技术领域
[0001] 本
发明涉及眼科健康检测技术领域，具体涉及一种AI眼科健康检测设备及其检测方法。
背景技术
[0002] 近年来，随着科技发展日新月异，手机、电脑等
电子产品迅猛发展，给人们的生活带来便捷的同时，也加重了使用者眼睛的负担。眼部
疾病低龄化、眼睛亚健康在中青年人群中不断蔓延，眼科疾病的发病率也逐年上升。眼科疾病的发病轻者影响视觉功能，重者甚至致盲，严重影响患者的生活，因而越来越受到人们的重视。然而，眼科症状
治疗有着治愈时机晚、见效慢、治愈效果差的弊端，正逐步转换为早
预防、早诊断、早治疗的眼科疾病预防性治疗。眼科健康提前检测是眼科疾病预防性治疗的重点，而检测设备的优良与否对于检测结果
质量的高低起着决定性的作用。已有的关于眼科健康检测设备的
专利中，存在以下不足：(1)本地计算依赖于计算效率低、存储小的
单片机处理器，不能确保系统稳定工作；(2)面向用户设计的
用户界面，仅通过
触摸屏方案进行交互，方式单一，未使用语音交互技术进行语音控制，未能体现人性化的友好性；(3)虽然有些专利采用了
云计算技术，但仅着眼于
大数据的存储功能，忽略云端
服务器强大的数据计算与分析功能，尤其是在
人工智能技术的运用方面都未提及。目前眼科健康检测设备的信息化、人性化和智能化依然是眼科健康检测设备发明的热点。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种AI眼科健康检测设备及其检测方法，用以解决现有眼科健康检测设备使用过程中的检测结果质量偏低、检测耗时长、检测过程中不够人性化等问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明涉及了一种AI眼科健康检测设备，所述AI眼科健康检测设备包括眼部信息采集模
块(1)、
主板(2)、语音交互模块(3)、用户界面(4)、网络通讯模块(5)、云计算模块(6)以及输出模块(7)，眼部信息采集模块(1)、语音交互模块(3)、用户界面(4)、网络通讯模块(5)和输出模块(7)通过有线与主板(2)连接，网络通讯模块(5)通过无线网络与云计算模块(6)相连，其中，所述眼部信息采集模块(1)，用于眼部信息的采集；所述语音交互模块(3)，外接智能语音交互设备，用于接收用户语音指令并在智能语音交互设备与主板(2)之间进行数据传送；所述用户界面(4)外
接触控屏幕，用于接收用户指令并在触控屏幕与主板(2)之间进行数据传送；所述主板(2)用于眼部信息采集模块(1)、语音交互模块(3)、用户界面(4)与云计算模块(6)之间的数据存储、传送、分析与处理；所述网络通讯模块(5)用于主板(2)和云计算模块(6)之间的数据传送；所述云计算模块(6)用于对采集眼部数据作进一步分析与处理并将处理结果发送至主板(2)，同时
大容量存储眼部数据分析与处理所需的用户信息、
软件和
算法数据；所述输出模块(7)安装打印输出装置，用于打印生成的检测报告。
[0005] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述眼部信息采集模块(1)包括自动验光机、全自动
眼底照相机和全自动非接触式眼压计，其中，自动验光机根据人体工程学设计，采用先进
微处理器及快速
图像处理技术测量眼睛的球镜顶焦度、柱镜轴位、柱镜顶焦度和瞳距屈光参数时，用户会感到放松与舒适；全自动眼底照相机拍摄眼睛
视网膜细胞组织图像过程中，可自动追踪瞳孔
位置进行对焦，用户无需散瞳；全自动非接触式眼压计测量眼压值时，通过专用芯片进行线性喷气控制，可自动
跟踪眼球进行作业，用户眼睛无需长时间保持相对固
定位置，整个眼部信息采集过程更加人性化。
[0006] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述主板(2)内置有数据转换器，以将眼部信息采集模块(1)采集到的数字和图像信息转换为电
信号，并装载有云计算和语音交互所需的驱动和
接口、集群式固态
硬盘，以直接接收云计算分析和处理的数据结果，并及时进行人机语音交互，以保证本地计算的高效性。
[0007] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述语音交互模块(3)装有至少8个麦克
风组成的阵列，做到360度全方位无死
角音频接收，提高了语音接收的清晰度。
[0008] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，无线网络通过所述网络通讯模块(5)远程接入并控制主板(2)的操作界面，方便维护人员进行远程监测或调试。
[0009] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述云计算模块(6)与外部大型云计算服务器(如阿里云、亚
马逊的AWS、google云计算等)相连接，基本运算的处理在主板(2)进行，而大数据的分析、计算与处理则在云端服务器进行，充分利用云服务器的高存储能
力和高运算速率，降低了成本，提高了效率。同时云端服务器将分析处理完成的用户数据和信息上传至网络，用户在互联网上查询自己的病历和历史检测信息，无需担心纸质病历的丢失，实现用户健康状况的长时间监测。
[0010] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述语音交互模块(3)接收端采用语音交互设备进行语言识别，后台应用循环神经网络进行语音合成和
自然语言处理，
语音识别、语音合成和自然语言处理相关设备与云计算模块(6)服务器集成于同一台AI眼科健康检测设备，并联入网络，让设备本身变得更加智能化和人性化。
[0011] 为实现上述目的，本发明还涉及一种AI眼科健康检测方法，采用上述AI眼科健康检测设备，所述检测方法包括以下步骤：眼部信息采集模块(1)使用自动验光机测量眼睛的球镜顶焦度、柱镜轴位、柱镜顶焦度、瞳距等屈光参数，全自动眼底照相机对眼睛视网膜细胞组织进行成像，全自动非接触式眼压计测量眼压值，并将采集的眼部信息经有线传送至主板(2)；主板(2)内置数据转换器将采集到的数字和图像信息转化为
电信号；同时接收从语音交互模块(3)和用户界面(4)传送过来的指令数据，并对这些指令数据进行分析与处理后，再将眼部信息数据通过网络通讯模块(5)的无线网络传送至云计算模块(6)；云计算模块(6)使用图像处理算法、
深度学习算法对眼部信息数据进行用户生理生化参数分析，并对眼部数据进行计算与分析后，生成病人病况的详尽检测报告，用户检测报告长期存储于云端服务器，以供互联网
访问；语音交互模块(3)和用户界面(4)在检测报告生成过程中，还提供用户向设备询问的功能，设备主机将采集到的用户语音发送至云端处理，云端人工智能程序依据语音处理结果搜索专家
知识库并给出解答；云计算模块(6)将数据分析与处理结果通过网络通讯模块(5)的无线网络发送至主板(3)，主板(3)对数据经分析与处理后，再发送至用户界面(4)和语音交互模块(3)，以供用户在触控屏幕查看，同时设备输出模块(7)打印纸质版检测报告。
[0012] 本发明涉及上述AI眼科健康检测方法，所述用户界面(4)和所述语音交互模块(3)在所述云计算模块(6)的支持下，为用户提供三种选择检测服务或查询检测结果方式：触控屏幕方式和/或语音交互方式。
[0013] 本发明涉及上述AI眼科健康检测方法，采集到的眼部信息的分析、处理与储存工作并不在所述主板(2)上进行，而是在所述云计算板块(6)云端服务器进行。
[0014] 本发明具有如下优点：
[0015] 本发明涉及一种AI眼科健康检测设备及其检测方法，其优点主要表现在人性化程度高、检测效率高、检测结果质量高、可广泛应用于市场等方面：一、人性化程度高，主要表现有：用于眼部信息采集的自动验光机根据人体工程学设计，在眼部检测时用户感到放松与舒适；全自动眼底照相机拍摄眼睛视网膜细胞组织图像过程中，可自动追踪瞳孔位置对焦，用户无需散瞳；全自动非接触式眼压计测量眼压值，通过专用芯片进行线性喷气控制，可自动跟踪眼球进行作业，用户眼睛无需长时间保持相对固定位置；应用人工智能技术进行设计，包括面向用户设计的用户界面(4)和可借助云端服务器进行数据提取和反馈的语音交互模块(3)，除了可以选择通过触控屏幕外，还可以选择通过语音交互来进行
人机交流，用户使用起来更加方便。二、检测效率高：云计算模块(6)强大的云端服务器，不仅用于大数据的存储，还能进行大数据分析，提高了数据计算、处理与分析的速率，缩短了眼科检测的时间，降低了成本，提高了效率。三、检测结果质量高：设计集成大
数据库、专家知识库、智能专家诊断、云计算等强大计算功能与
数据处理功能于一身、服务器后台安装有可实现用户生理生化参数分析的图像处理算法和深度学习算法等程序的云计算模块(6)，其云端服务器与语音交互模块(3)中语音智能设备都集成于同一台眼科健康检测设备，保证了检测结果的全面性和综合性；检测结果查询结束后的反馈机制，再次检验了眼科健康检测结果的准确性，集结了全面性、综合性和准确性的健康分析报告，最终确保了检测结果的高质量。四、可广泛应用于市场：该设备云计算模块(6)的大数据库、云计算与互联网结合，能广泛用于市场，惠及大众。
附图说明
[0016] 图1为本发明
实施例1提供的AI眼科健康检测设备的结构示意图。
[0017] 图2为本发明实施例2提供的AI眼科健康检测方法的步骤
流程图。
[0018] 附图标记说明：1——眼部信息采集模块；2——主板；3——语音交互模块；4——用户界面；5——网络通讯模块；6——云计算模块；7——输出模块。
具体实施方式
[0019] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0020] 实施例1
[0021] 下面结合图1对本发明设备的结构作详细描述：
[0022] 图1为本发明实施例1提供的AI眼科健康检测设备的结构示意图，如图1所示，该AI眼科健康检测设备包括眼部信息采集模块(1)、主板(2)、语音交互模块(3)、用户界面(4)、网络通讯模块(5)、云计算模块(6)以及输出模块(7)，眼部信息采集模块(1)、语音交互模块(3)、用户界面(4)、网络通讯模块(5)和输出模块(7)通过有线与主板(2)连接，网络通讯模块(5)通过无线网络与云计算模块(6)相连，其中，所述眼部信息采集模块(1)用于眼部信息的采集；所述语音交互模块(3)外接智能语音交互设备，用于接收用户语音指令、并在智能语音交互设备与主板(2)之间进行数据传送；所述用户界面(4)外接触控屏幕，用于接收用户指令并在触控屏幕与主板(2)之间进行数据传送；所述主板(2)用于眼部信息采集模块(1)、语音交互模块(3)、用户界面(4)与云计算模块(6)之间数据的存储、传送、分析与处理；所述网络通讯模块(5)用于主板(3)和云计算模块(6)之间的数据传送；所述云计算模块(6)用于对采集得到的眼部数据作进一步分析与处理，并将处理结果发送至主板(2)，同时大容量存储眼部数据分析与处理所需的用户信息、软件和算法数据；所述输出模块(7)安装打印输出装置，用于打印生成的检测报告。
[0023] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述眼部信息采集模块(1)包括自动验光机、全自动眼底照相机和全自动非接触式眼压计，其中，自动验光机根据人体工程学设计，采用先进微处理器及快速图像处理技术测量眼睛的球镜顶焦度、柱镜轴位、柱镜顶焦度和瞳距屈光参数时，用户会感到放松与舒适；全自动眼底照相机拍摄眼睛视网膜细胞组织图像过程中，可自动追踪瞳孔位置进行对焦，用户无需散瞳；全自动非接触式眼压计测量眼压值时，通过专用芯片进行线性喷气控制，可自动跟踪眼球进行作业，用户眼睛无需长时间保持相对固定位置，整个眼部信息采集过程中更加人性化。
[0024] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述主板(2)除了安装了显卡、声卡、内存、对外设备等一系列常规接口和集成红外、蓝牙、802.11(Wi-Fi)等常见功能外，还内置有数据转换器，以将眼部信息采集模块(1)采集得到的数字和图像信息转换为电信号，并装载有云计算和语音交互所需的驱动和接口、集群式固态硬盘，以直接接收云计算分析和处理的数据结果，并及时进行人机语音交互，以保证本地计算的高效性。
[0025] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述语音交互模块(3)接收端安装有解混响和降噪装置，装有360度全方位无死角音频接收的超过8个麦克风组成的阵列，可提高了接收语音的清晰度。应用采用先进的语音交互设备采集用户声音，进行语言识别，后台应用强大深度学习功能的循环神经网络(RNN)进行语音合成和自然语言处理，语音识别、语音合成和自然语言处理相关设备与云计算模块(6)服务器集成于同一台AI眼科健康检测设备，并联入网络，让设备本身变得更加智能化和人性化。
[0026] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述用户界面(4)通过有线连接主板(2)、再由主板(2)相连云端，以触控屏幕为显控终端，供用户选择检测服务地和查询检测结果、病历和历史检测信息等内容；设备主机与云端相连，主机的麦克风可用于采集用户声音、扬声器可用于输出声音，云端运用人工智能技术将扬声器输出的程序生成的自然语音指导用户，用户亦可直接通过语音与设备进行互动。
[0027] 本发明涉及上述AI眼科健康检测设备，所述网络通讯模块(5)采用IEEE 802.11a/b/g/n/ac通信标准，依托无线网络进行通信，设备使用内置无线信号与智能终端(使用
嵌入式计算设备，功耗低，任务迁移至云端)进行数据交换作业，且智能终端与互联网连接，将所得检测数据上传至云计算网络进行分析，生成相关检测结果。无线网络通过所述网络通讯模块(5)远程接入并控制主板(2)的操作界面，方便维护人员进行远程监测或调试。
[0028] 本发明涉及的上述AI眼科健康检测设备，所述云计算模块(6)主要包括有通讯、数据库、知识库、数据处理、智能专家诊断和系统UI等功能组成。采用8颗以上的高端服务器作为
基础设备，结合英特尔虚拟化技术，采用数据统一集中存储的模式，并与外部大型云计算服务器(如阿里云、亚马逊的AWS、google云计算等)相连接，本地设备主板(2)只处理基本运算，大数据的分析、计算与处理则放置于云端服务器。充分利用云服务器的高存储能力和高运算速率，降低了成本，提高了效率。同时所述云计算模块(6)的云端服务器将分析处理完成的用户数据和信息上传至网络，用户在互联网上查询自己的病历和历史检测信息，无需担心纸质病历的丢失，做到用户健康状况的长时间监测，实现眼部疾病的早发现、早预防、实时诊断和健康管理。
[0029] 本发明涉及的上述AI眼科健康检测设备，所述输出模块(7)安装打印输出装置，将眼部基础数据及图像等检查内容，生成详尽的检测报告，并打印出来。
[0030] 实施例2
[0031] 下面结合图2对本发明的检测方法作详细描述：
[0032] 图2为本发明实施例2提供的AI眼科健康检测方法的步骤流程图，如图2所示，该AI眼科健康检测方法所需设备采用上述AI眼科健康检测设备，所述AI眼科健康检测方法具体包括以下步骤：
[0033] 一、检测服务选择：用户根据自身眼部实际情况，并在医生的指导下，确定眼科疾病预防科目选项。该步骤由用户通过设备用户界面(4)和语音交互模块(3)，在云计算模块(6)的支持下完成。其中，用户界面(4)和语音交互模块(3)将从用户接受的指令通过有线传送主板(2)，主板(2)再从云计算模块(6)提前处理和分析完毕的信息，发送至触控屏幕和语音交互设备。本设备提供了三种方式供用户进行服务选择：
[0034] (a)通过触控屏幕选择检测服务：用户在输入用户名和密码之后，按照触控屏幕显示，选择服务检测项目。
[0035] (b)通过语音提示选择检测服务：外接设备麦克风用于采集用户声音、扬声器用于输出声音，用户亦可直接通过语音向设备提问；设备与云端服务器相连，采集的语音信息传送至云端分析处理，信息经语音合成、自然语言处理后，最后传送到语音交互模块(3)进行人-机互动，这种模式亦可帮助用户选择检测项目。
[0036] (c)通过触控屏幕和语音提示相结合选择检测服务：即方式(a)和方式(b)的结合。
[0037] 二、眼部信息采集：眼部信息采集模块(1)使用自动验光机测量眼睛的球镜顶焦度、柱镜轴位、柱镜顶焦度和瞳距屈光参数，全自动眼底照相机对眼睛视网膜细胞组织进行成像，全自动非接触式眼压计测量眼压值，同时眼部信息采集模块(1)将采集到的眼部信息经有线传送至主板(2)。
[0038] 三、眼部信息分析与处理：主板(2)内置数据转换器将采集到的数字和图像信息转化为电信号；同时接收从语音交互模块(3)和用户界面(4)传送过来的指令数据，并对这些指令数据进行分析与处理后，再将眼部信息数据通过网络通讯模块(5)的无线网络传送至云计算模块(6)；云计算模块(6)使用图像处理算法、深度学习算法对眼部信息数据进行用户生理生化参数分析，并对眼部数据进行计算与分析后，生成病人病况的详尽检测报告，用户检测报告长期存储于云端服务器，并供互联网访问。
[0039] 四、检测结果查询：云计算模块(6)将数据分析与处理结果发送至主板(2)，主板(2)对数据经分析与处理后，再通过网络通讯模块(5)的无线网络发送至用户界面(4)和语音交互模块(3)，供用户在触控屏幕查看。用户若对检测结果无疑问，在用户输出指令后，设备输出模块(7)打印纸质版检测报告。
[0040] 五、检测结果反馈：检测结果生成结束后，用户若有疑问可借助语音交互模块(3)和用户界面(4)向设备提问，设备主机将采集到的用户语音发送至云端处理，云端人工智能程序依据语音处理结果搜索专家知识库并给出解答，最终确定检测结果。
[0041] 下面结合工作原理对本发明设备及其检测方法作进一步的描述：
[0042] 眼部信息采集模块(1)中用于眼部信息采集的自动验光机根据人体工程学设计，在眼部检测时用户感到放松与舒适；全自动眼底照相机拍摄眼睛视网膜细胞组织图像，可自动追踪瞳孔位置对焦，用户无需散瞳；全自动非接触式眼压计测量眼压数据，通过专用芯片进行线性喷气控制，可自动跟踪眼球进行作业，用户眼睛无需长时间保持相对固定位置；应用人工智能技术进行设计，包括面向用户设计的用户界面(4)和借助云端服务器的语音交互模块(3)，除了可以选择通过触控屏幕外，还可以选择通过语音交互来进行人机交流，用户使用起来更加方便。
[0043] 云计算模块(6)强大的云计算服务器，不仅用于大数据的存储，还能进行大数据分析，提高了数据计算、处理与分析的速率，缩短了眼科检测的时间，降低了成本，提高了效率。
[0044] 云计算模块(6)设计集成大数据库、专家知识库、智能专家诊断、云计算等强大计算功能与数据处理功能于一身，其服务器后台安装有可实现用户生理生化参数分析的图像处理算法、深度学习算法等程序。云计算模块(6)与人工智能技术相结合，集成于同一台眼科健康检测设备，保证了检测结果的全面性和综合性；检测结果查询结束后的反馈机制，再次检验了眼科健康检测结果的准确性，集结了全面性、综合性和准确性的健康分析报告，最终确保了检测结果的高质量。
[0045] 云计算模块(6)的大数据库、云计算与互联网结合，能广泛用于市场，惠及大众。
[0046] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些
修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
