[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

说明书

本发明公开了一种基于飞行时间法3D建模技术防控儿童近视的系统及方法，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。本发明提供先进行距离测量，在发现“用户”与电子设备之间距离较近时则通过TOF单元对“用户”进行3D建模并输出点云模型，再后续对输出的点云模型进行是否为人脸的识别。若判断为人脸时则主动降低屏幕的亮度，离开后则自行恢复亮度；若判断为非人脸时则表示靠在屏幕前的不是人脸而是其它物体，不改变屏幕亮度。

技术领域

本发明涉及一种基于飞行时间法3D建模技术防控儿童近视的系统及方法，属于电子信息技术领域。

背景技术

这是数字化时代特有的场景——伴随婴儿呱呱坠地，身边就有手机和平板，久而久之，就成了生活习惯。低龄段儿童是一个特殊的群体，强烈的模仿欲望，与生俱来对世界的好奇，以及尚不健全的自我控制能力，这些都注定了，在成人眼里习以为常的事物，对他们的影响可能是多方面的。

国家卫健委调查显示，2018年全国儿童青少年总体近视率高达53.6%，其中6岁儿童为14.5%，小学生为36%，初中生为71.6%，高中生为81%，近视的低龄化趋势开始显现。一个重要的原因是不科学使用电子产品，同时建议，6岁以下儿童应当避免使用电子产品。即便如此，哪怕避免过多接触电子产品能解决问题，但落到操作层面依旧千差万别，以至于最终效果难以预料。

多去户外，鼓励活动，类似放之四海而皆准的方式，并不能解决特定问题。如今，要从无处不在的电子产品中抽离，为儿童创造“返璞归真”的原生态生活，显然不现实。当电子产品逐步演化为生活必须品时，社会、校园和家庭的多方面耳濡目染下，儿童与电子产品的关联，不可能做到设想中的隔绝。

换句话说，哪怕尽可能避免电子产品是对的，如果缺乏足够的综合措施，也难免好心办坏事。与其设法让低龄段儿童少接触电子产品，不如多些逆向思维，既不去妖魔化电子产品，也没必要弱化其固有危害，更多通过技术手段使得儿童能够养成健康的用眼习惯，才能在适度的前提下，让低龄段儿童得到更多保护。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，传统系统单纯通过测距进行屏幕背光控制的方法或系统具有以下缺点：

1、误控率高，若在人眼与设备之间存在有其它障碍物时，因其不能识别障碍物的种类，典型的如：测距单元因错误地检测到使用者手掌（使用者需要通过手对设备进行触摸操作）与屏幕之间距离小于预设值时，错误地主动采取防控措施从而降低使用感受。便即其能够通过二维的图像传感器配合人脸识别技术也不能准确区别当前障碍物是带人脸图案的平面印刷品还是真正的人脸。

2、不能识别不同的使用者，从而无法完美地通过控制用户的使用时长和休息时长来缓解用眼过度（比如有两个以上的用户轮流持续使用电子产品时，设备不能检测到这种情况只会机械地以倒计时的方式锁定或解锁）。

本发明提供一种基于飞行时间法3D建模技术防控儿童近视的系统及方法，用于设置在设备端，主动防控儿童因不能及时意识到其与电子产品之间使用距离过近而被引起近视的系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于飞行时间法3D建模技术防控儿童近视的系统，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；