CN113855498A - 三维视觉训练方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种三维视觉训练方法及系统，涉及数据处理技术领域，其中方法通过获取用户视觉训练信息并生成三维视觉训练内容以及引导指令，当训练阶段为视觉训练阶段时，获取用户距离信息并将用户距离信息发送至处理器，处理器将三维视觉训练内容以及视觉训练引导指令发送至交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据三维视觉训练内容进行视觉训练；当训练阶段为运动调整阶段时，处理器获取运动装置发送的运动状态信息，并根据运动状态信息切换训练阶段引导指令，以引导用户切换不同的训练阶段。利用三维视觉训练内容进行视觉训练，有效缓解视疲劳，提高用户视觉训练依从性，提高注视稳定性，改善专注力，进一步提高视觉训练效果。

Description

三维视觉训练方法及系统

技术领域

本申请实施例涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种三维视觉训练方法及系统。

背景技术

随着我国城市化进程及人们学习生活方式的不断改变，近视已经成为导致青少年视力下降的主要原因。近视是临床较常见的眼部疾病，现阶段我国近视用户人数正呈逐渐上升的趋势发展，尤其在青少年群体中发病率极高，对于青少年的身体健康以及学习效率会产生一定的不利影响，高度近视眼常常伴有病理性或退化性改变，会导致用户在此期间发生黄斑变性、视网膜脱离的概率大为增加，进而发生视力损害甚至视力丧失，严重影响用户的学习和生活。

目前，对于预防青少年近视多采用佩戴框架眼镜或者通过视力调节仪器进行视觉训练，用于视疲劳的诊断和视觉康复，来进行青少年近视的干预。但无论是框架眼镜还是隐形眼镜都会造成生活不便。而市面上很多视觉训练方法存在较多问题：例如视觉训练费用高、场地受限制、训练的距离短，达不到好的视力调节效果。或者视觉训练多是以二维训练为主，通过在平面上引导用户眼睛做左右上下的活动为主，研究表明长时间在固定距离用眼观看视频、书籍等，是导致近视的最主要生活因素，即近视发生的一大原因就是平面固视，因此通过平面二维的训练方法并不能达到其理想的预防近视或者减缓近视恶化程度。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请实施例提供一种三维视觉训练方法及系统，能够矫正假性近视，预防真性近视，控制近视加深，有效缓解视疲劳，改善视功能，提高用户视觉训练依从性，从而提高视觉训练效果。

第一方面，本申请实施例提供一种三维视觉训练方法，应用于三维视觉训练系统，所述三维视觉训练系统包括：三维视觉显示设备和运动装置，所述三维视觉显示设备和所述运动装置通信连接；所述三维视觉显示设备包括：交互显示单元、处理器和测距单元，所述方法包括：

所述处理器获取用户视觉训练信息；

所述处理器根据所述用户视觉训练信息生成三维视觉训练内容以及引导指令，所述引导指令包括：视觉训练引导指令和训练阶段引导指令，训练阶段包括：视觉训练阶段和运动调整阶段；

当所述训练阶段为所述视觉训练阶段时：

所述处理器控制所述测距单元获取用户距离信息，使得所述测距单元将所述用户距离信息发送至所述处理器；

所述处理器根据所述用户距离信息，将所述三维视觉训练内容以及所述视觉训练引导指令发送至所述交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据所述三维视觉训练内容进行视觉训练；

当所述训练阶段为所述运动调整阶段时：

所述处理器获取所述运动装置发送的运动状态信息，并根据所述运动状态信息切换所述训练阶段引导指令，以引导用户切换不同的训练阶段。

在一可选的实现方式中，所述用户视觉训练信息包括：用户账户名称和/或用户的视力信息和/或用户视觉训练进度和/或用户训练课程记录和/或用户训练模式。

在一可选的实现方式中，所述处理器根据所述用户视觉训练信息生成三维视觉训练内容，包括：

生成三维视觉训练标记物；

根据所述用户视觉训练信息选择所述三维视觉训练标记物的节律运动模式；

根据所述节律运动模式生成所述三维视觉训练标记物对应的所述三维视觉训练内容。

在一可选的实现方式中，所述三维视觉训练标记物的节律运动模式包括：位移模式和/或缩放模式和/或景深模式；

当选择所述位移模式时，所述三维视觉训练内容包括：

获取第一规律；

按照所述第一规律控制所述三维视觉训练标记物进行上位移和/或下位移和/或左位移和/或右位移和/或波浪位移，并形成连续的三维视觉训练内容；

当选择所述缩放模式时，所述三维视觉训练内容包括：

获取第二规律；

按照所述第二规律控制所述三维视觉训练标记物放大或缩小，并形成连续的三维视觉训练内容；

当选择所述景深模式时，所述三维视觉训练内容包括：

获取第三规律；

按照第三规律控制所述三维视觉训练标记物的成像位置，包括：

渐变调整所述三维视觉训练标记物对应的左眼图像和右眼图像的距离满足第一预设距离范围，以使所述三维视觉训练标记物的显示方式为入屏显示；

渐变调整所述三维视觉训练标记物对应的左眼图像和右眼图像的距离满足第二预设距离范围，以使所述三维视觉训练标记物的显示方式为出屏显示；

使得所述三维视觉训练标记物的显示方式为入屏显示和/或屏点显示和/或出屏显示，并形成连续的三维视觉训练内容。

在一可选的实现方式中，所述测距单元获取用户距离信息并将所述用户距离信息发送至所述处理器，所述处理器将所述三维视觉训练内容以及所述视觉训练引导指令发送至所述交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据所述三维视觉训练内容进行视觉训练，包括：

所述测距单元获取用户的瞳距信息，根据所述瞳距信息得到所述用户距离信息，并将所述用户距离信息发送至所述处理器；

当所述用户距离信息在第一预设阈值范围之内时，所述处理器输出所述三维视觉训练内容以及所述视觉训练引导指令至所述交互显示单元，以引导用户根据所述视觉训练引导指令进行视觉训练；

当所述用户距离信息在第一预设阈值范围之外时，所述处理器输出距离状态异常指示至所述交互显示单元，以引导用户调整距离，以进入第一预设阈值范围内进行视觉训练。

在一可选的实现方式中，所述运动装置包括运动传感器，所述处理器获取所述运动装置发送的运动状态信息，并根据所述运动状态信息切换所述训练阶段引导指令，包括：

当所述训练阶段引导指令为所述运动调整阶段时：

所述运动传感器发送运动参数发送至所述处理器；

所述处理器根据所述运动参数判断是否需要切换回视觉训练阶段。

在一可选的实现方式中，还包括：

经过预设时段，对用户进行训练效果评估，得到用户视力信息；

根据所述用户视力信息更新所述用户视觉训练信息，或，根据所述用户视力信息发送配镜指导建议。

第二方面，本申请实施例提供一种三维视觉训练方法装置，包括：一种三维视觉训练系统，包括：

三维视觉显示设备和运动装置，所述三维视觉显示设备和所述运动装置通信连接；

所述三维视觉显示设备包括：交互显示单元、处理器和测距单元：

所述处理器，用于获取用户视觉训练信息；

所述处理器，用于根据所述用户视觉训练信息生成三维视觉训练内容以及引导指令，所述引导指令包括：视觉训练引导指令和训练阶段引导指令，训练阶段包括：视觉训练阶段和运动调整阶段；

当所述训练阶段为所述视觉训练阶段时，所述测距单元用于获取用户距离信息，并将所述用户距离信息发送至所述处理器，所述处理器用于将所述三维视觉训练内容以及所述视觉训练引导指令发送至所述交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据所述三维视觉训练内容进行视觉训练；

当所述训练阶段为所述运动调整阶段时，所述处理器用于获取所述运动装置发送的运动状态信息，并根据所述运动状态信息切换所述训练阶段引导指令，以引导用户切换不同的训练阶段。

第三方面，一种计算机设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器用于根据所述程序执行如第一方面中任一项所述的交通信息预测方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行第一方面中任意一项所述的交通信息预测方法。

本申请实施例第一方面提供的一种应用于三维视觉训练系统的三维视觉训练方法，与相关技术相比，通过获取用户视觉训练信息并生成三维视觉训练内容以及引导指令，当训练阶段为视觉训练阶段时，获取用户距离信息并将用户距离信息发送至处理器，处理器将三维视觉训练内容以及视觉训练引导指令发送至交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据三维视觉训练内容进行视觉训练；当训练阶段为运动调整阶段时，处理器获取运动装置发送的运动状态信息，并根据运动状态信息切换训练阶段引导指令，以引导用户切换不同的训练阶段。利用三维视觉训练内容进行视觉训练，避免平面视觉训练固有的长时间近距离用眼的弊端，能够进行眼球运动、眼球肌肉走动、眼球追踪和跟随等综合训练，使用户的眼球运动更加灵活，改善用户视物的舒适度和清晰度，有效缓解视疲劳，并且三维视觉训练内容结合运动装置，让用户运动过程中训练眼的调节功能，矫正假性近视，预防真性近视，控制近视加深，有效缓解视疲劳，改善视功能，提高用户视觉训练依从性，提高注视稳定性，改善专注力，进一步提高视觉训练效果。

可以理解的是，上述第二方面至第四方面与相关技术相比存在的有益效果与上述第一方面与相关技术相比存在的有益效果相同，可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的三维视觉训练系统架构的示意图；

图2是本申请一个实施例提供的三维视觉训练方法的流程图；

图3是本申请一个实施例提供的三维视觉训练方法的又一流程图；

图4是本申请一个实施例提供的三维视觉训练方法的位移模式位移示意图；

图5是本申请一个实施例提供的三维视觉训练方法的缩放模式示意图；

图6a至图6c是本申请一个实施例提供的三维视觉训练方法的景深模式示意图；

图7是本申请一个实施例提供的裸眼3D的技术原理示意图；

图8是本申请一个实施例提供的三维视觉训练方法的又一流程图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请实施例。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请实施例的描述。

需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

还应当理解，在本申请实施例说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请实施例的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

近视是临床较常见的眼部疾病，研究表明遗传因素是导致近视的最主要原因，携带遗传因素的人群，在环境因素的作用下易形成近视，遗传因素不可改变，因此仅仅能通过改变后天的环境因素来预防近视的发生。研究表明长时间近距离工作是导致近视的最主要生活因素。但由于学习及工作需要，在实际生活工作中我们很难避免近距离视物，因此现阶段我国近视用户人数正呈逐渐上升的趋势发展，高度近视眼常常伴有病理性或退化性改变，会导致用户在此期间发生黄斑变性、视网膜脱离的概率大为增加，进而发生视力损害甚至视力丧失，严重影响用户的学习和生活。

目前，对于预防青少年近视多采用佩戴框架眼镜或者通过视力调节仪器进行视觉训练，用于视疲劳的诊断和视觉康复，来进行青少年近视的干预。但无论是框架眼镜还是隐形眼镜都会造成生活不便。而市面上很多视觉训练方法存在较多问题：例如视觉训练费用高、场地受限制、训练的距离短，达不到好的视力调节效果；或者视觉训练多是以二维训练为主，通过在平面上引导用户眼睛做左右上下的活动为主，而近视发生的一大原因就是平面固视，因此通过平面二维的训练方法并不能达到其理想的预防近视或者减缓近视恶化程度。

因此，本申请实施例提供了一种应用于三维视觉训练系统的三维视觉训练方法，与相关技术相比，通过获取用户视觉训练信息并生成三维视觉训练内容以及引导指令，当训练阶段为视觉训练阶段时，获取用户距离信息并将用户距离信息发送至处理器，处理器将三维视觉训练内容以及视觉训练引导指令发送至交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据三维视觉训练内容进行视觉训练；当训练阶段为运动调整阶段时，处理器获取运动装置发送的运动状态信息，并根据运动状态信息切换训练阶段引导指令，以引导用户切换不同的训练阶段。利用三维视觉训练内容进行视觉训练，避免平面视觉训练固有的长时间近距离用眼的弊端，能够进行眼球运动、眼球肌肉走动、眼球追踪和跟随等综合训练，使用户的眼球运动更加灵活，改善用户视物的舒适度和清晰度，有效缓解视疲劳，并且三维视觉训练内容结合运动装置，让用户运动过程中训练眼的调节功能，矫正假性近视，预防真性近视，控制近视加深，有效缓解视疲劳，改善视功能，提高用户视觉训练依从性，进一步提高视觉训练效果。

下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

图1示出了可以应用本发明实施例的三维视觉训练系统架构的示意图。

参照图1，三维视觉训练系统包括：三维视觉显示设备100和运动装置200，其中，三维视觉显示设备100和运动装置200通过网络300实现通信连接。网络300用以在三维视觉显示设备100和运动装置200之间提供通信链路的介质。网络300可以包括各种连接类型，例如有线通信链路、无线通信链路等。

在一实施例中，三维视觉显示设备100包括：交互显示单元110、处理器120和测距单元130，交互显示单元110的输入端与处理器120连接，测距单元130的输出端与处理器120连接。

其中，交互显示单元110能够显示三维播放内容，可以是特殊的三维显示屏，也可以是加装三维转换配件的显示屏，能够将二维播放内容转换为三维播放内容。根据裸眼3D的显示技术，三维转换配件可以是狭缝式液晶光栅设备或者柱状透镜等。

在一实施例中，三维转换配件为狭缝式液晶光栅设备，其技术原理是在交互显示单元110的显示屏前加了一个狭缝式光栅，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使用户能够看到3D影像，将显示屏上显示的二维播放内容转化为三维播放内容。

在一实施例中，三维转换配件为柱状透镜，其技术原理是通过透镜的折射原理，将左右眼对应的像素点分别投射在左右眼中，实现图像分离，使用户能够看到3D影像，将交互显示单元110上显示的二维播放内容转化为三维播放内容。

在一种实施例中，三维转换配件为狭缝式液晶光栅型贴膜或柱状透镜型贴膜，即将上述狭缝式液晶光栅或柱状透镜做成特殊结构的三维显示转换贴膜，可以是手机贴膜的形式，并能够按照不同交互显示单元110尺寸，设置不同的大小和规格。使用时，将该手机贴膜贴在交互显示单元110的显示屏幕上，在显示二维播放内容时，通过手机贴膜将其转换成三维播放内容进行显示，达到裸眼3D显示的效果，实现了无需佩戴3D眼镜，就可以在手机，游戏机及其他手持设备中显示真正的三维立体影像，极大地增强了基于移动设备的交流和互动。

在一种实施例中，为了增加交互显示单元110的纵深感，在三维转换配件的外边缘设有预设宽度的挡光边框，能够限制用户的观看角度，且挡光边框挡住交互显示单元110的屏幕显示区域的四周边缘，当出现屏幕中人物运动到屏幕边界时，由于“舞台”边界的存在，用户会感觉人物只是被舞台遮住，并非被直接切割，能够提高三维显示的逼真程度，减少视觉错位和视觉疲劳，提升观看体验。

进一步地，交互显示单元110还可以包括播放装置，用以辅助完成和用户的交互功能，播放装置可以是喇叭或播放器。

在一实施例中，测距单元130可以采用红外检测或者瞳孔检测的方式实现距离检测。

其中，红外检测的技术原理是：利用红外线传播时的不扩散原理进行距离测量，因为红外线在穿越其它物质时折射率很小，当红外线从测距单元130发出碰到反射物被反射回来被测距单元130接受到，再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离。

瞳孔检测的技术原理是：测距单元130利用摄像头采集人脸图像，并对人脸图像进行处理，对处理后的人脸图像进行人脸检测和人眼定位，得到两个瞳孔坐标，最后根据瞳孔坐标计算人脸图像中的瞳距，并结合实际瞳距和摄像头焦距，根据三角形相似原理计算人眼(即用户)到三维视觉显示设备的距离。

在一实施例中，运动装置200包括：蹦蹦床或振动器，主要用于用户在运动装置200上运动时，能够获得更多大脑兴奋度，在运动中获得视平衡，增加视觉训练效果。

在一实施例中，运动装置200包括：位于其上的运动传感器210，运动传感器210与处理器120通信连接，用户利用运动装置200运动时，运动传感器210可以获取其对应的运动参数，并将其发送至处理器120，以便处理器120进行后续操作。

基于上述三维视觉训练系统架构，提出本申请实施例的三维视觉训练方法的各个实施例。

如图2所示，图2是本申请一个实施例提供的三维视觉训练方法的流程图，包括但不限于有步骤S110和步骤S140。

步骤S110，处理器获取用户视觉训练信息。

在一实施例中，三维视觉显示设备的交互显示单元可以引导用户输入用户视觉训练信息，以便开始对应的视觉训练。用户视觉训练信息包括：用户账户名称和/或用户的视力信息和/或用户视觉训练进度和/或用户训练课程记录和/或用户训练模式。

在一实施例中，用户账户名称可以包括用户账户和对应的用户密码，处理器中保存对应的用户账户，以及该用户的视觉训练数据，为其生成用户视力健康档案，便于监控视觉训练成果。如果是新用户，则为其建立用户账户名称。

在一实施例中，用户的视力信息为用户的眼睛度数以及测视力的对应时间，便于统计用户的眼睛度数变化趋势，为其提供进一步的视觉训练方案或者矫正建议。

在一实施例中，用户视觉训练进度指该用户存档的训练进度。

在一实施例中，根据三维视觉训练内容的不同，设置不同的训练课程，用户可以根据实际需求解锁对应的训练课程，用户训练课程记录是指该用户解锁的训练课程。可以理解的是，用户可以解锁多个训练课程，每个训练课程存储对应的训练进度。

在一实施例中，根据用户熟练程度以及训练效果设置不同的训练模式，每种训练模式对应不同的训练时长和训练强度，从而使得三维视觉训练遵守循序渐进的原则，用户训练模式包括：引导适应性训练模式、正式训练模式和强化训练模式等。

步骤S120，处理器根据用户视觉训练信息生成三维视觉训练内容以及引导指令。

在一实施例中，引导指令包括：视觉训练引导指令和训练阶段引导指令，训练阶段包括：视觉训练阶段和运动调整阶段。其中，引导指令可以通过在交互显示单元以文字或者语音形式对用户进行引导。

在一实施例中，参考图3，步骤S120可以包括但不限于有以下步骤：

步骤S121，生成三维视觉训练标记物。

在一实施例中，三维视觉训练标记物可以是三维球体或者三维带状物。

步骤S122，根据用户视觉训练信息选择三维视觉训练标记物的节律运动模式。

在一实施例中，根据用户视觉训练信息选择用户对应训练进度或训练模式等内容，选择三维视觉训练标记物的节律运动模式。

步骤S123，根据节律运动模式生成三维视觉训练标记物对应的三维视觉训练内容。

在一实施例中，三维视觉训练标记物处于对应不同节律运模式的运动状态，以形成三维视觉训练内容，通过三维视觉训练能够避免平面训练无法解决的平面固视问题。另外，由于平面训练只能活动到眼斜肌和，眼直肌，很难锻炼到睫状肌和晶状体。因此，本实施例利用三维视觉训练配合睫状肌和晶状体运动来改善眼睛的视觉调节力。

近视眼发病与调节的有关研究发现，近视眼在远距离调节灵活度方面有所下降，其对正负离焦的反应明显变慢，因此眼调节参数与近视眼之间存在一定的关系，有研究证实，近视眼的绝对调节力、相对调节力均低于正视眼，近视时本质上是调节力减弱。近视眼常因辐辏功能、调节异常容易出现视疲劳。因此，本实施例根据上述近视眼的调节原理，利用三维视觉训练配合睫状肌和晶状体运动来改善眼睛的视觉调节力。三维视觉训练能够模拟真实、自然的环境状态，通过注视三维视觉训练标记物用户眼睛可自主进行三维动态视觉训练，通过视觉环境的刺激作用，逐渐建立起双眼的融合功能，提高立体视觉，在视觉发育的关键期或者视力矫正期建立起良好的立体视觉，并有效改善视力。

例如，根据对应的节律运动模式，三维视觉训练标记物处于对应运动状态中，用户的眼睛随着改三维视觉标记物按照运动状态进行移动，训练眼睛看远看近、眼球运动、眼球肌肉随之运动以及眼球追视跟随等训练操作，使得用户的眼睛进行全方位的运动，同时训练晶状体、睫状肌和眼外肌，明显缓解视疲劳，经过长期的三维视觉训练，能够预防近视或者改善视力问题。

在一实施例中，三维视觉训练标记物的节律运动模式包括：

1)位移模式

当选择位移模式时，三维视觉训练内容包括：

获取第一规律；

按照第一规律控制三维视觉训练标记物进行上位移和/或下位移和/或左位移和/或右位移和/或波浪位移，并形成连续的三维视觉训练内容。

在一实施例中，以三维视觉训练标记物为三维球体为例说明。参照图4，为位移模式位移示意图。

图4中示出了三维球体进行上位移、下位移、左位移、右位移的波浪位移的轨迹图。其中，三维球体可以同时进行两种或两种以上的位移类型，例如，同时进行左位移和上位移，实现左上方的位移，在此不做限定。

在一实施例中，第一规律可以是时间和速度规律，例如三维球体以第一速度匀速向上位移，经过第一时间到达第一位置，然后在第一位置停留第二时间后，以第二加速度，加速向左下移动第三时间到达第二位置等，可以结合位移类型设置不同的移动速度、移动加速度或移动时间，以生成三维球体的连续运动轨迹，形成节律运动模式下的立体运动画面，以便用户的眼睛跟随该三维球体的连续运动轨迹进行移动，实现三维视觉训练的目的。

可以理解的是，三维视觉显示设备的交互显示单元有一定的边界，交互显示单元的形状不做限定，图4中以矩形为例进行说明。在一实施例中，三维球体的位移范围不超过交互显示单元的边界(参照图4中交互显示单元的边界)。进一步地，根据交互显示单元的边界设定缓冲区(参照图4中虚线范围)，三维球体的位移范围不超过交互显示单元的缓冲区，这样做能够确保三维球体呈现给用户的一直是完整球体，并非移动到边界后三维球体显示不全，就像被切割一般，影响用户视觉训练体验。

2)缩放模式

当选择缩放模式时，三维视觉训练内容包括：

获取第二规律；

按照第二规律控制三维视觉训练标记物放大或缩小，并形成连续的三维视觉训练内容。

在一实施例中，以三维视觉训练标记物为三维球体为例说明。参照图5，为缩放模式位移示意图。

图5示出了三维球体进行放大或缩小的示意图，结合上述位移模式，例如，三维球体可以同时进行位移和缩放，例如，进行左位移的同时进行放大。

在一实施例中，第二规律可以是时间和速度规律，例如三维球体以第三速度匀速向上位移的同时进行逐渐放大，经过第四时间到达第三位置，然后在第三位置停留第五时间后，以第三加速度，加速向右下移动的同时进行逐渐缩小，经过第六时间到达第四位置等，可以结合位移类型设置缩放模式，以生成三维球体的连续运动轨迹，形成节律运动模式下的立体运动画面，以便用户的眼睛跟随该三维球体的连续运动轨迹进行移动，同时由于三维球体在运动过程中会放大或缩小，能够训练眼睛看远看近、眼球运动、眼球肌肉随之运动以及眼球追视跟随等训练操作，使得用户的眼睛进行全方位的运动，同时训练晶状体、睫状肌和眼外肌，矫正假性近视，预防真性近视，控制近视加深，有效缓解视疲劳，改善视功能，明显缓解视疲劳，实现三维视觉训练的目的。

3)景深模式；

当选择景深模式时，三维视觉训练内容包括：

获取第三规律；

按照第三规律控制三维视觉训练标记物的成像位置，包括：

渐变调整三维视觉训练标记物对应的左眼图像和右眼图像的距离满足第一预设距离范围，以使三维视觉训练标记物的显示方式为入屏显示。

渐变调整三维视觉训练标记物对应的左眼图像和右眼图像的距离满足第二预设距离范围，以使三维视觉训练标记物的显示方式为出屏显示。

使得三维视觉训练标记物的显示方式为入屏显示和/或屏点显示和/或出屏显示，并形成连续的三维视觉训练内容。

在一实施例中，参照图6a至图6c为本实施例中景深模式示意图。图6a为景深模式中入屏显示示意图，图6b为景深模式中屏点显示示意图，图6c为景深模式中出屏显示示意图。

在一实施例中，交互显示单元能够显示三维播放内容，可以是特殊的三维显示屏，也可以是加装三维转换配件的显示屏，能够将二维播放内容转换为三维播放内容。根据裸眼3D的显示技术，三维转换配件可以是狭缝式液晶光栅设备或者柱状透镜。参考图7，以柱状透镜为例说明裸眼3D的技术原理，主要是将柱状透镜屏幕(由一定间距的柱状棱镜组成的具有一定厚度的屏幕)上具有视差的两幅图像(左影像和右影像)分别投射到对应的眼睛中，由于双眼的间距产生的微小视差会导致不透光条纹遮挡左右眼，使得左眼和右眼看到的像素并不相同，从而形成左眼图像和右眼图像，模拟人眼视差成像的原理，从而让用户在脑中形成立体三维画面。

参照图6a，由于左眼和右眼之间的之间存在视差(因为瞳距的存在)，因此左眼图像和右眼图像在屏幕上的有第一距离，渐变调整三维视觉训练标记物对应的左眼图像和右眼图像的距离满足第一预设距离范围，即第一距离在第一预设距离范围内，使双眼的成像位置(图中物体A的虚像A’)位于屏幕内，称之为入屏显示。

参照图6b，由于左眼和右眼之间的之间存在视差(因为瞳距的存在)，渐变调整三维视觉训练标记物对应的左眼图像和右眼图像的重合，使双眼的成像位置(图中物体A的虚像A’)位于屏幕上，称之为屏点显示。

参照图6c，由于左眼和右眼之间的之间存在视差(因为瞳距的存在)，因此左眼图像和右眼图像在屏幕上的有第二距离，渐变调整三维视觉训练标记物对应的左眼图像和右眼图像的距离满足第二预设距离范围，即第二距离在第二预设距离范围内，使双眼的成像位置(图中物体A的虚像A’)位于屏幕外，称之为出屏显示。

在一实施例中，上述第一预设距离范围和第二预设距离范围均可以根据经验值进行设置。

在一实施例中，第三规律可以是时间速度和距离规律，例如三维球体以第四速度匀速改变第一距离，并且第一距离在第一预设距离范围内，使得三维球体在第七时间内显示在屏幕内部(用户看上去就是三维球体越来越远)，然后停留第八时间后，以第五加速度加速改变第二距离，并且第二距离逐渐位于第二预设距离范围内，使得三维球体在第八时间内显示在屏幕外部(用户看上去就是三维球体越来越近)，可以同时结合上述位移类型以及缩放模式，以生成三维球体的连续运动轨迹，形成节律运动模式下的立体运动画面，以便用户的眼睛跟随该三维球体的连续运动轨迹进行移动。

由于三维球体在运动过程中会放大或缩小，能够训练眼睛看远看近、眼球运动、眼球肌肉随之运动以及眼球追视跟随等训练操作，训练时用户通过注视三维视觉训练标记物，使双眼视线能够在眼前点和眼后点形成相交点并不断循环(即按照第三规律使得三维视觉训练标记物入屏显示或者出屏显示)，以使用户视线范围达到最大限度的增加和散开集合，从而带动用户眼睛晶状体做大幅度运动，使得用户睫状肌放松，缓解长期用眼带来的紧张，使眼睛具有足够的灵活度和储备能力，明显缓解视疲劳，实现三维视觉训练的目的。

可以理解的是，上述三种节律运动模式可以按照用户视觉训练信息对应的需求进行组合，以生成不同的三维视觉训练内容，为用户生成个性化的训练内容。进一步地，可以根据不同的三维视觉训练内容设置不同的训练课程，以使得用户能够快速根据训练需求选择合适的训练课程。

步骤S130，当训练阶段为视觉训练阶段时，进行第一操作，参照图8，第一操作包括但不限于步骤：

步骤S131，测距单元获取用户距离信息并将用户距离信息发送至处理器。

在一实施例中，测距单元可以采用红外检测或者瞳孔检测的方式实现距离检测。

其中，红外检测的技术原理是：利用红外线传播时的不扩散原理进行距离测量，因为红外线在穿越其它物质时折射率很小，当红外线从测距单元发出碰到反射物被反射回来被测距单元接受到，再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离。

瞳孔检测的技术原理是：测距单元利用摄像头采集人脸图像，并对人脸图像进行处理，对处理后的人脸图像进行人脸检测和人眼定位，得到两个瞳孔坐标，最后根据瞳孔坐标计算人脸图像中的瞳距，并结合实际瞳距和摄像头焦距，根据三角形相似原理计算人眼(即用户)到三维视觉显示设备的距离。

例如，上述测距单元利用瞳孔检测的方式获取用户的瞳距信息，根据瞳距信息得到用户距离信息，并将用户距离信息发送至处理器，以进行下一步的判断。

步骤S132，处理器将三维视觉训练内容以及视觉训练引导指令发送至交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据三维视觉训练内容进行视觉训练。

在一实施例中，处理器得到用户距离信息后，根据该距离判断用户当前是否能够进行三维视觉训练：

1)当用户距离信息在第一预设阈值范围之内时，处理器输出三维视觉训练内容以及视觉训练引导指令至交互显示单元，以引导用户根据视觉训练引导指令进行视觉训练。

本实施例中，如果处理器判断用户在第一预设阈值范围之内，则认为用户当前可以进行三维视觉训练，则输出三维视觉训练内容以及视觉训练引导指令至交互显示单元，用户通过观看交互显示单元显示的三维视觉训练内容，根据对应的视觉训练引导指令进行视觉训练。例如，视觉训练引导指令包括：“请眼球跟随屏幕中的三维球体”、“请跟随计时器闭眼休息30秒”、“请睁眼跟随屏幕中三维带状物进行波浪形旋转眼球”等，视觉训练引导指令可以是语音方式提醒。

在一实施例中，还通过视觉训练引导指令引导用户在三维视觉训练过程中进行远眺锻炼，例如“请抬头望向左前方5米处”，向远处眺望同样能够在一定程度上缓解视疲劳，因此本实施例在三维视觉训练过程中还增加往复循环的远眺锻炼进行超强训练，通过将近处的虚拟3D环境与远处的真实环境相结合，扩大视野景深范围，以进一步提高视觉训练效果。

2)当用户距离信息在第一预设阈值范围之外时，处理器输出距离状态异常指示至交互显示单元，以引导用户调整距离，以进入第一预设阈值范围内进行视觉训练。

本实施例中，如果处理器判断用户在第一预设阈值范围之外，则认为用户当前与三维视觉显示设备距离过远，并不能进行有效的三维视觉训练，则输出距离状态异常指示至交互显示单元，距离状态异常指示可以是语音或者文字形式提醒用户，例如“当前距离过远请往前”等，避免距离过远影响视觉训练效果。

步骤S140，当训练阶段为运动调整阶段时，进行第二操作，其中第二操作具体是：

处理器获取运动装置发送的运动状态信息，并根据运动状态信息切换训练阶段引导指令，以引导用户切换不同的训练阶段。

在一实施例中，运动装置包括运动传感器，处理器获取运动装置发送的运动状态信息，当训练阶段引导指令为运动调整阶段时：运动传感器发送运动参数发送至处理器，处理器根据运动参数判断是否需要切换回视觉训练阶段。

本实施例将三维视觉训练和运动结合起来，为了避免用眼时间过长，每隔一段时间将视觉训练阶段切换至运动调整阶段，休息完成后，重新切回视觉训练阶段，完整当前的训练计划。例如10-20分钟的视觉训练后，此时切换到运动调整阶段稍微休息3～5分钟，同时当用户在运动装置上运动时，能够获得更多大脑兴奋度，在运动中获得视平衡，增加视觉训练效果，并且三维视觉训练内容结合运动装置，让用户运动过程中训练眼的调节功能，提高用户视觉训练依从性，进一步提高视觉训练效果。

可以理解的是，视觉训练阶段和运动调整阶段之间的顺序和次数不做限定，可根据用户训练需求设置。

另外，在一实施例中，经过预设时段的视觉训练后，对用户进行训练效果评估，得到用户视力信息，例如对用户进行视力检测，然后根据用户视力信息更新用户视觉训练信息，或，根据用户视力信息发送配镜指导建议。

本实施例中，当经过一定时间的三维视觉训练后，用户的近视情况可能会缓解，因此需要根据用户当前的视力检测信息，判断是否需要更新用户的视觉训练方案或者给用户提供配镜指导建议，避免用户的视力因为不合适的眼镜度数进一步恶化。

在一实施例中，用户的视力信息为用户的眼睛度数，因此根据当前测定的用户视力信息更新用户视觉训练信息，然后以预设的度数差值调整视觉训练方案，进行阶梯式度数递减的戴镜视觉训练，其中，预设的度数差值可以根据具体需要设定，例如可以是25度或50度。在一实施例中，例如经过一定时间的戴镜三维视觉训练后，用户的近视度数从600度降到550度，预设的度数差值是50度，则验光获得用户当前的度数，根据当前的550度近视情况调整视觉训练方案，例如减少训练时间或者减少训练强度或者更改训练内容等，然后给用户提供配镜指导建议；再经过一定时间的戴镜三维视觉训练后，进一步按照预设的度数差值调整眼镜度数和视觉训练方案，以此类推，实现阶梯式度数递减的戴镜视觉训练，避免用户的视力进一步恶化。

在一实施例中，也可以获取用户近视度数后，进行阶梯式度数调整进行戴镜视觉训练，例如，用户本身近视为300度，则建议用户佩戴250度的眼镜进行三维视觉训练，经过一定时间的戴镜三维视觉训练后，用户的近视度数从300度降到250度，再佩戴200度眼镜进行三维视觉训练，以此类推，进行阶梯式度数调整进行戴镜视觉训练。

本申请实施例提供了一种应用于三维视觉训练系统的三维视觉训练方法，与相关技术相比，通过获取用户视觉训练信息并生成三维视觉训练内容以及引导指令，当训练阶段为视觉训练阶段时，获取用户距离信息并将用户距离信息发送至处理器，处理器将三维视觉训练内容以及视觉训练引导指令发送至交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据三维视觉训练内容进行视觉训练；当训练阶段为运动调整阶段时，处理器获取运动装置发送的运动状态信息，并根据运动状态信息切换训练阶段引导指令，以引导用户切换不同的训练阶段。利用三维视觉训练内容进行视觉训练，避免平面视觉训练固有的长时间近距离用眼的弊端，能够进行眼球运动、眼球肌肉走动、眼球追踪和跟随等综合训练，使用户的眼球运动更加灵活，改善用户视物的舒适度和清晰度，有效缓解视疲劳，并且三维视觉训练内容结合运动装置，让用户运动过程中训练眼的调节功能，矫正假性近视，预防真性近视，控制近视加深，有效缓解视疲劳，改善视功能，提高用户视觉训练依从性，进一步提高视觉训练效果。

另外，本申请实施例的一个实施例还提供了计算机设备，计算机设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。

处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实现上述实施例的三维视觉训练方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行上述实施例中的三维视觉训练方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S110至S140、图3中的方法步骤S121至S123等。

此外，本申请实施例的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述计算机设备实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的三维视觉训练方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S110至S140、图3中的方法步骤S121至S123等。

又如，被上述计算机设备实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的三维视觉训练方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S110至S140、图3中的方法步骤S121至S123等。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本申请实施例的较佳实施进行了具体说明，但本申请实施例并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请实施例精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请实施例权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种三维视觉训练方法，其特征在于，应用于三维视觉训练系统，所述三维视觉训练系统包括：三维视觉显示设备和运动装置，所述三维视觉显示设备和所述运动装置通信连接；所述三维视觉显示设备包括：交互显示单元、处理器和测距单元，所述方法包括：

所述处理器获取用户视觉训练信息；

所述处理器根据所述用户视觉训练信息生成三维视觉训练内容以及引导指令，所述引导指令包括：视觉训练引导指令和训练阶段引导指令，训练阶段包括：视觉训练阶段和运动调整阶段；

当所述训练阶段为所述视觉训练阶段时：

所述处理器控制所述测距单元获取用户距离信息，使得所述测距单元将所述用户距离信息发送至所述处理器；

所述处理器根据所述用户距离信息，将所述三维视觉训练内容以及所述视觉训练引导指令发送至所述交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据所述三维视觉训练内容进行视觉训练；

当所述训练阶段为所述运动调整阶段时：

所述处理器获取所述运动装置发送的运动状态信息，并根据所述运动状态信息切换所述训练阶段引导指令，以引导用户切换不同的训练阶段。

2.根据权利要求1所述的三维视觉训练方法，其特征在于，所述用户视觉训练信息包括：用户账户名称和/或用户的视力信息和/或用户视觉训练进度和/或用户训练课程记录和/或用户训练模式。

3.根据权利要求1所述的三维视觉训练方法，其特征在于，所述处理器根据所述用户视觉训练信息生成三维视觉训练内容，包括：

生成三维视觉训练标记物；

根据所述用户视觉训练信息选择所述三维视觉训练标记物的节律运动模式；

根据所述节律运动模式生成所述三维视觉训练标记物对应的所述三维视觉训练内容。

4.根据权利要求3所述的三维视觉训练方法，其特征在于，所述三维视觉训练标记物的节律运动模式包括：位移模式和/或缩放模式和/或景深模式；

当选择所述位移模式时，所述三维视觉训练内容包括：

获取第一规律；

按照所述第一规律控制所述三维视觉训练标记物进行上位移和/或下位移和/或左位移和/或右位移和/或波浪位移，并形成连续的三维视觉训练内容；

当选择所述缩放模式时，所述三维视觉训练内容包括：

获取第二规律；

按照所述第二规律控制所述三维视觉训练标记物放大或缩小，并形成连续的三维视觉训练内容；

当选择所述景深模式时，所述三维视觉训练内容包括：

获取第三规律；

按照第三规律控制所述三维视觉训练标记物的成像位置；

所述按照第三规律控制所述三维视觉训练标记物的成像位置，包括：

渐变调整所述三维视觉训练标记物对应的左眼图像和右眼图像的距离满足第一预设距离范围，以使所述三维视觉训练标记物的显示方式为入屏显示；

渐变调整所述三维视觉训练标记物对应的左眼图像和右眼图像的距离满足第二预设距离范围，以使所述三维视觉训练标记物的显示方式为出屏显示；

使得所述三维视觉训练标记物的显示方式为入屏显示和/或屏点显示和/或出屏显示，并形成连续的三维视觉训练内容。

5.根据权利要求1所述的三维视觉训练方法，其特征在于，所述测距单元获取用户距离信息并将所述用户距离信息发送至所述处理器，所述处理器将所述三维视觉训练内容以及所述视觉训练引导指令发送至所述交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据所述三维视觉训练内容进行视觉训练，包括：

所述测距单元获取用户的瞳距信息，根据所述瞳距信息得到所述用户距离信息，并将所述用户距离信息发送至所述处理器；

当所述用户距离信息在第一预设阈值范围之内时，所述处理器输出所述三维视觉训练内容以及所述视觉训练引导指令至所述交互显示单元，以引导用户根据所述视觉训练引导指令进行视觉训练；

当所述用户距离信息在第一预设阈值范围之外时，所述处理器输出距离状态异常指示至所述交互显示单元，以引导用户调整距离，以进入第一预设阈值范围内进行视觉训练。

6.根据权利要求1至5任一项所述的三维视觉训练方法，其特征在于，所述运动装置包括运动传感器，所述处理器获取所述运动装置发送的运动状态信息，并根据所述运动状态信息切换所述训练阶段引导指令，包括：

当所述训练阶段引导指令为所述运动调整阶段时：

所述运动传感器发送运动参数发送至所述处理器；

所述处理器根据所述运动参数判断是否需要切换回视觉训练阶段。

7.根据权利要求1至5任一项所述的三维视觉训练方法，其特征在于，还包括：

经过预设时段，对用户进行训练效果评估，得到用户视力信息；

根据所述用户视力信息更新所述用户视觉训练信息，或，根据所述用户视力信息发送配镜指导建议。

8.一种三维视觉训练系统，其特征在于，包括：

三维视觉显示设备和运动装置，所述三维视觉显示设备和所述运动装置通信连接；

所述三维视觉显示设备包括：交互显示单元、处理器和测距单元：

所述处理器，用于获取用户视觉训练信息；

所述处理器，用于根据所述用户视觉训练信息生成三维视觉训练内容以及引导指令，所述引导指令包括：视觉训练引导指令和训练阶段引导指令，训练阶段包括：视觉训练阶段和运动调整阶段；

当所述训练阶段为所述视觉训练阶段时，所述测距单元用于获取用户距离信息，并将所述用户距离信息发送至所述处理器，所述处理器用于将所述三维视觉训练内容以及所述视觉训练引导指令发送至所述交互显示单元，以引导用户在预设距离内根据所述三维视觉训练内容进行视觉训练；

当所述训练阶段为所述运动调整阶段时，所述处理器用于获取所述运动装置发送的运动状态信息，并根据所述运动状态信息切换所述训练阶段引导指令，以引导用户切换不同的训练阶段。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器用于根据所述程序执行如权利要求1至7中任一项所述的三维视觉训练方法。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至7中任意一项所述的三维视觉训练方法。

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