基于手勢識別的視力檢測系統(tǒng)設(shè)計
電子技術(shù)應(yīng)用
陳琪杰1，2，程瑤1，黎清華1，石肖伊1，鐘翔2
1.重慶理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院；2.合肥工業(yè)大學(xué) 儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院 測量理論與精密儀器安徽省重點實驗室
摘要： 在手勢識別與人機(jī)交互成為當(dāng)下熱點的背景下，為解決傳統(tǒng)視力檢測過程煩瑣、效率低的問題，提出基于手勢識別的視力檢測系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)以STM32單片機(jī)作為核心控制，通過激光測距模塊、手勢識別模塊以及視力表顯示模塊等實現(xiàn)智能化、自助式視力檢測。系統(tǒng)通過TFT LCD顯示屏顯示視標(biāo)，在測距達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍后，以手勢識別傳感器識別被測者的手勢動作，通過微處理器采集、對比、判斷后，以單視標(biāo)判斷準(zhǔn)則及二分法檢索策略，完成視力等級顯示。通過實驗驗證了系統(tǒng)的可行性，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對四種手勢的正確識別且視力檢測時的平均準(zhǔn)確識別率達(dá)到82%，具有良好的準(zhǔn)確性和高效性。
中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256328
中文引用格式： 陳琪杰，程瑤，黎清華，等. 基于手勢識別的視力檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(9)：90-94.
英文引用格式： Chen Qijie，Cheng Yao，Li Qinghua，et al. Design of vision detection system based on gesture recognition[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(9)：90-94.
中文引用格式： 陳琪杰，程瑤，黎清華，等. 基于手勢識別的視力檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(9)：90-94.
英文引用格式： Chen Qijie，Cheng Yao，Li Qinghua，et al. Design of vision detection system based on gesture recognition[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(9)：90-94.
Design of vision detection system based on gesture recognition
Chen Qijie1，2，Cheng Yao1，Li Qinghua1，Shi Xiaoyi1，Zhong Xiang2
1.School of Mechanical Engineering， Chongqing University of Technology；2.Anhui Provincial Key Laboratory of Measurement Theory and Precision Instruments， School of Instrument Science and Optoelectronic Engineering， Hefei University of Technology
Abstract： In order to solve the problems of cumbersome and low efficiency in the traditional vision detection process, a vision detection system design based on gesture recognition was proposed. The system uses STM32 microcontroller as the core control, and realizes intelligent and self-service vision detection through laser ranging module, gesture recognition module and eye chart display module. The system displays the visual target through the TFT LCD display screen, and after the ranging reaches the standard range, the gesture recognition sensor recognizes the gesture action of the measured person, and collects, compares and judges through the microprocessor, and completes the visual acuity grade display with the single visual target judgment criterion and dichotomy retrieval strategy. The feasibility of the system is verified by experiments, and the system can achieve the correct recognition of the four gestures, and the average accurate recognition rate of vision detection reaches 82%, which has good accuracy and high efficiency.
Key words : vision detection；STM32 microcontroller；ATK-PAJ7620U2；gesture recognition；human-computer interaction
引言
二十一世紀(jì)，隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等技術(shù)的迅速發(fā)展，各類電子產(chǎn)品長時間地使用使得我國兒童及青少年的近視預(yù)防和控制工作面臨著較為嚴(yán)峻的局面。研究表明，東亞青少年的近視發(fā)病率高達(dá)80%[1]。
近年來，江蘇省婦幼保健院眼科黃丹楊等[2]提出了一種基于視動性眼球震顫（OKN）法的遠(yuǎn)視力檢測方法；北京化工大學(xué)王娟等[3]針對光反射照相眼部篩查裝置提出了一種檢測瞳孔參數(shù)值的新驗光方法。與以上這兩種方法相比，本文研究的基于手勢識別的視力檢測方法在視力檢測方面具有空間小、低功耗、操作便捷等優(yōu)勢。
本文通過激光測距模塊、手勢識別模塊、微處理器模塊以及視力表顯示模塊等設(shè)計一款基于手勢識別的視力檢測系統(tǒng)，采用單視標(biāo)判斷準(zhǔn)則和二分法檢索的方法來對被測者進(jìn)行視力檢測。經(jīng)測試，該系統(tǒng)能夠有效地提高視力檢測效率，實現(xiàn)智能化、自助式視力檢測，帶來人機(jī)交互的新體驗[4]。
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作者信息：
陳琪杰1，2，程瑤1，黎清華1，石肖伊1，鐘翔2
（1.重慶理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，重慶 400054；
2.合肥工業(yè)大學(xué) 儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院 測量理論與精密儀器安徽省重點實驗室，安徽 合肥 230009）
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