本發(fā)明涉及智能硬件技術領域，尤其涉及一種基于大數(shù)據(jù)的眼疲勞識別方法及其智能眼鏡。

背景技術：

眼疲勞是一種常見的病狀，這種癥狀伴隨著眼干、眼澀、眼酸脹甚至視力低下直接影響著人們的學習工作和生活。眼疲勞主要是由于人們平時用眼習慣不良，以至于眼睛早早的近視，各種年齡階層均伴隨這種癥狀，嚴重影響學習工作生活質量，問題的起因主要在于沒有一個比較方便可行的個人用眼習慣約束體制，絕大部分人均對用眼衛(wèi)生，保護眼睛缺乏足夠的認識，以至于眼睛因過度疲勞而引發(fā)了各種眼科疾病，得不償失。

目前，眼鏡已經(jīng)成為我們生活必備工具之一，近視鏡，遠視鏡，墨鏡等等，但是現(xiàn)有的眼鏡均不具有眼疲勞識別功能。因此，如何通過眼鏡來及時準確的識別、緩解眼疲勞，如何將個人用眼習慣信息并入互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)信息中，成為我們日常學習、工作生活中的一個共同關注的話題，如何提高我們對眼睛疲勞健康的關注，成為亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：如何及時、準確的識別眼疲勞。

為解決這一技術問題，本發(fā)明提出了基于大數(shù)據(jù)的眼疲勞識別方法及其智能眼鏡。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

為本發(fā)明提出一種基于大數(shù)據(jù)的眼疲勞識別方法及其智能眼鏡，所述智能眼鏡主體結構包括鏡片、鏡框、鏡腿以及設置在所述智能眼鏡主體結構上的智能控制系統(tǒng)。其特征在于，所述智能控制系統(tǒng)包括視角檢測模塊、光線/距離檢測模塊、透光可調鏡片、電源模塊、動作模塊、通信模塊和arm微處理器模塊。

進一步，所述光線/距離檢測模塊4采用集成的光線檢測和距離檢測傳感器，采集外界環(huán)境光線強度和眼鏡的視距這兩個重要的系統(tǒng)參數(shù)。

進一步，所述視角檢測模塊2采用集成了加速度傳感器和陀螺儀的增強型6軸運動處理組件，所述視角檢測模塊2用測量頭部軸線傾角來推及眼睛的視角這一系統(tǒng)所需重要參數(shù)。

進一步，所述通信模塊集成在arm微處理器主控模塊1內，所述通信模塊采用藍牙4.0通信協(xié)議，為所述智能控制系統(tǒng)提供快速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸渠道。

進一步，所述動作模塊6采用微型直流振動電機，作為系統(tǒng)振動信號的輸出端；所述透光可調鏡片3采用集成了過濾式lcd液晶層鏡片,在不同情景光線強度的環(huán)境中，該鏡片可在控制系統(tǒng)控制下改變鏡片的透光度。

進一步，所述電源模塊5集成有鋰聚合物電池、usb觸點充電接口、電源管理芯片，為所述智能控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供可靠的續(xù)航支持。

進一步，電源指示燈8，系統(tǒng)電量正常時處于關閉狀態(tài)，僅在用戶按動啟動/復位鍵7查詢眼鏡工作狀態(tài)時點亮，綠色點亮代表正常，紅色點亮代表系統(tǒng)異常需復位重啟，當系統(tǒng)電量低下時開啟紅色連續(xù)閃爍警告用戶電量低下。

更進一步，所述用戶系統(tǒng)初始定義的視角閾值、視距閾值、光強閾值和眼疲勞時間閾值，是用戶初次使用所述智能眼鏡時，用戶通過攜帶該眼鏡在手機app端的引導下進行所述智能眼鏡的自學習模式來初始化定義用戶個人用眼習慣的視角閾值、視距閾值、光強閾值以及眼疲勞時間閾值以及其他個人用眼習慣的相關數(shù)據(jù)信息，作為所述智能控制系統(tǒng)進行眼疲勞識別的原始權值。

所述智能控制系統(tǒng)通過視角檢測模塊、光線/距離檢測模塊對用戶的眼睛的當前視角、視距、光線強度這三個數(shù)據(jù)統(tǒng)計值判斷、權定當前用戶眼睛是處于習字閱讀模式還是電子視聽閱讀模式，通過一段時間的時間累加，最終結合時間統(tǒng)計值與眼睛疲勞時間閾值比對、權定眼睛是否已達疲勞狀態(tài)

綜上所述本發(fā)明提出的這種基于大數(shù)據(jù)的眼疲勞識別方法及其智能眼鏡，可實現(xiàn)及時、準確的識別眼疲勞狀態(tài)，同時還能及時有效的提示用戶對眼睛進行按摩放松休息。更近一層所述智能控制系統(tǒng)可將采集到眼睛的各數(shù)據(jù)信息進行大數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡化，最終在手機app等智能設備端以眼鏡健康指數(shù)的信息形式呈現(xiàn)并實時跟蹤用戶，在緩解眼疲勞的同時極大的提高了人們對于眼睛健康問題的關注度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例所述智能眼鏡的主體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例所述智能眼鏡的智能控制系統(tǒng)硬件結構示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例所述基于大數(shù)據(jù)的眼疲勞識別方法及智能控制系統(tǒng)工作流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明實施例中的一種智能眼鏡主體結構示意圖。參照圖1，所述智能眼鏡的主體結構包括鏡片、鏡框、和鏡腿以及設置在所述眼鏡主體結構之上的智能控制系統(tǒng)。所述智能控制系統(tǒng)包含各智能模塊的安裝位置：鏡片3采用集成了過濾式lcd液晶層的眼鏡鏡片；鏡框上裝有光線/距離傳感器4；鏡腿上內嵌有集成通信模塊的arm微處理器主控模塊1、視角檢測模塊2、電源指示燈8、電源模塊5、動作模塊6和智能控制系統(tǒng)啟動/復位鍵7。

如圖2所示，為本發(fā)明實施例所述智能眼鏡的智能控制系統(tǒng)硬件結構示意圖，在圖1的基礎上參照圖2，所述光線/距離檢測模塊4采用集成的光線檢測和距離檢測傳感器，采集外界環(huán)境光線強度和眼鏡的視距這兩個重要的系統(tǒng)參數(shù)；所述視角檢測模塊2采用集成了加速度傳感器和陀螺儀的增強型6軸運動處理組件，所述視角檢測模塊2用測量頭部軸線傾角來推及眼睛的視角這一系統(tǒng)所需重要參數(shù)；所述通信模塊集成在arm微處理器主控模塊1內，所述通信模塊采用藍牙4.0通信協(xié)議，為所述智能控制系統(tǒng)提供快速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸渠道；所述動作模塊6采用微型直流振動電機，作為系統(tǒng)振動信號的輸出端；所述透光可調鏡片3采用集成了過濾式lcd液晶層鏡片,在不同情景光線強度的環(huán)境中，該鏡片可在控制系統(tǒng)控制下改變鏡片的透光度；所述電源模塊5集成有鋰聚合物電池、usb觸點充電接口、電源管理芯片，為所述智能控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供可靠的續(xù)航支持；電源指示燈8，系統(tǒng)電量正常時處于關閉狀態(tài)，僅在用戶按動啟動/復位鍵7查詢眼鏡工作狀態(tài)時點亮，綠色點亮代表正常，紅色點亮代表系統(tǒng)異常需復位重啟，當系統(tǒng)電量低下時開啟紅色連續(xù)閃爍警告用戶電量低下。

如圖3所示，為本發(fā)明實施例所述基于大數(shù)據(jù)的眼疲勞識別方法及智能控制系統(tǒng)工作流程圖。所述智能控制系統(tǒng)主要包含電源監(jiān)控環(huán)節(jié)、眼疲勞識別環(huán)節(jié)、眼鏡透光自調節(jié)環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)通信環(huán)節(jié)四個控制環(huán)節(jié)。所述智能控制系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)主要針對系統(tǒng)定義這樣4個關鍵參數(shù)：視角閾值、視距閾值、多種情景光強閾值、眼疲勞時間閾值，來進行實時的采集分析比對眼睛的疲勞狀況。所述4個關鍵參數(shù)是用戶在首次使用該智能眼鏡時，通過攜帶眼鏡的自學習模式在手機app端的引導下對所述的四個參數(shù)進行合理分析校正定義而來。下面在圖1、圖2的基礎上參照圖3對所述系統(tǒng)的各主要環(huán)節(jié)進行分述。

所述電源監(jiān)控換環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)在所述系統(tǒng)的四個控制環(huán)節(jié)中的優(yōu)先級最高。該環(huán)節(jié)在所述集成了鋰聚合物電池、usb觸點充電接口、電源管理芯片的電源模塊5的硬件基礎上，利用所述電源管理芯片實時采集到的系統(tǒng)電壓參數(shù)作為系統(tǒng)電量評估的一個重要指標。當且僅當電壓在正常范圍之內時，即電量正常時，所述其他各控制環(huán)節(jié)才可進行。當電壓低于正常范圍時，系統(tǒng)將開啟電源燈8紅色連續(xù)閃爍并向用戶的手機app端等互聯(lián)的智能設備發(fā)送警告信息，通過應用信息推送的形式來提醒用戶及時充電。此時其他所述智能控制系統(tǒng)的其他控制環(huán)節(jié)將關閉，目的在于維護電池的續(xù)航能力，確保智能眼鏡的正常運行時穩(wěn)定性和使用壽命。

所述眼疲勞識別環(huán)節(jié)，參照圖3所述的控制流程圖，該環(huán)節(jié)主要功能就是識別眼鏡疲勞狀況。所述智能控制系統(tǒng)利用視角檢測模塊和光線/距離檢測模塊，實時采集統(tǒng)計用戶眼睛的視角、視距和光強這三個重要參數(shù)的平均值，將該平均值與所述視角閾值、視距閾值和光強閾值分析并對。分析用戶當前階段是處于習字閱讀模式還是電子視聽閱讀模式，各模式下分別對各自的時間變量值累加統(tǒng)計，最后將各自統(tǒng)計時間變量值實時的分析比對系統(tǒng)定義的所述眼疲勞時間閾值，通過各模式下的時間參數(shù)來識別用戶用眼時間是否已達到眼疲勞的判定條件。當眼睛已達眼疲勞的標準時，所述智能控制系統(tǒng)將開啟間歇性振動、降低鏡片的透光度這兩項動作信息來提醒用戶摘下眼鏡并進行眼部按摩放松休息眼睛，同時通過所述通信模塊向手機、智能手環(huán)等智能設備發(fā)送推送信息來提醒用戶健康用眼。

所述眼鏡透光自調節(jié)環(huán)節(jié)，參照圖2、圖3，該環(huán)節(jié)主要是利用所述光線/距離檢測模塊和集成了過濾式lcd液晶層的眼鏡鏡片，對眼鏡鏡片的透光度進行調節(jié)處理。所述光線/距離檢測模塊的光線傳感器實時采集檢測外界的光線強度值，分析比對系統(tǒng)初始定義的所述多種情景光強閾值。在不同的光線強度的情景環(huán)境下，系統(tǒng)自動調節(jié)眼鏡鏡片的透光度至相對應的權值透光度。避免強光照射對眼睛的危害。

所述數(shù)據(jù)通信環(huán)節(jié)，參照圖2、圖3，該環(huán)節(jié)將所述眼疲勞識別環(huán)節(jié)采集到的各模式下的視距平均值和用眼時間累加值、眼疲勞次數(shù)統(tǒng)計值、以及所述電源監(jiān)控模塊的檢測到系統(tǒng)電量，利用所述的通信環(huán)節(jié)將以上所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計值上傳到app。所述通信環(huán)節(jié)，主要負責所述智能眼鏡與app端交互通信，實時更新用戶眼睛各時段的眼疲勞健康信息，同時結合app后臺的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析各數(shù)據(jù)，在app端以眼鏡健康指數(shù)的形式展現(xiàn)給用戶，科學直觀的提高了用戶對眼睛健康問題的關注度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。