专利名称：红外遥控视力自动测量装置及测试方法
技术领域：
本发明涉及一种视力自动测量领域，特别是一种遥控视力自动测量装置及测试方法。
背景技术：
在使用标准视力表测定视力时，都是医生指出某一视标，受试者判断视标的方向， 通过判断的正确与否判定受试者的视力，这种做法增加了医生的工作量，测试结果易受医生主观影响，特别是进行大规模体检时，效率较低；标准视力表上每个视标的方向是固定的，不能防止受试者事前背记视力表。鉴于此，本系统测试时，计算机每次随机给出一个视标供受试者判断，受试者通过遥控器方向键判断视标方向，计算机根据其判定结果自动增大或减小视标，从而测出受试者的视力。视标的设计依据视力表国家标准，采用矢量图形， 在放大或缩小时能始终保持边界平滑，并且能根据显示器分辨率的不同而自适应调整，使视标几何尺寸保持不变，保证了测试结果真实可靠。测试过程中，计算机每次给出的视标大小、方向以及受试者做出的判断都被完整地记录下来，以文本文件形式存储，作为测试结果的原始依据，从而有效地避免了对测试结果的争议。考虑到有的受试者在常规测试时指定的距离有可能仍无法判断最大视标的方向，实际测量时一般是让受试者走到刚好能看清最大视标的位置测量，测量此时受试者与视标的水平距离，根据此距离计算受试者的视力，因此，本系统安装了超声测距装置，可以自动测量二者距离。
发明内容
本发明的目的就是提供一种红外遥控视力自动测量装置，它借助于51单片机和 PC机使测试过程及结果保存简单方便，结果科学准确。本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有
遥控器，用于受试者输入测试答案及身份识别ID号，并通过红外波发送出去； 红外接收头，用于接收遥控器所发出的红外波，并对接收的信号进行放大、检波和整形处理；
单片机，用于接收红外接收头处理后的信号，并解码成为上位机能识别的信号； 上位机，用于显示随机生成的测试视标，接收单片机发送的信号，判断受试者答案是否正确，并统计和显示受试者测得的视力度数。进一步，所述装置还包括有超声测距装置，超声测距装置用于测量受试者与上位机显示器之间的水平距离，并通过单片机进行信号解码后发送至上位机，上位机根据受试者与上位机之间的受试距离判断最后所测得的视力度数是否有效，或在受试距离短于常规测试标准距离的情况下计算受试者的实际视力度数。进一步，所述超声测距装置的核心模块型号为UT-100。进一步，所述装置还包括有蜂鸣器，受试者每次按下遥控器按钮后，蜂鸣器发出声音信号提示受视者本次操作成功。
进一步，所述红外接收头为HS0038 —体化红外接收头。进一步，所述单片机型号为AT89C52。本发明的另一个目的就是提供一种上述红外遥控视力自动测量装置进行自动测试的方法，它可以实现自动化准确视力测量。本发明的另一个目的是通过这样的技术方案实现的，其步骤如下
1)受试者通过遥控器输入身份识别ID号，若ID号正确则转入步骤2)，若ID号错误则重新输入；
2)上位机显示器随机生成并显示测试视标，受试者从预设等级开始测试，通过遥控器输入所测试一级视标的方向；
3)步骤2)中所述的所测试一级视标的方向通过上位机判断是否正确并进行统计记录， 若正确则转入下一级视标测试，若错误则转回上一级视标测试；
4)步骤3)中所述转回上一级视标测试已通过或最高精度等级视标测试回答正确则测试终止并转入步骤5);
5)上位机统计受试者测试结果，并通过超声测距装置检测受试者与上机位显示器之间的距离是否符合预设标准测试距离，若符合则判断测试结果有效，在显示器上输出测试结果，若不符合则判断测试结果无效，并转回步骤1)。进一步，所述步骤3)和步骤4)中，同一级视标连续回答五次，其中正确四次以上， 即视为该级视标判断正确，否则视为错误。由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点
1、可重复性强、准确可靠、精度高。随机生成单个视标图形的显示方法，有效的排除了视觉拥挤以及背诵视力表的可能，最大限度地排除了人为猜测与输入错误的干扰，每一等级视力的确定需要通过多次判断才能认定正确。2、测量过程自动化，易于操作。通过遥控器人机互动，计算机自动显示视标，减少了医生工作量以及人为对视力检测结果的干扰，实现了全天候、高精确、非等级测量，操作的每一步骤均有语音提示，更加人性化，测量结果能以文本文件的形式自动保存。3、智能化成本低、实用性强。能全程跟踪被测者的每一次测试情况，并提供相应的结果分析；可测视力范围广，达到对数值0. 05 5. 3。整个系统仅使用了一台PC机、AT89C52 单片机一块以及少量外围元件。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
本发明的
如下。图1为本发明测量装置结构示意图。图2为本发明测试方法流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。红外遥控视力自动测量装置，它包括有
遥控器，用于受试者输入测试答案及身份识别ID号，并通过红外波发送出去； 红外接收头，用于接收遥控器所发出的红外波，并对接收的信号进行放大、检波和整形处理；
单片机，用于接收红外接收头处理后的信号，并解码成为上位机能识别的信号； 上位机，用于显示随机生成的测试视标，接收单片机发送的信号，判断受试者答案是否正确，并统计和显示受试者测得的视力度数。如图1所示，受试者通过遥控器应答，发送红外信号，红外接收头接收红外信号， 同时对信号进行放大、检波、整形处理得到TTL电平编码信号，再传送给单片机，经单片机解码后发送给上位机处理，上位机根据收到的数据智能显示视标等信息，测量全程无需增加工作人员。系统自动完成，红外接收头、单片机、遥控器性本可靠，成本低廉。所述装置还包括有超声测距装置，超声测距装置用于测量受试者与上位机显示器之间的水平距离，并通过单片机进行信号解码后发送至上位机，上位机根据受试者与上位机之间的受试距离判断最后所测得的视力度数是否有效，或在受试距离短于常规测试标准距离的情况下计算受试者的实际视力度数。超声测距是一种非接触式测距方式，不受光线等因素影响，对灰尘、烟雾、电磁干扰等恶劣环境有一定适应能力，超声波发射器向某一方向发射超声波，超声信号在遇到障碍物之后反射回来被接受装置接收，通过测量往返时间再根据声速即可计算二者距离。通过超声测距装置能有效验证受试者的测量距离是否有效。所述超声测距装置的核心模块型号为 UT-100。所述装置还包括有蜂鸣器，受试者每次按下遥控器按钮后，蜂鸣器发出声音信号提示受视者本次操作成功。所述遥控器型号为众合TV-Al，也可以选用其它普通电视机遥控器，但由于不同遥控器的编码方式有所不同，因此在选用其它型号遥控器之后，需要对遥控器的编码进行测试，并根据测试结果，对单片机内部的工作程序进行少量修改。所述红外接收头为HS0038 —体化红外接收头。接收部分即二进制信号的解调由一体化红外接收头HS0038完成，它把收到的红外信号经内部处理并解调复原输出。所述单片机型号为AT89C52。AT89C52单片机完全可以满足本系统的设计要求，相对于其他具有相当功能的器件来说，具有价格便宜，对环境要求不高，工作稳定等优点。如图2所示，上述红外遥控视力自动测量装置进行自动测试的方法，其步骤如下
1)受试者通过遥控器输入身份识别ID号，若ID号正确则转入步骤2)，若ID号错误则重新输入；
2)上位机显示器随机生成并显示测试视标，受试者从预设等级开始测试，通过遥控器输入所测试一级视标的方向；
3)步骤2)中所述的所测试一级视标的方向通过上位机判断是否正确并进行统计记录， 若正确则转入下一级视标测试，若错误则转回上一级视标测试；
4)步骤3)中所述转回上一级视标测试已通过或最高精度等级视标测试回答正确则测试终止并转入步骤5);5)上位机统计受试者测试结果，并通过超声测距装置检测受试者与上机位显示器之间的距离是否符合预设标准测试距离，若符合则判断测试结果有效，在显示器上输出测试结果，若不符合则判断测试结果无效，并转回步骤1)。受试者在测试时通过ID号进行身份验证，再根据上位机显示器所显示的视标，选择自己的判断方向，进行测试直到整个测试过程完成，上位机会判断测试是否有效并公布测试结果，整个测试过程不需要由专业的医生介入，方便、准确、快捷。为了使检测结果更加准确，所述步骤3)和步骤4)中，同一级视标连续回答五次， 其中正确四次以上，即视为该级视标判断正确，否则视为错误。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.红外遥控视力自动测量装置，其特征在于它包括有遥控器，用于受试者输入测试答案及身份识别ID号，并通过红外波发送出去；红外接收头，用于接收遥控器所发出的红外波，并对接收的信号进行放大、检波和整形处理；单片机，用于接收红外接收头处理后的信号，并解码成为上位机能识别的信号；上位机，用于显示随机生成的测试视标，接收单片机发送的信号，判断受试者答案是否正确，并统计和显示受试者测得的视力度数。
2.如权利要求1所述的红外遥控视力自动测量装置，其特征在于它还包括有超声测距装置，超声测距装置用于测量受试者与上位机显示器之间的水平距离，并通过单片机进行信号解码后发送至上位机，上位机根据受试者与上位机之间的受试距离判断最后所测得的视力度数是否有效，或在受试距离短于常规测试标准距离的情况下计算受试者的实际视力度数。
3.如权利要求2所述的红外遥控视力自动测量装置，其特征在于所述超声测距装置的核心模块型号为UT-100。
4.如权利要求1、2或3所述的红外遥控视力自动测量装置，其特征在于它还包括有蜂鸣器，受试者每次按下遥控器按钮后，蜂鸣器发出声音信号提示受视者本次操作成功。
5.如权利要求1所述的红外遥控视力自动测量装置，其特征在于所述红外接收头为 HS0038 一体化红外接收头。
6.如权利要求1所述的红外遥控视力自动测量装置，其特征在于所述单片机型号为 AT89C52。
7.如权利要求1至6所述的红外遥控视力自动测量装置进行自动测试的方法，其特征在于，其步骤如下1)受试者通过遥控器输入身份识别ID号，若ID号正确则转入步骤2)，若ID号错误则重新输入；2)上位机显示器随机生成并显示测试视标，受试者从预设等级开始测试，通过遥控器输入所测试一级视标的方向；3)步骤2)中所述的所测试一级视标的方向通过上位机判断是否正确并进行统计记录， 若正确则转入下一级视标测试，若错误则转回上一级视标测试；4)步骤3)中所述转回上一级视标测试已通过或最高精度等级视标测试回答正确则测试终止并转入步骤5);5)上位机统计受试者测试结果，并通过超声测距装置检测受试者与上机位显示器之间的距离是否符合预设标准测试距离，若符合则判断测试结果有效，在显示器上输出测试结果，若不符合则判断测试结果无效，并转回步骤1)。
8.如权利要求7所述的自动测试方法，其特征在于所述步骤3)和步骤4)中，同一级视标连续回答五次，其中正确四次以上，即视为该级视标判断正确，否则视为错误。
全文摘要
本发明涉及视力自动测量领域，特别是一种遥控视力自动测量装置及测试方法。其中自动测量装置包括有遥控器、红外接收头、单片机和上位机。测试方法步骤为1)输入身份识别ID号；2)通过遥控器输入所测试一级视标的方向；3)判断是否正确并进行统计记录；4)完成测试过程；5)检验测试过程有效性，并输出测试结果。该测量装置结构简单，成本低廉，工作稳定，实现自动化测量，该测量发法在测量过程中无需医生介入，测量结果准确，大量简化医生工作量。
文档编号A61B3/032GK102499625SQ201110339569
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者乔梁, 宋文强, 庞剑飞, 张明伟, 蔡军杰, 齐刚 申请人:中国人民解放军第三军医大学