一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜制造技术

本发明专利技术公开了一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜，所述智能眼镜包括模式分析处理单元、电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器与接触感应模块；所述模式分析处理单元分别与电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块电性连接，所述距离传感器、光强传感器、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块为传感器组，且共同实现多模态数据。本发明专利技术主要针对一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜，本发明专利技术可较好的对儿童的用眼进行监督和习惯的改变，辅助儿童科学用眼，避免眼近视等用眼习惯带来的不好问题。

A kind of smart glasses that can analyze children's eye habits

【技术实现步骤摘要】
一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜
本专利技术涉及智能眼镜
，具体为一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜。
技术介绍
随着5G时代的到来，移动通信网络已实现了对边缘计算(edgecomputing)的支持，在小型基站可以构建传统的云服务，在网络边缘侧实现对视频图像和传感器数据的处理，目前，由于学习压力大，外加各种电子产品不离手，中国的近视率逐年攀升，导致青少年儿童近视高发与多个因素有关，用眼时间长、不科学使用电子产品，户外活动时间少、阅读光照条件不佳、日常坐姿不正确、长期近距离用眼等不良的用眼习惯，都会致使学生群体近视率居高不下，这些不良的用眼习惯均是导致近视高发的重要原因，养成科学有效地用眼习惯，能将近视风险降到最低；现有的防近视眼镜，主要是采用防蓝光的镜片，通过预防视疲劳，来预防近视，但放蓝光只能解决视疲劳的问题，并不能真正改变用户的用眼习惯，从根本上解决近视问题；目前现有的智能眼镜，有通过检测颈椎角度，来判断孩子的阅读姿态的，但是由于功能单一，不具有较好的分析能力，不能够通过多种传感器数据融合分析儿童的生活阅读习惯，从而精确干预，达到预防近视的目的；还没有能够在可穿戴设备端实现了精确的阅读姿态检测和用眼距离检测、多类型用眼模式分析等功能，同时，进行用眼时长、户内外活动时间、阳光摄入量、运动步数统计，但终端受处理器性能的影响，在运行一些深度学习的模型时，会影响实时识别处理的效果，而如果全部上传服务器，则由于网络带宽的限制，网络延迟同样会造成实时性下降，造成跟踪目标和叠加效果比较差。r>
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜，所述智能眼镜包括模式分析处理单元、电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器与接触感应模块；所述模式分析处理单元分别与电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块电性连接，所述距离传感器、光强传感器、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块为传感器组，且共同实现多模态数据；所述模式分析处理单元用于实现多种用眼活动模式的识别，传感器控制，中断响应处理，其包括控制模块、接收模块、转化模块、分析模块与储存模块；所述电源管理单元用于进行电池充电管理、低功耗休眠管理、不同模块电流电压管理；所述电源管理单元包括电源模块与检测模块；所述距离传感器，其用于实现对阅读距离的精确测量以检测用眼习惯；所述通信单元包括蓝牙模块和Wi-Fi模块，其均用于智能眼镜与云服务器、手机APP的数据交互，以及外设对智能眼镜的控制；所述光强传感器，其用于实现环境光强度的采集以分析光照强度；所述震动马达，其用于提供实时预警，在姿态不正确、用眼距离过近、用眼时间过长时提供报警震动；所述9轴传感器，其用于加速度、陀螺仪实现人体动作的捕获以检测阅读姿态；所述温湿度传感器，其用于检测环境的温湿度情况，综合做分析室内外场景分析；所述接触感应模块，其用于通过接触皮肤来唤醒智能眼镜开关机；所述接触感应模块包括接触感应传感器和开关控制模块。优选的，所述多模态数据基于机器学习模式识别算法，构建儿童活动行为模型，判断是在室内、室外或处于行为模式中一种，实现不同模式下的统计数据，采用多模态KNN对几种生活模式分类，通过历史数据对每类数据模型进行训练，然后多种数据排序汇总，实现模式分类。优选的，所述数据统计包括不同模式下的用眼时长、户内外活动时间、阳光摄入量、运动步数统计、用眼距离、颈椎姿态，通过对与青少年近视形成、发展密切相关的因素进行实时统计分析，对儿童的个体用眼习惯做分类，给出其患近视的风险预测。优选的，所述控制模块为单片机，用于智能眼镜的执行行为控制；所述接收模块用于获取传感器组所检测的信息；所述转化模块用于将传感器组所检测的信息进行转化读取，供控制模块选择下达指令；所述分析模块用于对传感器组所检测的信息进行分析与预测；所述储存模块用于对传感器组所检测的信息进行储存。优选的，所述电源模块用于对智能眼镜提供电能；所述检测模块用于获取智能眼镜的使用模式，进而通过模式分析处理单元选择电池充电管理、低功耗休眠管理和不同模块电流电压管理的一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：具有较好的分析能力，能够通过多种传感器数据融合分析儿童的生活阅读习惯，达到预防近视的目的；实现了精确的阅读姿态检测和用眼距离检测、多类型用眼模式分析等功能，可对不同模式下的用眼时长、户内外活动时间、阳光摄入量、运动步数统计、用眼距离、颈椎姿态，通过对与青少年近视形成、发展密切相关的因素进行实时统计分析，对儿童的个体用眼习惯做分类，给出其患近视的风险预测，将采集的儿童生活中的数据样本，用作训练样本，可较好的对儿童的用眼进行监督和习惯的改变，辅助儿童科学用眼，避免眼近视等用眼习惯带来的不好问题，通过大量多种传感器的多模态数据，基于机器学习模式识别算法，构建儿童活动行为模型，能够判断是在室内还是室外，是在看电视、看电脑、看书、运动娱乐、休息等多种行为模式，实现各种模式下的统计数据，包括不同模式下的用眼时长、户内外活动时间、阳光摄入量、运动步数统计、用眼距离、颈椎姿态等，打造更全面，精细的护眼方案，通过这些与青少年近视形成、发展密切相关的因素实时统计分析，对儿童的个体用眼习惯做分类，给出其患近视的风险预测。附图说明图1为本专利技术实施例提供的智能眼镜的示意图；图2为本专利技术的模式分析处理单元系统框图；图3为本专利技术的电源管理单元系统框图；图4为本专利技术的通信单元系统框图；图5为本专利技术的接触感应模块系统框图；图6为本专利技术的多模态KNN流程框图；图7为本专利技术的状态结果分布图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图7，本专利技术提供一种技术方案：一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜，所述智能眼镜包括模式分析处理单元、电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器与接触感应模块；所述模式分析处理单元分别与电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块电性连接，所述距离传感器、光强传感器、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块为传感器组，且共同实现多模态数据，所述多模态数据基于机器学习模式识别算法，构建儿童活动行为模型，判断是在室内、室外或处于行为模式中一种，实现不同模式下的统计数据，所述数据统计包括不同模式下的用眼时长、户内外活动时间、阳光摄入量、运动步数统计、用眼距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜，其特征在于，所述智能眼镜包括模式分析处理单元、电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器与接触感应模块；所述模式分析处理单元分别与电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块电性连接，所述距离传感器、光强传感器、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块为传感器组，且共同实现多模态数据；/n所述模式分析处理单元用于实现多种用眼活动模式的识别，传感器控制，中断响应处理，其包括控制模块、接收模块、转化模块、分析模块与储存模块；/n所述电源管理单元用于进行电池充电管理、低功耗休眠管理、不同模块电流电压管理；所述电源管理单元包括电源模块与检测模块；/n所述距离传感器，其用于实现对阅读距离的精确测量以检测用眼习惯；/n所述通信单元包括蓝牙模块和Wi-Fi模块，其均用于智能眼镜与云服务器、手机APP的数据交互，以及外设对智能眼镜的控制；/n所述光强传感器，其用于实现环境光强度的采集以分析光照强度；/n所述震动马达，其用于提供实时预警，在姿态不正确、用眼距离过近、用眼时间过长时提供报警震动；/n所述9轴传感器，其用于加速度、陀螺仪实现人体动作的捕获以检测阅读姿态；/n所述温湿度传感器，其用于检测环境的温湿度情况，综合做分析室内外场景分析；/n所述接触感应模块，其用于通过接触皮肤来唤醒智能眼镜开关机；所述接触感应模块包括接触感应传感器和开关控制模块。/n...

【技术特征摘要】
1.一种能够分析儿童用眼习惯的智能眼镜，其特征在于，所述智能眼镜包括模式分析处理单元、电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器与接触感应模块；所述模式分析处理单元分别与电源管理单元、距离传感器、通信单元、光强传感器、震动马达、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块电性连接，所述距离传感器、光强传感器、9轴传感器、温湿度传感器和接触感应模块为传感器组，且共同实现多模态数据；
所述模式分析处理单元用于实现多种用眼活动模式的识别，传感器控制，中断响应处理，其包括控制模块、接收模块、转化模块、分析模块与储存模块；
所述电源管理单元用于进行电池充电管理、低功耗休眠管理、不同模块电流电压管理；所述电源管理单元包括电源模块与检测模块；
所述距离传感器，其用于实现对阅读距离的精确测量以检测用眼习惯；
所述通信单元包括蓝牙模块和Wi-Fi模块，其均用于智能眼镜与云服务器、手机APP的数据交互，以及外设对智能眼镜的控制；
所述光强传感器，其用于实现环境光强度的采集以分析光照强度；
所述震动马达，其用于提供实时预警，在姿态不正确、用眼距离过近、用眼时间过长时提供报警震动；
所述9轴传感器，其用于加速度、陀螺仪实现人体动作的捕获以检测阅读姿态；
所述温湿度传感器，其用于检测环境的温湿度情况，综合做分析室内外场景分析；
所述接触感应模块，其用于通过接触皮肤来唤醒智能眼镜开关机；所述接触感应模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，
申请(专利权)人：中科海微北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11