1.一種基于圖像分析電子視力檢測儀怎么看，其特征在于，包括：圖像采集模塊、人臉檢測模塊、手勢識別模塊、視力表顯示模塊，以及語音提示和結果顯示模塊；其中：
所述圖像采集模塊，用于采集外界圖像，供人臉檢測模塊與手勢識別模塊使用；
所述人臉檢測模塊，用于根據圖像采集模塊采集到的圖像來進行人臉檢測，若連續多次均檢測到人臉，則標定手勢檢測范圍，并通知視力表顯示模塊開始視力檢測；
所述視力表顯示模塊，用于根據視力檢測算法，來顯示帶有方向的視力檢測標識，還用于根據檢測結果來更新下一視力檢測標識的方向和/或大小；
所述手勢識別模塊，用于在標定的手勢檢測范圍內，通過膚色檢測得到手的輪廓并分析得到使用者當前的手勢指向；
所述語音提示和結果顯示模塊，用于比較視力表顯示模塊發送的當前帶有方向的視力檢測標識的期望指向，與手勢識別模塊識別的手勢指向，獲得的檢測結果通過語音播報與屏幕顯示的方式輸出。
2.根據權利要求1所述的一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看，其特征在于，人臉檢測過程如下：
基于預先訓練好的Haar特征分類器進行人臉檢測，并在Haar特征分類器檢測結果中，去掉面積小于預定值的干擾項；
再計算檢測結果中膚色塊所占的比例，當該比例達到一定值時認為檢測到了一張人臉。
3.根據權利要求1所述的一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看，其特征在于，所述在標定的手勢檢測范圍內，通過膚色檢測得到手的輪廓并分析得到使用者當前的手勢指向包括：
從圖像中將標定的手勢檢測范圍切割出來；
通過膚色檢測的方法獲得膚色塊的輪廓，遍歷找出最大輪廓，即為疑似手勢輪廓；
通過疑似手勢輪廓的大小及長寬比判斷是否為干擾，若判斷為干擾說明使用者還未進行指向；否則，表示檢測到手勢輪廓；
遍歷手勢輪廓上的所有點，尋找手勢輪廓上到輪廓重心的距離為極大值的點，排除兩側的連續下降點數小于預設值的干擾極值點；
計算剩下的極值點中兩側下降點的平均距離下降速度，下降速度最快的點即為輪廓上最突出的點，對應使用者指向某一方向時的指尖點；
將指尖點逆時針方向的一段輪廓擬合成直線，計算直線與橫軸的夾角，夾角小于分界角度則認為使用者指向橫向，否則認為指向豎向；
若判斷為橫向，則檢查輪廓重心的橫向相對位置，其相對位置與指向相反，即重心在右半部分說明指向左，反之指向右；若判斷為豎向，則檢查輪廓重心的豎向相對位置，其相對位置也與指向相反，即重心在下半部分說明指向上，反之指向下。
4.根據權利要求1所述的一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看，其特征在于，所述根據視力檢測算法，來顯示帶有方向的視力檢測標識，還用于根據檢測結果來更新下一視力檢測標識的方向和/或大小包括：
視力檢測標識的從大到小共有N行，每一行都包含大小相同但方向不同的若干視力檢測標識；
初始階段，從第i行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；
之后，繼續使用從第i行中隨機選取另一方向的視力檢測標識顯示，如果連續多次檢測結果正確，則進入下降模式；如果連續多次檢測結果錯誤，則進入上升模式；
在下降模式中，從第i+1行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；在上升模式中，從第i-1行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示。
5.根據權利要求4所述的一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看，其特征在于，
在下降模式中，如果連續多次檢測結果正確，且i+1等于N，則視力檢測結束；如果連續多次檢測結果正確，且i+1小于N，則從第i+2行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；如果連續多次檢測結果錯誤，則視力檢測結束；
在上升模式中，如果連續多次檢測結果錯誤，且i-1等于1，則視力檢測結束；如果連續多次檢測結果錯誤，且i+1大于1，則從第i-2行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；如果連續多次檢測結果正確，則視力檢測結束。
說明書
基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看
技術領域
本發明涉及圖像處理與模式識別技術，尤其涉及一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看。
背景技術
隨著科技水平的提高，電腦、智能手機、平板電腦等高科技產品普及度越來越高，這些電子產品的使用確實給我們的生活帶來了很多便利，但是不可忽視的是它們同時也帶來了很多危害，其中對視力的傷害尤其不可忽視。
不論從美觀還是健康的角度考慮，對視力的保護都十分重要，尤其是對成長期的青少年而言，外界的刺激和自身不良用眼習慣很容易導致視力下降。
目前，視力檢測通常在特定檢測機構(例如，醫院或者配鏡機構的驗光室)采用人工的方式進行，使得用戶無法獨立進行視力檢測。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看，以達到讓使用者可以隨時隨地獨立進行視力測試的目的。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看，包括：圖像采集模塊、人臉檢測模塊、手勢識別模塊、視力表顯示模塊，以及語音提示和結果顯示模塊；其中：
所述圖像采集模塊，用于采集外界圖像，供人臉檢測模塊與手勢識別模塊使用；
所述人臉檢測模塊，用于根據圖像采集模塊采集到的圖像來進行人臉檢測，若連續多次均檢測到人臉，則標定手勢檢測范圍，并通知視力表顯示模塊開始視力檢測；
所述視力表顯示模塊，用于根據視力檢測算法，來顯示帶有方向的視力檢測標識，還用于根據檢測結果來更新下一視力檢測標識的方向和/或大小；
所述手勢識別模塊，用于在標定的手勢檢測范圍內，通過膚色檢測得到手的輪廓并分析得到使用者當前的手勢指向；
所述語音提示和結果顯示模塊，用于比較視力表顯示模塊發送的當前帶有方向的視力檢測標識的期望指向，與手勢識別模塊識別的手勢指向，獲得的檢測結果通過語音播報與屏幕顯示的方式輸出。
人臉檢測過程如下：
基于預先訓練好的Haar特征分類器進行人臉檢測，并在Haar特征分類器檢測結果中，去掉面積小于預定值的干擾項；
再計算檢測結果中膚色塊所占的比例，當該比例達到一定值時認為檢測到了一張人臉。
所述在標定的手勢檢測范圍內，通過膚色檢測得到手的輪廓并分析得到使用者當前的手勢指向包括：
從圖像中將標定的手勢檢測范圍切割出來；
通過膚色檢測的方法獲得膚色塊的輪廓，遍歷找出最大輪廓，即為疑似手勢輪廓；
通過疑似手勢輪廓的大小及長寬比判斷是否為干擾，若判斷為干擾說明使用者還未進行指向；否則，表示檢測到手勢輪廓；
遍歷手勢輪廓上的所有點，尋找手勢輪廓上到輪廓重心的距離為極大值的點，排除兩側的連續下降點數小于預設值的干擾極值點；
計算剩下的極值點中兩側下降點的平均距離下降速度，下降速度最快的點即為輪廓上最突出的點，對應使用者指向某一方向時的指尖點；
將指尖點逆時針方向的一段輪廓擬合成直線，計算直線與橫軸的夾角，夾角小于分界角度則認為使用者指向橫向，否則認為指向豎向；
若判斷為橫向，則檢查輪廓重心的橫向相對位置，其相對位置與指向相反，即重心在右半部分說明指向左，反之指向右；若判斷為豎向，則檢查輪廓重心的豎向相對位置，其相對位置也與指向相反，即重心在下半部分說明指向上，反之指向下。
所述根據視力檢測算法，來顯示帶有方向的視力檢測標識，還用于根據檢測結果來更新下一視力檢測標識的方向和/或大小包括：
視力檢測標識的從大到小共有N行，每一行都包含大小相同但方向不同的若干視力檢測標識；
初始階段，從第i行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；
之后，繼續使用從第i行中隨機選取另一方向的視力檢測標識顯示，如果連續多次檢測結果正確，則進入下降模式；如果連續多次檢測結果錯誤，則進入上升模式；
在下降模式中，從第i+1行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；在上升模式中，從第i-1行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示。
在下降模式中，如果連續多次檢測結果正確，且i+1等于N，則視力檢測結束；如果連續多次檢測結果正確，且i+1小于N，則從第i+2行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；如果連續多次檢測結果錯誤，則視力檢測結束；
在上升模式中，如果連續多次檢測結果錯誤，且i-1等于1，則視力檢測結束；如果連續多次檢測結果錯誤，且i+1大于1，則從第i-2行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；如果連續多次檢測結果正確，則視力檢測結束。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，采用顯示屏顯示帶有方向的視力檢測標識，并基于圖像分析技術來識別使用者的手勢方向，根據每一次的視力檢測結果來更新下一視力檢測標識的方向和/或大小，直至檢測結束；相較于傳統技術而言，本發明可以幫助使用者獨立完成自己的視力測試，并且與目前視力檢測機構測視力的方式相同，使用十分方便。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例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明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看的示意圖；
圖2為本發明實施例提供的一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看的工作流程圖。
具體實施方式
下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例�；诒景l明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
圖1為本發明實施例提供的一種基于圖像分析
電子視力檢測儀怎么看的示意圖。如圖1所示，其主要包括：圖像采集模塊、人臉檢測模塊、手勢識別模塊、視力表顯示模塊，以及語音提示和結果顯示模塊；其中：
所述圖像采集模塊，用于采集外界圖像，供人臉檢測模塊與手勢識別模塊使用；
所述人臉檢測模塊，用于根據圖像采集模塊采集到的圖像來進行人臉檢測，若連續多次均檢測到人臉，則標定手勢檢測范圍，并通知視力表顯示模塊開始視力檢測；
所述視力表顯示模塊，用于根據視力檢測算法，來顯示帶有方向的視力檢測標識，還用于根據檢測結果來更新下一視力檢測標識的方向和/或大��；
所述手勢識別模塊，用于在標定的手勢檢測范圍內，通過膚色檢測得到手的輪廓并分析得到使用者當前的手勢指向；
所述語音提示和結果顯示模塊，用于比較視力表顯示模塊發送的當前帶有方向的視力檢測標識的期望指向，與手勢識別模塊識別的手勢指向(即實際指向)，獲得的檢測結果通過語音播報與屏幕顯示的方式輸出。
為了便于理解，下面結合附圖2對智能視力檢測儀的工作過程做詳細說明。
視力檢測開始之前，由圖像采集模塊采集外界圖像，示例性的，可以設定適當短間隔(例如，2s)不斷采集實時圖像。由人臉檢測模塊識別是否有人臉，在檢測到人臉后，檢查人臉大小防止站位過近或過遠，檢查人臉位置防止站位過偏，最終確定是否為有效人臉，當連續兩次均檢測到有效人臉時，認為可以開始視力測試，并標定一個手勢檢測范圍，為了去除背景干擾可以選定上衣范圍作為手勢檢測范圍。
示例性的，可以采用如下方式進行人臉檢測：基于預先訓練好的Haar特征分類器進行人臉檢測，并在Haar特征分類器檢測結果中，去掉面積小于預定值的干擾項；再計算檢測結果中膚色塊所占的比例，當該比例達到一定值時認為檢測到了一張人臉。
視力檢測開始后，視力表顯示模塊基于視力檢測算法，在顯示屏幕上顯示帶有方向的視力檢測標識，此時在采集到圖像后會在手勢檢測范圍內使用手勢識別算法進行識別，識別到使用者的某一指向后，判斷該指向是否正確，播報并顯示判斷結果并根據視力檢測算法更新下一視力檢測標識的方向和/或大小。
之后，根據上述方式重復進行視力檢測，直至檢測結束。
示例性的，帶有方向的視力檢測標識可以為常規的E標識。
示例性的，可以采用如下方式進行手勢指向檢測：1)從圖像中將標定的手勢檢測范圍切割出來；2)通過膚色檢測的方法獲得膚色塊的輪廓，遍歷找出最大輪廓，即為疑似手勢輪廓；3)通過疑似手勢輪廓的大小及長寬比判斷是否為干擾，若判斷為干擾說明使用者還未進行指向；否則，表示檢測到手勢輪廓；4)遍歷手勢輪廓上的所有點，尋找手勢輪廓上到輪廓重心的距離為極大值的點，排除兩側的連續下降點數小于預設值的干擾極值點；5)計算剩下的極值點中兩側下降點的平均距離下降速度，下降速度最快的點即為輪廓上最突出的點，對應使用者指向某一方向時的指尖點；6)將指尖點逆時針方向的一段輪廓擬合成直線，計算直線與橫軸的夾角，夾角小于分界角度則認為使用者指向橫向，否則認為指向豎向；7)若判斷為橫向，則檢查輪廓重心的橫向相對位置，其相對位置與指向相反，即重心在右半部分說明指向左，反之指向右；若判斷為豎向，則檢查輪廓重心的豎向相對位置，其相對位置也與指向相反，即重心在下半部分說明指向上，反之指向下。
示例性的，視力表顯示模塊顯示帶有方向的視力檢測標識，以及根據檢測結果來更新下一視力檢測標識的方向和/或大小可以通過下述方式來實現：
視力檢測標識的從大到小共有N行(例如，14行)，每一行都包含大小相同但方向不同的若干視力檢測標識。
初始階段，從第i行(第8行)中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；
之后，繼續使用從第i行中隨機選取另一方向的視力檢測標識顯示，如果連續多次(例如，兩次)檢測結果正確，則進入下降模式；如果連續多次檢測結果錯誤，則進入上升模式；
在下降模式中，從第i+1行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示，如果連續多次檢測結果正確，且i+1等于N，則視力檢測結束；如果連續多次檢測結果正確，且i+1小于N，則從第i+2行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；如果連續多次檢測結果錯誤，則視力檢測結束；
在上升模式中，從第i-1行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示，如果連續多次檢測結果錯誤，且i-1等于1，則視力檢測結束；如果連續多次檢測結果錯誤，且i+1大于1，則從第i-2行中隨機選取一個方向的視力檢測標識顯示；如果連續多次檢測結果正確，則視力檢測結束。
本發明利用了圖像處理與模式識別技術，可以基于安卓平臺進行相應的軟件部分開發，最終通過安卓設備采集圖像，進而據此通過人臉識別和手勢識別分析使用者的指向情況，實現了承載在安卓設備上的便攜的視力檢測工具。
本發明實施例上述方案，采用顯示屏顯示帶有方向的視力檢測標識，并基于圖像分析技術來識別使用者的手勢方向，根據每一次的視力檢測結果來更新下一視力檢測標識的方向和/或大小，直至檢測結束；相較于傳統技術而言，本發明可以幫助使用者獨立完成自己的視力測試，并且與目前視力檢測機構測視力的方式相同，使用十分方便。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，電子視力檢測儀即將系統的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
傳真：