一种视疲劳测量方法及其系统、存储介质、电子设备技术方案

本发明专利技术公开了一种视疲劳测量方法及其系统、存储介质、电子设备，所述方法包括步骤：获取眼睛的眼动参数；其中，所述眼动参数包括：注视频率、扫视幅度中的一种或多种；通过眼动参数得到眼睛的疲劳程度。由于采用注视频率和/或扫视幅度作为眼动参数来得到疲劳程度，测量结果准确可靠，可以精准确定用户疲劳程度。

A visual fatigue measurement method and its system, storage medium and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
一种视疲劳测量方法及其系统、存储介质、电子设备
本专利技术涉及视疲劳测量
，尤其涉及的是一种视疲劳测量方法及其系统、存储介质、电子设备。
技术介绍
随着视频显示终端(缩写为VDT，主要是各类手机，平板，桌面电脑，电视机，广告屏等电子屏幕)和人工光源的逐渐普及，人口老龄化发展和学习工作压力的增大，以视力模糊，眼干，重影，流泪，眼痛和头颈肩酸痛等为典型症状的视疲劳现象越来越常见。这种现代生活方式引起的眼疲劳状态不仅会危害眼部健康，调节能力持续下降会引发近视和眼部病变，降低其学习成绩和工作效率。现有技术中，由于电子背光屏幕(如常见的手机和电脑显示屏等)普遍会引起眨眼频率大幅降低，常用的眨眼参数应用于VDT视疲劳测量时，存在测量不准的问题。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种视疲劳测量方法及其系统，旨在解决现有技术中视疲劳测量不准的问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种视疲劳测量方法，其中，包括步骤：获取眼睛的眼动参数；其中，所述眼动参数包括：注视频率、扫视幅度中的一种或多种；通过眼动参数得到眼睛的疲劳程度。所述的视疲劳测量方法，其中，所述获取眼睛的眼动参数包括：检测眼睛的眼动轨迹，当眼动轨迹处于浏览状态时，获取眼睛的图像；根据眼睛的图像得到注视频率；其中，所述注视频率为眼球处于静止状态的频率。所述的视疲劳测量方法，其中，所述获取眼睛的眼动参数包括：校准并验证眼睛的图像与视点位置对应关系；检测眼睛的眼动轨迹，当眼动轨迹处于浏览状态时，获取眼睛的图像；根据眼睛的图像与视点位置对应关系、眼睛的图像，确定扫视幅度。所述的视疲劳测量方法，其中，所述校准并验证眼睛的图像与视点位置对应关系，包括：采用校准模型，建立眼睛的图像与视点位置对应关系；采用验证模型验证眼睛的图像与视点位置对应关系，当注视误差大于预设阈值时，更新眼睛的图像与视点位置对应关系；当注视误差小于或等于预设阈值时，完成验证。所述的视疲劳测量方法，其中，所述获取眼睛的眼动参数包括：检测眼睛的眼动轨迹，当眼动轨迹处于浏览状态时，采用至少2个摄像头获取眼睛的图像和眼睛的位置数据；根据眼睛的图像和眼睛的位置数据确定扫视幅度。所述的视疲劳测量方法，其中，所述扫视幅度为眼球扫视角度值。所述的视疲劳测量方法，其中，所述通过眼动参数得到眼睛的疲劳程度包括：获取疲劳程度的标杆数据，根据标杆数据和眼动参数，得到眼睛的疲劳程度。一种视疲劳测量系统，其中，包括：处理器，以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有视疲劳测量程序，所述视疲劳测量程序被所述处理器执行时实现以下步骤：获取眼睛的眼动参数；其中，所述眼动参数包括：注视频率、扫视幅度中的一种或多种；通过眼动参数得到眼睛的疲劳程度。一种存储介质，其中，存储有视疲劳测量程序，所述视疲劳测量程序被执行时，实现如上述任意一项所述视疲劳测量方法的步骤。一种电子设备，其中，包括如上述所述的存储介质。有益效果：由于采用注视频率和/或扫视幅度作为眼动参数来得到疲劳程度，测量结果准确可靠，可以精准确定用户疲劳程度。附图说明图1是本专利技术中视疲劳测量方法的流程图。图2是本专利技术中屏幕和摄像头的示意图。图3A是对应图2中A处时的眼睛的图像。图3B是对应图2中B处时的眼睛的图像。图4A是本专利技术中4点校准方式的示意图。图4B是本专利技术中5点校准方式的示意图。图4C是本专利技术中9点校准方式的示意图。图5是本专利技术中屏幕阅读任务的示意图。图6是本专利技术中眼睛注视和扫视示意图。图7是本专利技术中阅读区的匹配模板的示意图。图8是本专利技术中不同视疲劳状态间的参数差异图。图9是本专利技术中视疲劳测量系统的功能原理框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请同时参阅图1-图9，本专利技术提供了一种视疲劳测量方法的一些实施例。专利技术人通过实验发现，人眼的注视频率越高、扫视幅度越低，则视疲劳程度越深，因此，可以通过人眼的注视频率、扫视幅度来测量视疲劳，如图1所示，本专利技术实施例的视疲劳测量方法，包括以下步骤：步骤S10、获取眼睛的眼动参数；其中，所述眼动参数包括：注视频率、扫视幅度中的一种或多种。注视频率是指眼球处于静止状态的频率(单位为Hz)；扫视幅度是指眼球扫视角度值(单位为°)。注视频率、扫视幅度可以通过多种方式获得，由于人眼和视点位置的距离并不会影响注视频率，只要视点位置不变，即可认为眼球处于静止状态，一段时间内眼球处于静止状态的次数/时间＝注视频率。而扫视幅度与人眼和视点位置(或者说被视物)的距离有关，人眼在浏览东西(例如，阅读、搜索、追踪被视物)时，在扫视了相同的两个视点位置下，近距离扫视的扫视幅度大，远距离扫视的扫视幅度小。通过实验数据发现，在阅读、搜索、追踪任务中，注视频率增加和扫视幅度的降低都能够准确地反映视疲劳(VF)程度的加深，反之，则视疲劳程度降低。也就是说，将注视频率和/或扫视幅度作为眼动参数，通过对眼动参数进行判断可以获得用户的疲劳程度。当然，还可以引入其他眼动参数，如眨眼频率，眨眼时间，眨眼幅度等眨眼参数，注视时间，扫视速率等注视扫视参数。本专利技术由于采用注视频率和/或扫视幅度作为眼动参数来得到疲劳程度，测量结果准确可靠，可以精准确定用户疲劳程度。此外，本专利技术所述方法为非接触式、简单、耗时短，且对用户当前工作或学习状态影响小(甚至可以做到"无感"测量)，以及测量设备简单可携带和成本低等诸多优点。步骤S10包括：步骤S11a、检测眼睛的眼动轨迹，当眼动轨迹处于浏览状态时，获取眼睛的图像。步骤S12a、根据眼睛的图像得到注视频率；其中，所述注视频率为眼球处于静止状态的频率。需要说明的是，注视频率与眼睛的位置数据无关，因此，即使用户在采集眼睛的图像时，因用户头部与屏幕1有相对运动，也不影响注视频率。因此，采用1个摄像头获取眼睛的图像，即可根据眼睛的图像得到注视频率。当然在获取眼睛的图像之前可以进行校准并验证眼睛的图像与视点位置对应关系，具体如步骤S11b。获取眼睛的图像后，在眼睛的图像与视点位置对应关系中得到视点位置，通过分析视点位置可以确定眼球处于静止状态的频率，也就得到了注视频率。当视点位置固定在某一范围内时，则判定眼球处于静止状态，统计一段时间内，眼球处于静止状态的次数，则可以计算注视频率。得到扫视幅度有两种方式，第一种如下：步骤S10包括：步骤S11b、校准并验证眼睛的图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视疲劳测量方法，其特征在于，包括步骤：/n获取眼睛的眼动参数；其中，所述眼动参数包括：注视频率、扫视幅度中的一种或多种；/n通过眼动参数得到眼睛的疲劳程度。/n

【技术特征摘要】
1.一种视疲劳测量方法，其特征在于，包括步骤：
获取眼睛的眼动参数；其中，所述眼动参数包括：注视频率、扫视幅度中的一种或多种；
通过眼动参数得到眼睛的疲劳程度。


2.根据权利要求1所述的视疲劳测量方法，其特征在于，所述获取眼睛的眼动参数包括：
检测眼睛的眼动轨迹，当眼动轨迹处于浏览状态时，获取眼睛的图像；
根据眼睛的图像得到注视频率；其中，所述注视频率为眼球处于静止状态的频率。


3.根据权利要求1所述的视疲劳测量方法，其特征在于，所述获取眼睛的眼动参数包括：
校准并验证眼睛的图像与视点位置对应关系；
检测眼睛的眼动轨迹，当眼动轨迹处于浏览状态时，获取眼睛的图像；
根据眼睛的图像与视点位置对应关系、眼睛的图像，确定扫视幅度。


4.根据权利要求3所述的视疲劳测量方法，其特征在于，所述校准并验证眼睛的图像与视点位置对应关系，包括：
采用校准模型，建立眼睛的图像与视点位置对应关系；
采用验证模型验证眼睛的图像与视点位置对应关系，当注视误差大于预设阈值时，更新眼睛的图像与视点位置对应关系；
当注视误差小于或等于预设阈值时，完成验证。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霏，冯永，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44