CN117481592A - 基于vr设备的正负相对调节的视功能检查方法及vr设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法及VR设备，所述方法包括：获取模拟视功能检查场景的虚拟3D场景，然后通过在虚拟3D场景中创建用于模拟用户双眼的虚拟摄像机、虚拟光学镜片以及虚拟视力卡。在测试过程中，若生成的清晰确认指令，那么说明用户看到的画面是清晰的，则按照预设的规则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，以使VR设备的显示屏幕呈现发散光线或者聚集光线的效果；若生成模糊确认指令，则说明用户看到的画面开始模糊，则确定最佳屈光度数，以根据所述最佳屈光度数，对用户的视功能进行评估。本发明改变了传统正负相对调节的视功能检查方法，降低视功能检查的门槛，给用户的视功能检查带来极大的便利。
Description
技术领域
本发明涉及医疗眼科视功能检查与分析领域，尤其涉及一种基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法及VR设备。
背景技术
随着现代科学技术的日新月异，各色各样的电子产品也在不断更新换代，人们的生活水平也在不断提高。但是当今社会普遍存在一种不良现象，越来越多青少年儿童出现视觉健康问题或存在视觉健康隐患，甚至这种不良现象更加倾向于低龄青少年儿童。在现实社会当中，许多青少年儿童在学习、娱乐和社交活动中频繁使用电子设备或长时间盯着电子屏幕，以及一些不良的用眼习惯导致视力下降，甚至出现其他视功能障碍，严重者甚至会引发各种眼部疾病，青少年儿童的视觉健康越来越受人们所重视。为此，早期检测或定期检查眼睛视功能是预防视觉健康问题的关键。视功能检查的方法多种多样，使用到的工具和仪器也各具特点，其中使用综合验光仪进行正相对调节(简称PRA)和负相对调节(简称NRA)的视功能检查方法是常用的视功能检查方法之一。
然而，正负相对调节的视功能的检查方法也存在着一定的缺点和局限性：首先是检查仪器高级精密且十分昂贵，一般仅在眼科医院或视光中心等地方使用，覆盖面低，其次是被检查者如需定期检查时都要到线下门店或机构进行检查，比较麻烦且花费时间成本较高。
发明内容
本发明提供了一种基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法及VR设备，能够降低视功能检查的门槛，给用户的视功能检查带来极大的便利。
本发明提供了一种正负相对调节的视功能检查方法，适用于VR设备，包括：获取用于模拟视功能检查场景的虚拟3D场景；
在所述虚拟3D场景中，创建两个用于模拟用户双眼的虚拟摄像机；
在每一所述虚拟摄像机前方的第一预设距离的位置，设置一块虚拟光学镜片；在两个所述虚拟摄像机前方的第二预设距离的位置，设置一虚拟视力卡；
执行以下步骤，直至生成模糊确认指令：
若在第一预设时间加上第二预设时间内若获取第一确认指令，则生成清晰确认指令；否则，生成模糊确认指令；其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；
根据所述清晰确认指令，按照预设的规则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，以使VR设备的显示屏幕呈现发散光线或者聚集光线的效果；
根据所述模糊确认指令，确定所述两个虚拟光学镜片的最佳屈光度数，以根据所述最佳屈光度数，对用户的视功能进行评估。
进一步地，在在所述虚拟3D场景中，创建两个用于模拟用户双眼的虚拟摄像机之后，还包括：
在第一预设距离区间内调节两个所述虚拟摄像机之间的距离，以模拟用户双眼的瞳距。
进一步地，在两个所述虚拟摄像机前方的第二预设距离的位置，设置一虚拟视力卡之后，还包括：
若用户在全矫状态下进行视功能检查，则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数为0，并作为初始屈光度数；
若用户在未全矫状态下进行视功能检查，则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，以匹配用户处于全矫状态下的屈光度数，并将所述屈光度数作为初始屈光度数。
进一步地，所述根据所述清晰确认指令，按照预设的规则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，包括：
根据每一所述清晰确认指令，分别对两个所述虚拟光学镜片的屈光度数进行一次第一预设屈光度数或者第二预设屈光度数的累加；其中，所述第一预设屈光度数大于所述第二预设屈光度数。
进一步地，所述根据所述模糊确认指令，确定所述两个虚拟光学镜片的最佳屈光度数，包括：
根据所述模糊确认指令，获取最近一次累加之前的两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，将所述最近一次累加之前的两个所述虚拟光学镜片的屈光度数作为最佳屈光度数。
进一步地，所述第一预设屈光度数包括：+0.25D；所述第二预设屈光度数包括：-0.25D。
进一步地，所述第一预设时间包括：3秒；所述第二预设时间包括：5秒。
进一步地，所述第一预设距离包括：15mm；所述第二预设距离包括：40cm。
进一步地，所述第一预设距离区间包括：[62，72]mm。
在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了一VR设备项实施例；
本发明提供了一种VR设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明任意一项所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法。
本发明的实施例，具有如下有益效果：
本发明提供了一种基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法及VR设备；所述方法，在获取用于模拟视功能检查场景的虚拟3D场景后，在所述虚拟3D场景中创建两个用于模拟用户双眼的虚拟摄像机，以及在两个所述虚拟相机的前方分别创建一块虚拟光学镜片，接着继续在前方创建一虚拟视力卡，最终模拟出视功能检查的场景，通过调节所述虚拟光学镜片的屈光度数，使VR设备的显示屏幕呈现发散光线或者聚集光线的效果；若生成清晰确认指令，则说明用户在使用VR设备进行视功能检查过程中看到的画面清晰，则进一步调节虚拟光学镜片的屈光度数；若突然生成述模糊确认指令，则说明用户所看到的画面开始变模糊，则说明上一次调节得出的屈光度数所看到画面为最清晰的画面，即可将上一次调节得出的屈光度数作为最佳屈光度数，即可通过最佳屈光度数来对用户的视功能进行评估。通过实施本发明，用户在需要进行视功能检查时，可以改变传统只能依赖高级精密的检测仪器进行视功能检查的方式，在持有相关VR设备的情况下，还可以不需要特意跑到线下门店或机构进行检查，给用户的视功能检查带来极大的便利。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种正负相对调节的视功能检查方法流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的负相对调节流程示意图；
图3是本发明一实施例提供的正相对调节流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一实施例提供的一种正负相对调节的视功能检查方法，包括：
步骤S101:获取用于模拟视功能检查场景的虚拟3D场景；
步骤S102:在所述虚拟3D场景中，创建两个用于模拟用户双眼的虚拟摄像机；
步骤S103:在每一所述虚拟摄像机前方的第一预设距离的位置，设置一块虚拟光学镜片；在两个所述虚拟摄像机前方的第二预设距离的位置，设置一虚拟视力卡；
步骤S104:执行以下步骤，直至生成模糊确认指令：
若在第一预设时间加上第二预设时间内若获取第一确认指令，则生成清晰确认指令；否则，生成模糊确认指令；其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；
根据所述清晰确认指令，按照预设的规则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，以使VR设备的显示屏幕呈现发散光线或者聚集光线的效果；
根据所述模糊确认指令，确定所述两个虚拟光学镜片的最佳屈光度数，以根据所述最佳屈光度数，对用户的视功能进行评估。
对于步骤S101，在一个优选的实施例中,利用VR设备作为载体，搭建一个虚拟3D场景来模拟现实中用于进行视功能检查场景的真实场景。
对于步骤S102,在一个优选的实施例中,在所搭建的虚拟3D场景中，需要创建两个用于模拟用户双眼的虚拟摄像机，以使用户在佩戴VR设备时，通过两个虚拟摄像机作为视角观察虚拟3D场景。
在一个优选的实施例中，在创建两个用于模拟用户双眼的虚拟摄像机之后，在第一预设距离区间内调节两个所述虚拟摄像机之间的距离，以模拟用户双眼的瞳距；所述第一预设距离区间包括但不限于：[62，72]mm。接着进一步调节场景的灯光确保场景宽敞明亮，排除环境因素以免对视功能检查造成干扰，确保检查结果的准确性。
对于步骤S103,在一个优选的实施例中,在每一所述虚拟摄像机前方的第一预设距离的位置，设置一块虚拟光学镜片；在两个所述虚拟摄像机前方的第二预设距离的位置，设置一虚拟视力卡；所述第一预设距离包括但不限于：15mm；所述第二预设距离包括但不限于：40cm。
具体地，首先分别在摄像机正前方约15mm处放置一块虚拟光学镜片，把它们记为Glasses,然后在视野正前方40cm的位置放置虚拟视力卡，此段距离为固定距离；接着创建两种材质分别模拟光学镜片的凹透镜和凸透镜，分别记为Mat_ao、Mat_tu，这两个材质都设置了一个参数来控制虚拟镜片的屈光度数，记为Degree，其数值可限定在一定范围内(默认范围包括：-3.00D至3.00D)，当把材质Mat_ao赋值到Glasses上时，此时Glasses就相当于是一副凹透镜，反之当把材质Mat_tu赋值到Glasses上时，此时Glasses就相当于是一副凸透镜。系统会根据赋值到这两种材质的屈光度数进行计算，最终映射到Glasses上，实现发散光线和聚集光线的效果。
在一个优选的实施例中，若用户在全矫状态下进行视功能检查，则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数为0，并作为初始屈光度数；
若用户在未全矫状态下进行视功能检查，则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，以匹配用户处于全矫状态下的屈光度数，并将所述屈光度数作为初始屈光度数。
一般情况下，在进行视功能检查之前确认用户的双眼为全矫的状态；输入远用屈光度数，若双眼为全矫状态，Glasses的屈光度数Degree为0，若双眼未全矫，则Glasses的屈光度数Degree为输入的屈光度数。
示意性地，若用户双眼为全矫状态的话，那么虚拟镜片的屈光度数Degree就等于0，如果未全矫的话，那么虚拟镜片的屈光度数Degree就等于未矫正的度数，即等于用户输入的度数。比如：用户近视200度，佩戴了200度的近视眼镜，此时为全矫状态，那么此时虚拟镜片的初始屈光度数就等于0；若近视200度的用户并没有佩戴近视眼镜，此时为未全矫状态，那么此时虚拟镜片的初始屈光度数就等于200。
可选地，设计UI系统：为了更加直观地引导用户进行视功能检查，提示用户详细的操作步骤，UI系统内容包括：双眼是否为全矫状态、远用屈光度数(默认为0，既不近视也不远视)、视功能检查的项目(负相对调节(NRA)、正相对调节(PRA))、倒计时、检查结果，输出对应的NRA和PRA的值。
设计音频系统：在每一个操作步骤播放对应的操作音频提示，引导用户完成整个视功能检查流程。
绑定手柄按键：为了方便用户和系统进行交互，手柄确认键实现“确定”的功能。
动态调节屈光度：在进行视功能检查时，当系统检测到用户按下确定键时，赋值到Glasses上的材质Mat_ao或Mat_tu就会实现动态调节，在Degree当前的数值上-0.25D或+0.25D。
对于步骤S104,在一个可选的实施例中，若在第一预设时间内若获取第一确认指令，说明用户看到的视标清晰可见，则直接生成清晰确认指令；若在第一预设时间内未获取第一确认指令，说明用户不太确认看到的视标是否清晰，那么接着在第一预设时间之后的第二预设时间内用户可以再进一步确认，若在所述第二预设时间内获取了第一确认指令，那么说明用户进一步确认了看到的视标是清晰的，则生成清晰确认指令；若在第一预设时间内未获取第一确认指令的情况下，在第一预设时间之后的第二预设时间未获取第一确认指令，则说明用户看到的视标已开始变得模糊，则生成模糊确认指令。所述第一预设时间包括但不限于3秒，所述第二预设时间包括但不限于5秒；同时，所述第一预设时间和第二预设时间可根据实际需要进行更改设置。
根据所述清晰确认指令，按照预设的规则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，具体包括：
每生成一个清晰确认指令，则说明用户看到的视标清晰可见，需要进一步调节虚拟镜片的屈光度，分别对两个所述虚拟光学镜片的屈光度数进行一次第一预设屈光度数或者第二预设屈光度数的累加；若进行负相对调节(NRA)，则进行第一预设屈光度数的累加，若进行正相对调节(PRA)，则进行第二预设屈光度数的累加；其中，所述第一预设屈光度数大于所述第二预设屈光度数；所述第一预设屈光度数包括但不限于：+0.25D；所述第二预设屈光度数包括但不限于：-0.25D；其中，D表示屈光度数的单位。
在一个优选的实施例中，根据所述模糊确认指令，确定所述两个虚拟光学镜片的最佳屈光度数，具体包括：
生成模糊确认指令，则说明用户看到的视标开始变模糊，则需要将虚拟镜片返回上一次调节之前的屈光度数，即获取最近一次累加之前的两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，然后将所述最近一次累加之前的两个所述虚拟光学镜片的屈光度数作为最佳屈光度数。
可选地，一般情况下，在用户进行视功能检查时，需要先后进行负相对调节(NRA)和正相对调节(PRA)；
如图2所示，进行负相对调节(NRA)的过程如下：
在进行视功能检查之前确认用户的双眼为全矫的状态。输入远用屈光度数，若双眼为全矫状态，Glasses的屈光度数Degree为0，若双眼未全矫，则Glasses的屈光度数Degree为输入的屈光度数；
双眼注视视野前的虚拟视力卡，确认最佳视力，使用VR手柄选择最佳视力的上一行单个居中视标，确保该视标清晰可见；
用户根据系统音频提示进行操作，双眼同时以+0.25D的度数逐步增加，当用户看到的视标清晰可见时，按下“确定键”，每轮确定时间为倒计时3秒，当用户看到的视标出现模糊或重影时，在3秒倒计时内按下手柄“确定键”，则继续执行此步骤，若在3秒倒计时结束后用户未按下手柄的“确定键”，则继续有5秒倒计时可供用户再次确认视标是否清晰可见，若在该5秒内用户确认清晰可见并按下手柄的“确定键”，则继续执行此步骤，若在该5秒内用户确认模糊或重影并且未按下手柄的“确定键”时，则屈光度数返回上一个屈光度数；
系统输出累计增加的屈光度数，此度数即为NRA的值(最佳屈光度数)。
如图3所示，正相对调节(PRA)的过程如下，首先将进行负相对调节时的屈光度数进行初始化，设置为初始屈光度数。
用户根据系统音频提示进行操作，双眼同时以-0.25D的度数逐步增加，当用户看到的视标清晰可见时，按下“确定键”，每轮确定时间为倒计时3秒，当用户看到的视标出现模糊或重影时，3秒倒计时结束后继续有5秒倒计时可供用户再次确认视标是否清晰可见，若确认清晰可见则继续执行此步骤，若确认模糊或重影时，则屈光度数返回上一个屈光度数；
本次检测结束，系统输出累计增加的屈光度数，此度数即为PRA的值。
医生或验光师可以根据系统输出的NRA和PRA的值判断用户视觉调节功能状况，结合标准的NRA和PRA的取值范围综合分析，为用户提供准确的诊断并给与合理的建议和制定详细视觉训练方案，从而有效地预防视觉健康问题和不断改善提高用户的视力。其中，上述视标指的是虚拟视力卡上的视标。
示意性地，在一个可选的实施例中，判断条件为“以+0.25D/-0.25D度数增加，注视视标3秒内是否清晰可见”，如果确认清晰可见，则“按下手柄确定键”继续执行此步骤，不需要再进行第二遍确认；如果3秒内观察到视标模糊，则3秒结束后，仍有5秒时间给用户再次确认视标是否清晰可见，如确认视标清晰可见，则继续执行上一个步骤，否则确认视标为模糊，输出上一个屈光度数即为NRA或PRA的值。
在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了VR设备项实施例。
本发明另一实施例提供了一种VR设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明任意一实施例的正负相对调节的视功能检查方法。
示例性的，在这一实施例中所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述设备中的执行过程；
所述设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器；
所称处理器可以是中央处理模块(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分；
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
通过实施本发明上述实施例，本发明通过虚拟现实技术改变了传统的正负相对调节的视功能检查方法，使用VR设备作为视功能检查的载体，用户可随时随地跟随系统提示进行视功能检查，操作步骤和操作流程简单明了，既降低了成本又提高了效率，同时还减少了外界等不必要因素的影响，使视功能检查变得更加智能和高效、结果变得更加准确，可以有助于医生或验光师对检查结果进行全面分析并给与合理的建议和制定专业的解决方案。
上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法，适用于VR设备，其特征在于，包括：
获取用于模拟视功能检查场景的虚拟3D场景；
在所述虚拟3D场景中，创建两个用于模拟用户双眼的虚拟摄像机；
在每一所述虚拟摄像机前方的第一预设距离的位置，设置一块虚拟光学镜片；在两个所述虚拟摄像机前方的第二预设距离的位置，设置一虚拟视力卡；
执行以下步骤，直至生成模糊确认指令：
若在第一预设时间加上第二预设时间内若获取第一确认指令，则生成清晰确认指令；否则，生成模糊确认指令；其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；
根据所述清晰确认指令，按照预设的规则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，以使VR设备的显示屏幕呈现发散光线或者聚集光线的效果；
根据所述模糊确认指令，确定所述两个虚拟光学镜片的最佳屈光度数，以根据所述最佳屈光度数，对用户的视功能进行评估。
2.如权利要求1所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法，其特征在于，在在所述虚拟3D场景中，创建两个用于模拟用户双眼的虚拟摄像机之后，还包括：
在第一预设距离区间内调节两个所述虚拟摄像机之间的距离，以模拟用户双眼的瞳距。
3.如权利要求1所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法，其特征在于，在两个所述虚拟摄像机前方的第二预设距离的位置，设置一虚拟视力卡之后，还包括：
若用户在全矫状态下进行视功能检查，则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数为0，并作为初始屈光度数；
若用户在未全矫状态下进行视功能检查，则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，以匹配用户处于全矫状态下的屈光度数，并将所述屈光度数作为初始屈光度数。
4.如权利要求3所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法，其特征在于，所述根据所述清晰确认指令，按照预设的规则调节两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，包括：
根据每一所述清晰确认指令，分别对两个所述虚拟光学镜片的屈光度数进行一次第一预设屈光度数或者第二预设屈光度数的累加；其中，所述第一预设屈光度数大于所述第二预设屈光度数。
5.如权利要求4所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法，其特征在于，所述根据所述模糊确认指令，确定所述两个虚拟光学镜片的最佳屈光度数，包括：
根据所述模糊确认指令，获取最近一次累加之前的两个所述虚拟光学镜片的屈光度数，将所述最近一次累加之前的两个所述虚拟光学镜片的屈光度数作为最佳屈光度数。
6.如权利要求5所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法，其特征在于，所述第一预设屈光度数包括：+0.25D；所述第二预设屈光度数包括：-0.25D。
7.如权利要求1所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法，其特征在于，所述第一预设时间包括：3秒；所述第二预设时间包括：5秒。
8.如权利要求1所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法，其特征在于，所述第一预设距离包括：15mm；所述第二预设距离包括：40cm。
9.如权利要求2所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法，其特征在于，所述第一预设距离区间包括：[62，72]mm。
10.一种VR设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9中任意一项所述的基于VR设备的正负相对调节的视功能检查方法。
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