

白天对着显示器屏幕办公,晚上又对着智能手机、平板电脑屏幕娱乐,这可能是包括笔者在内很多上班族一天生活的真实写照。长时间的高强度用眼极易造成眼睛疲劳,干涩酸痛、视力下降都是比较常见的眼部不适现象。
提升眼睛舒适度的方法很多,除了给双眼提供充足的休息时间之外,很多人都会选择护眼按摩仪这一类产品,通过热敷和按摩来驱走眼部疲劳。
但是市面上大部分产品都不具备一个眼部疲劳检测的功能,今天我们所说的方案就是基于柔性压电传感器开发的相类产品,通过检测眼部眼动及脉率来结合算法识别用户的眼部疲劳程度,让用户更能便捷了解自身眼睛的疲劳程度。
眼疲劳被认为是一个重要的公共卫生问题,造成眼疲劳的行为主要有阅读、写作或驾驶等。眼疲劳对维持日常行为和身体健康有严重的不良影响。例如,眼睛疲劳可能引起眼科疾病,其中计算机视觉综合症是一种常见病症,主要是由于长时间地将眼睛聚焦在计算机或其他数字设备上。
而相比之下,眼疲劳的驾驶可能是最危险的,甚至可能导致大规模伤亡。一项调查显示,在所有受伤或死亡中,交通事故是主要原因之一,而疲劳导致所有道路死亡事故的高达20%~30%。另外,对于从事特殊职业的专业人士如外科医生,眼睛疲劳会导致工作失误并造成潜在的安全隐患。因此,开发疲劳监测系统和评估方法对于预防事故至关重要。
大多数研究人员一直专注于收集生理信号技术,如脑电图(EEG),心电图(ECG)或脉率。然而,这些方法在工作或驾驶环境下不方便实际使用,这是由于这些技术需要使用接触硬电极和电缆。为了解决这些问题,研究人员提出通过计算机视觉检测技术来捕获眼球运动,从而来监测眼睛疲劳。然而,应用这些视觉检测技术的成功在很大程度上依赖于图像分辨率,光照条件和其他环境条件,并且在准确性和即时性方面尚不令人满意。
用于监测眼睑运动和眼睛注视的头戴式设备就消除了使用电极和电缆的不便,人们日常活动的间隙就可以使用。内置于设备中的柔性压电传感器可以与人体皮肤共形接触,并且变形为任意形状而不会脱离表皮表面,为检索生命信号提供了新策略。
由于眼疲劳可以通过眼睑运动识别,柔性压电传感器则可来监测实时眼睑运动,从而评估眼睛的疲劳状态。传感器的核心功能部分由压电薄膜制成,传感器的整个厚度为微米级,因此在眨眼期间可以保持与眼睑皮肤的保形接触。进行机械负荷测试和体内测试来验证传感器的功能和效率,以监测实时眼睑运动。并开发了一种简单的理论机电模型,将传感器的输出电压与眼睑的物理运动相关联,从而进一步证明了传感器的功能,用于监测和评估眼睛疲劳。
排版 | 慧闻科技
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