[发明专利]基于飞行时间法3D建模技术防控儿童近视的系统及方法

权利要求书

1.一种基于飞行时间法3D建模技术防控儿童近视的系统，其特征在于：包括：测距单元、控制器、TOF单元、人脸特征匹配单元和屏幕背光控制模块；

所述测距单元，用于定时对屏幕前方的特定物进行距离测量，当特定物与屏幕之间距离小于设定值时，发送测距信号给所述控制器；

所述TOF单元，包括：红外照明模块、感光模块、处理电路和点云输出模块；

所述人脸特征匹配单元，用于对所述点云模型进行是否属于人脸的识别，并将识别结果输出给所述控制器；

所述控制器用于将控制信号发送给屏幕背光控制模块；

所述屏幕背光控制模块用于根据控制信号调节屏幕亮度。

2.根据权利要求1所述的一种基于飞行时间法3D建模技术防控儿童近视的系统，其特征在于：所述测距单元采用红外测距单元。

3.根据权利要求1所述的一种基于飞行时间法3D建模技术防控儿童近视的系统，其特征在于：所述测距单元采用激光测距单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于飞行时间法3D建模技术防控儿童近视的系统，其特征在于：所述红外照明模块用于向特定物发射经调制的脉冲红外光；所述感光模块包括：红外带通滤光片、镜头、感光芯片，所述红外带通滤光片设置在镜头前部，用于与发射光波长相同的反射光通过，所述感光芯片的每个像元用于并行持续地对发射光的往返相机与物体之间的具体相位分别进行录制；所述处理电路用于通过对每个像元录制，所录制的数据进行处理提取出相位差，并通过该相位差计算出特定物表面不同位置处的深度信息；所述点云输出模块用于根据深度信息输出具有3D的该特定物表面形状构造的点云模型。

5.根据权利要求1至4任一项所述系统的防控方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、通过测距单元1定时对屏幕前方的特定物进行距离测量；

步骤2、当特定物与屏幕之间距离小于设定值时，通过TOF单元对该特定物进行图像采集并进行3D建模，输出3D的点云模型；

步骤3、人脸特征匹配单元对点云模型进行识别；

步骤4、当人脸特征匹配单元输出为人脸时，屏幕背光控制模块将屏幕亮度降低为预设值；当人脸特征匹配单元输出为非人脸时，屏幕背光控制模块不改变屏幕亮度；

步骤5、当测距单元再次检测到特定物与屏幕之间距离大于或等于设定值时，屏幕背光控制模块将屏幕亮度恢复为用户设定值。

6.根据权利要求5所述的防控方法，其特征在于：所述步骤3包括：

3a：根据稠密点云模型配准生成多边形网格化的3D流形模型；

3b：与预置人脸3D模型库中的多个典型人脸3D模型分别进行匹配计算；

3c：最后根据匹配计算出的相关系数判断该特定物是否属于人脸。

7.根据权利要求5所述的防控方法，其特征在于：还包括步骤6，预设使用时长间隔，当使用时间超过使用时长间隔，对比使用前与当前建立的人脸点云模型，若两者相似性高于阈值时，锁定当前设备。

8.根据权利要求5所述的防控方法，其特征在于：还包括步骤7，若未达到预设的冷却时长，设备被解锁，在解锁后一定时间内，对使用者建立人脸点云模型，并与设备锁定前建立的人脸点云模型进行比对，若比对判定相似，则再次锁定当前设备，且冷却时长翻倍。