基于图像采集的儿童视力保护系统的设计

丁小一 吕 菲

（合肥职业技术学院，安徽 合肥 230000）

随着社会的进步，人们使用电子产品的频率越来越高，尤其是孩子，他们对于电子产品没有任何的抵抗力。电子产品的使用，可以让孩子增长见识，但同时也会让孩子不喜欢运动，更为严重的是，长时间的看电子产品则会让孩子视力受到影响。有研究表明，幼儿连续玩20 分钟电子产品，如手机或iPad，视力平均下降到42 度左右的近视状态[1]。儿童在利用电子产品进行一些娱乐活动时，建议每次不要超过15 分钟，每天不要超过4次；如果学习需要，建议使用屏幕较大的电子产品，如iPad，而且在学习30 到40 分钟以后，至少休息10 分钟[2]。众所周知，儿童读书写字的时候，眼睛与书本之间的距离不要超过33 厘米，使用电子产品时候，也可参照这个值。为了监测儿童长时间或近距离使用电子产品，本文设计了一款基于图像采集的儿童视力保护系统。

1 系统总体设计方案

基于图像采集的儿童视力保护系统主要是为了监测儿童长时间或近距离使用电子产品，如手机、iPad 等。它主要由六部分组成：电源模块、主控模块、显示屏模块、图像采集模块、预警模块、光照强度检测模块。系统框图如图1 所示。

图1 儿童视力保护系统总体框图

其中，电源模块给儿童视力保护系统提供各种电压值；图像采集模块采集儿童脸的图像，进而确定儿童眼的位置；当前环境的光照强度，可以用光照强度检测模块进行检测；主控模块采集光照强度传感器的信号和摄像头的图像，根据控制算法做出控制决策，驱动蜂鸣器或LED 闪烁报警模块；……