透鏡上，透過透鏡攝入使用者的瞳孔中。在振鏡X軸電機、振鏡Y軸電機的帶動下X軸振鏡、Y軸振鏡高速旋擺，使得激光束的反射角度發(fā)生偏轉(zhuǎn)。利用人眼的視覺暫留效應(yīng)，實現(xiàn)激光束快速的由左至右、由上到下的投射，在使用者眼中形成圖像。
[0047]瞳孔位置光電傳感器、瞳孔位置跟蹤模塊、激光振鏡空間定位系統(tǒng)的設(shè)置，可以保證激光束始終能攝入使用者的瞳孔中，減少圖像信息缺失，獲得最好的投影視覺效果。
[0048]眾所周知，高強度激光對人眼的傷害是很大的。本實用新型采用的激光源的強度，以低視力盲人能夠識別且對眼鏡不造成新的傷害為準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，在激光投入眼球之前還設(shè)有透鏡光膜保護，以防對眼部器管造成傷害。之所以使用激光，是因為激光具有方向性好、穿透性強的特性。
[0049]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制;盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.盲人眼鏡，其特征在于，包括眼鏡架及設(shè)置在眼鏡架上的攝像頭、DSP圖像處理模塊、激光振鏡系統(tǒng)，攝像頭位于眼鏡架的前部，攝像頭與DSP圖像處理模塊連接，DSP圖像處理模塊連接激光振鏡系統(tǒng)，所述激光振鏡系統(tǒng)位于眼鏡架的鏡框處，電源與攝像頭、DSP圖像處理模塊、激光振鏡系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述盲人眼鏡，其特征在于，所述DSP圖像處理模塊包括圖像預(yù)處理模塊、去色度信號及噪聲模塊、圖像輪廓對比度增強模塊、激光振鏡輸出模塊，并依次連接，攝像頭與圖像預(yù)處理模塊連接，激光振鏡輸出模塊與激光振鏡系統(tǒng)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述盲人眼鏡，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)開關(guān)連接激光振鏡輸出模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述盲人眼鏡，其特征在于，還包括圖像存儲器，所述圖像存儲器與圖像預(yù)處理模塊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述盲人眼鏡，其特征在于，還包括瞳孔位置光電傳感器、瞳孔位置跟蹤模塊、激光振鏡空間定位系統(tǒng)，激光振鏡系統(tǒng)設(shè)置于激光振鏡空間定位系統(tǒng)上，激光振鏡空間定位系統(tǒng)設(shè)置在眼鏡架的鏡框處，瞳孔位置光電傳感器、瞳孔位置跟蹤模塊、激光振鏡空間定位系統(tǒng)依次連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述盲人眼鏡，其特征在于，所述激光振鏡空間定位系統(tǒng)包括Z軸驅(qū)動機構(gòu)、Y軸驅(qū)動機構(gòu)、X軸驅(qū)動機構(gòu)； 所述Z軸驅(qū)動機構(gòu)包括Z軸電機、Z軸螺旋桿及Z軸滑桿，Z軸電機的旋轉(zhuǎn)軸連接Z軸螺旋桿，Z軸滑桿固定在Z軸電機的外殼上； Y軸電機通過Y軸固定架設(shè)置在Z軸滑桿、Z軸螺旋桿上，Z軸滑桿穿過Y軸固定架，Z軸螺旋桿與Y軸固定架之間螺紋連接； 所述Y軸驅(qū)動機構(gòu)包括Y軸電機、Y軸螺旋桿及Y軸滑桿，Y軸電機的旋轉(zhuǎn)軸連接Y軸螺旋桿，Y軸滑桿固定在Y軸電機的外殼上； X軸電機通過X軸固定架設(shè)置在Y軸滑桿、Y軸螺旋桿上，Y軸滑桿穿過X軸固定架，Y軸螺旋桿與X軸固定架之間螺紋連接； 所述X軸驅(qū)動機構(gòu)包括X軸電機、X軸螺旋桿及X軸滑桿； 激光振鏡系統(tǒng)通過固定架設(shè)置在X軸滑桿、X軸螺旋桿上，X軸滑桿穿過固定架，X軸螺旋桿與固定架之間螺紋連接。7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、6任意一項權(quán)利要求所述盲人眼鏡，其特征在于，所述激光振鏡系統(tǒng)包括激光管、X軸振鏡、振鏡X軸電機、Y軸振鏡、振鏡Y軸電機和透鏡，X軸振鏡設(shè)置在振鏡X軸電機的旋轉(zhuǎn)軸上，Y軸振鏡設(shè)置在振鏡Y軸電機的旋轉(zhuǎn)軸上，激光管發(fā)射激光由X軸振鏡、Y軸振鏡反射經(jīng)透鏡射出，激光振鏡輸出模塊連接振鏡X軸電機、振鏡Y軸電機、激光管ο
【文檔編號】A61F9/08GK205515178SQ201620063505
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月23日
【發(fā)明人】于長存
【申請人】濮陽市亮宇實業(yè)有限公司