(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911188399.X
(22)申请日 2019.11.28
(71)申请人 西南民族大学
地址 610000 四川省成都市一环路南四段
16号
(72)发明人 宋鹏云 周航 韩柯 杨鹏飞
张寅睿 隗征 虎帅珂 郭子铭
刘阳辉 彭安金 王天冬 张俊祎
景贯哲 王子闻 朱世奥 王靖东
(74)专利代理机构 重庆市诺兴专利代理事务所
(普通合伙) 50239
代理人 卢玲
(51)Int.Cl.
H04M 1/725(2006.01)
(54)发明名称
方法
(57)摘要
本发明公开了一种对人眼与手机距离进行
检测的装置及方法；一种对人眼与手机距离进行
检测的装置，该装置包括：前置摄像头和嵌入式
系统；其特征在于：嵌入式系统内设置有信息输
户的信息传输到距离计算模块；特征提取模块，
用于利用人脸识别方法，对前置摄像头采集的图
像信号提取用户双眼的特征点，并将特征点数据
输出到距离计算模块；距离计算模块，用于提取
的用户双眼的特征点数据，计算出摄像头采集的
用户的两个内眼角之间的距离，再根据两个内眼
角之间的距离数据和用户的信息数据以及计算
模块中存储的实验数据计算出人眼与手机屏幕
的距离；本发明可广泛应用于手机、计算机等设
备中。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 110784600 A 2020.02.11
C N 110784600
A
1.一种对人眼与手机距离进行检测的装置，该装置包括：前置摄像头(1)和嵌入式系统
(2)；
前置摄像头(1)用于采集用户脸部图像，将脸部图像信号输出到嵌入式系统(2)；
其特征在于：嵌入式系统(2)内设置有：
信息输入模块(26)，用于用户输入信息；信息输入模块(26)将用户的信息传输到距离计算模块(22)；
特征提取模块(21)，用于利用人脸识别方法，对前置摄像头(5)采集的图像信号提取用户双眼的特征点，并将特征点数据输出到距离计算模块(22)；
距离计算模块(22)，用于提取的用户双眼的特征点数据，计算出摄像头(5)采集的用户的两个内眼角之间的距离，再根据两个内眼角之间的距离数据和用户的信息数据以及计算模块(22)中存储的实验数据计算出人眼与手机屏幕的距离，将距离数据输出到判断模块
(23)；
判断模块(23)：用于根据距离数据判断人眼与手机距离是否符合规定的要求，并将检测结果通过显示驱动模块(24)输出到手机屏幕(3)显示。
2.根据权利要求1所述的一种对人眼与手机距离进行检测的装置，其特征在于：该装置还包括语音播报模块(3)；判断模块(23)将检测结果通过语音播报模块(25)输出到扬声器
(4)进行语音播报。
3.一种对人眼与手机距离进行检测的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
A.用户在信息输入模块(26)中输入信息，用户输入的信息包括年龄、性别等；信息输入模块(26)将用户的信息传输到距离计算模块(22)；
B.利用前置摄像头(5)采集用户脸部图像，将脸部图像信号输出到图像采集模块(21)；
C.利用人脸识别方法，对前置摄像头(5)采集的图像信号提取用户双眼的特征点，并将特征点数据输出到距离计算模块(22)；
D.距离计算模块(22)利用提取的用户双眼的特征点数据，计算出摄像头(5)采集的用户的两个内眼角之间的距离，再根据两个内眼角之间的距离数据和用户的信息数据以及计算模块(22)中存储的实验数据计算出人眼与手机屏幕的距离，将距离数据输出到判断模块
(23)；
E.判断模块(23)根据距离数据判断人眼与手机距离是否符合规定的要求，并将检测结果通过显示驱动模块(24)输出到手机屏幕(3)显示。
4.根据权利要求3所述的一种对人眼与手机距离进行检测的方法，其特征在于：该方法还包括：F.判断模块(23)将检测结果通过语音播报模块(25)输出到扬声器(4)进行语音播报。
权 利 要 求 书1/1页CN 110784600 A
一种对人眼与手机距离进行检测的装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及距离检测，具体涉及一种对人眼与手机距离进行检测的装 置及方法。
背景技术
[0002]目前有大约20多款用于测量视力的手机app或小程序。都使用国家标 准视力测试表。即告知用户，让其保持双眼距手机屏幕40cm，进而通过变 换视标的方式，判断用户视力。但用户很难判断自身双眼距离手机屏幕的 准确距离，因此测试结果难以精准。
发明内容
[0003]本发明针对现有技术存在的不足，提出了一种对人眼与手机距离进行 检测的装置及方法。
[0004]本发明的第一个技术方案是：一种对人眼与手机距离进行检测的装置， 该装置包括：前置摄像头和嵌入式系统。
[0005]前置摄像头用于采集用户脸部图像，将脸部图像信号输出到嵌入式系 统。[0006]其特征在于：嵌入式系统内设置有：
[0007]信息输入模块，用于用户输入信息；用户输入的信息包括年龄、性别等； 信息输入模块将用户的信息传输到距离计算模块；
[0008]特征提取模块，用于利用人脸识别方法，对前置摄像头采集的图像信号 提取用户双眼的特征点，并将特征点数据输出到距离计算模块。
[0009]距离计算模块，用于提取的用户双眼的特征点数据，计算出摄像头采集 的用户的两个内眼角之间的距离，再根据两个内眼角之间的距离数据和用 户的信息数据以及计算模块中存储的实验数据计算出人眼与手机屏幕的距 离，将距离数据输出到判断模块；[0010]判断模块：用于根据距离数据判断人眼与手机距离是否符合规定的要 求，并将检测结果通过显示驱动模块输出到手机屏幕显示。
[0011]根据本发明所述的一种对人眼与手机距离进行检测的装置的优选方 案，该装置还包括语音播报模块。判断模块将检测结果通过语音播报模块 输出到扬声器进行语音播报。
[0012]本发明的第二个技术方案是，一种对人眼与手机距离进行检测的方 法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
[0013] A.用户在信息输入模块中输入信息，用户输入的信息包括年龄、性别 等；信息输入模块将用户的信息传输到距离计算模块22；
[0014] B.利用前置摄像头采集用户脸部图像，将脸部图像信号输出到图像采集 模块。[0015] C.利用人脸识别方法，对前置摄像头采集的图像信号提取用户双眼的 特征点，并将特征点数据输出到距离计算模块。
[0016] D.距离计算模块利用提取的用户双眼的特征点数据，计算出摄像头采集 的用户的两个内眼角之间的距离，再根据两个内眼角之间的距离数据和用 户的信息数据以及计
算模块中存储的实验数据计算出人眼与手机屏幕的距 离，将距离数据输出到判断模块。[0017] E.判断模块根据距离数据判断人眼与手机距离是否符合规定的要求，并 将检测结果通过显示驱动模块输出到手机屏幕显示。
[0018]根据本发明所述的一种对人眼与手机距离进行检测的方法的优选方 案，该方法还包括：
[0019] F.判断模块将检测结果通过语音播报模块输出到扬声器进行语音播 报。[0020]本发明所述的基于人体骨骼关键点识别的视力检测设备及方法的有益 效果是：本发明使用前置摄像头采集用户脸部图像，通过人脸特征点识别 算法抓取到双眼特征，并利用摄像头焦距等信息计算出人眼到摄像头的距 离，从而提示用户更精准地保持标准距离，提高视力测试的准确度，同时 也可以保护眼睛。本发明可广泛应用于手机、计算机等设备中。
附图说明
[0021]图1是本发明所述的一种对人眼与手机距离进行检测的装置的原理框 图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施实例对本发明的技术方案进行进一步详细的 说明。但应该指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0023]参见图1，一种对人眼与手机距离进行检测的装置，该装置包括：前置 摄像头1和嵌入式系统2。
[0024]前置摄像头1用于采集用户脸部图像，将脸部图像信号输出到嵌入式系 统2。[0025]嵌入式系统2内设置有：
[0026]信息输入模块26，用于用户输入信息；用户输入的信息包括年龄、性 别等；信息输入模块将用户的信息传输到距离计算模块22；
[0027]特征提取模块21，用于利用人脸识别方法，对前置摄像头5采集的图 像信号提取用户双眼的特征点，并将特征点数据输出到距离计算模块22。
[0028]距离计算模块22，用于提取的用户双眼的特征点数据，计算出摄像头5 采集的用户的两个内眼角之间的距离，再根据两个内眼角之间的距离数据 和用户的信息数据以及计算模块22中存储的实验数据计算出人眼与手机屏 幕的距离，将距离数据输出到判断模块23。
[0029]判断模块23：用于根据距离数据判断人眼与手机距离是否符合规定的 要求，并将检测结果通过显示驱动模块24输出到手机屏幕3显示。
[0030]一种对人眼与手机距离进行检测的方法，该方法包括如下步骤：
[0031] A.用户在信息输入模块中输入信息，用户输入的信息包括年龄、性别 等；信息输入模块将用户的信息传输到距离计算模块22；
[0032] B.利用前置摄像头5采集用户脸部图像，将脸部图像信号输出到图像采 集模块21。
[0033] C.利用人脸识别方法，对前置摄像头5采集的图像信号提取用户双眼 的特征点，并将特征点数据输出到距离计算模块22。
[0034]双眼的特征点主要包括内眼角、外眼角等部位。
[0035] D.距离计算模块22利用提取的用户双眼的特征点数据，计算出摄像头 5采集的用户的两个内眼角之间的距离，再根据两个内眼角之间的距离数据 和用户的信息数据以及计算模块22中存储的实验数据计算出人眼与手机屏 幕的距离，将距离数据输出到判断模块23。
[0036]距离计算模块22内先存储有大量的实验数据，这些实验数据包括：在 人眼距离屏幕为设定距离L时，摄像头5采集的不同年龄、不同性别的人 的两个内眼角之间的距离数据；具体计算距离时，可假定相同年龄相同性 别的人的两个内眼角之间的距离是固定的，设置摄像头采用1X变焦，由于 采集的图像大小与是成反比的，距离越近，图像越大，根据等比关系，可 计算出人眼与手机屏幕的距离。
[0037]比如，距离计算模块22内先存储有18岁、19岁、20岁的女性在人眼 距离屏幕的设定距离为40cm时两个内眼角之间的距离为2cm、2.1cm、2.1 cm。现在摄像头5采集的18岁的女性用户的两个内眼角之间的距离4cm， 那么根据反比关系，可计算此时18岁的女性用户的人眼与手机屏幕的距离 x为：
[0038]40：x＝4:2 x＝20cm
[0039] E.判断模块23根据距离数据判断人眼与手机距离是否符合规定的要 求，如果测得距离小于设定距离，则提示“距离过近”。若测得距离大于设定 距离，则提示“距离过远，若测得距离约等于设定距离，则开始视力测试。 并将检测结果通过显示驱动模块24输出到手机屏幕3显示。
[0040] F.判断模块23将检测结果通过语音播报模块25输出到扬声器4进行 语音播报。[0041]另外，在具体实施例中，距离的计算需要重复进行多次，即在设定时间 内，选取若干张图片来提取双眼的特征点数据，分别计算人眼与手机距离， 如果判断人眼与手机距离符合规定要求的次数达到了设定值，才能得出人 眼与手机距离符合规定要求的结论。同理，对“距离过近”、“距离过远” 的结论也是通过多次计算和判断得出的。
[0042]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以 理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种 变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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