宋少帥 曾錚 吳克

摘要：為解決傳統(tǒng)人工方式視力檢測成本高、驗(yàn)光儀器設(shè)備價格昂貴，醫(yī)護(hù)人員短缺等問題，該研究設(shè)計(jì)并開發(fā)了在線視力檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)自主視力檢測為開發(fā)目的，采用Spring Boot+Vue開發(fā)語言進(jìn)行具體模塊功能的構(gòu)建，測試者可根據(jù)制定的測試方案和規(guī)則進(jìn)行視力檢測，測試結(jié)束后自動顯示視力值并進(jìn)行視力評估，歷史記錄可查詢，具有檢測結(jié)果快、精度高、方便等優(yōu)勢，為用戶的個人視力檔案提供移動的參考和數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：在線視力;視力評估;Spring Boot;Vue;自主測試

中圖分類號：TP302.1? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）21-0057-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 引言

近年來，人們對視力保護(hù)的關(guān)注度日益增加，傳統(tǒng)的視力檢測由醫(yī)生現(xiàn)場協(xié)助測試者對紙質(zhì)視力表進(jìn)行分辨，生成的檢測結(jié)果通過手工方式錄入，存在數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)、易丟失等問題[1]，目前醫(yī)院普遍使用驗(yàn)光設(shè)備檢測視力，但也存在著設(shè)備價格昂貴、操作專業(yè)性強(qiáng)、需現(xiàn)場檢查等難題，通常人們在視力存在一定問題后才會前往醫(yī)院進(jìn)行檢測，可能會錯過最佳的矯正期，因此，如何精準(zhǔn)、便捷地進(jìn)行視力檢測成為迫切的需求。

預(yù)防視力下降最好的方法是不定期地進(jìn)行視力檢測，了解自身的視力情況并加以調(diào)整生活習(xí)慣，保護(hù)視力健康。為實(shí)現(xiàn)讓用戶在無醫(yī)生指導(dǎo)下即可自助進(jìn)行視力檢測操作，本系統(tǒng)通過模塊功能的設(shè)計(jì)開發(fā)，模擬醫(yī)生的現(xiàn)場操作，通過手機(jī)掃碼變?yōu)檫b控器，自助進(jìn)行視力測試，操作簡單、測試結(jié)果可記錄保存，同時該系統(tǒng)管理后臺可同步顯示用戶測試數(shù)據(jù)，便于管理，讓人們足不出戶就能檢測自己和家人的視力，定期關(guān)注自身的視力情況，改變傳統(tǒng)視力檢測不及時的弊病，為視力普查和視力保護(hù)提供一定的便捷性。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

2.1 系統(tǒng)功能需求

本平臺的開發(fā)是為用戶提供自主視力檢測為目的，根據(jù)視力表GB11533-2011國家標(biāo)準(zhǔn)[2-3]創(chuàng)建判斷規(guī)則，通過軟件開發(fā)結(jié)合硬件設(shè)備進(jìn)行具體功能的實(shí)現(xiàn)，免費(fèi)為用戶提供測視力服務(wù)。系統(tǒng)具備如下功能：

1）系統(tǒng)的視標(biāo)類型分為E視力表和招飛C視力表[4]，測試距離分為2.5米和5米，可根據(jù)不同需求進(jìn)行選擇，在測試視力時能夠出現(xiàn)上下左右等不同缺口方向的視標(biāo)，測試者通過手機(jī)遙控器選擇對應(yīng)的方向鍵來完成測試。E視標(biāo)的設(shè)計(jì)圖和尺寸分別如圖1、圖2所示。

2）測試者對遙控器的方向鍵進(jìn)行選擇后，系統(tǒng)能夠與視標(biāo)的原本方向進(jìn)行對比并給出判斷結(jié)果，每輪顯示的視標(biāo)大小通過5局3勝制的規(guī)則，正確率超過3次則顯示小一號視標(biāo)，反之則顯示大一號的視標(biāo)重新進(jìn)行判斷;

3）當(dāng)判斷均正確時，系統(tǒng)能根據(jù)判斷規(guī)則顯示到最小號視標(biāo)直到測試結(jié)束，系統(tǒng)自動顯示測試者的視力值并進(jìn)行視力評估[5];

4）測試者可查詢歷史測試記錄，并通過圖表形式進(jìn)行直觀的呈現(xiàn)，每次完成測試后圖表都會自動進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，形成個人視力檢測檔案，幫助用戶分析個人視力變化趨勢。

2.2 系統(tǒng)性能需求

平臺在視力檢測時，視標(biāo)大小要按照國家標(biāo)準(zhǔn)來顯示，需對其進(jìn)行校準(zhǔn)完成后方可進(jìn)入測試環(huán)節(jié)，用戶手機(jī)遙控器選擇對應(yīng)的結(jié)果后顯示屏需實(shí)時更新視標(biāo)，這也對系統(tǒng)的精度以及時間特性有了更高的需求。同時，系統(tǒng)提供了自助和協(xié)助兩種測試方式，在靈活性上也滿足一定的要求[6-8]。

本系統(tǒng)后臺接口采用Spring Boot開發(fā)，用戶界面的框架通過Vue來構(gòu)建，服務(wù)器采用nginx進(jìn)行部署來實(shí)現(xiàn)前后端的對接。系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)行的硬件環(huán)境：CPU： AMD Ryzen 5 4600H with Radeon Graphics 3.00 GHz;硬盤：512G 固態(tài);運(yùn)行內(nèi)存：16G ;軟件環(huán)境：WebStorm、IntelliJ IDEA;操作系統(tǒng)： Windows10 家庭中文版;數(shù)據(jù)庫： MySQL 8.0。服務(wù)器端環(huán)境：帶寬：5M;硬盤：40G;內(nèi)存：2GB;操作系統(tǒng)：Centos7。

2.3 校準(zhǔn)流程分析

視標(biāo)的顯示標(biāo)準(zhǔn)按照五倍一分的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以得到不同距離（5米和2.5米）對應(yīng)視標(biāo)的尺寸，由于不同電腦的屏幕分辨率和顯示方式均不同，視力標(biāo)大小的顯示精度也會受到一定的影響。而視標(biāo)的大小是按照固定尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)的，為解決這一難題，則需要引入媒介來獲取用戶的顯示器數(shù)據(jù)，通過屏幕校準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)視標(biāo)大小尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)[9]。校準(zhǔn)流程如圖3所示。

2.4 總體方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)是完成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)、過程和界面的設(shè)計(jì)，通過對系統(tǒng)的功能需求以及校準(zhǔn)流程等進(jìn)行分析，在線視力檢測平臺主要包含屏幕校準(zhǔn)模塊，測試方案模塊，測試模塊，數(shù)據(jù)管理與分析等模塊功能，不同的用戶身份分配不同的權(quán)限。普通用戶登錄平臺后，首先通過屏幕校準(zhǔn)進(jìn)入選擇測試方案，然后進(jìn)行視力測試環(huán)節(jié)，待測試結(jié)束，用戶可對個人的數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改查和數(shù)據(jù)分析等操作，管理員可對地區(qū)、用戶人數(shù)、最近使用次數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[10]。其總體框架設(shè)計(jì)如圖4所示。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 模塊功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要以用戶的身份進(jìn)行權(quán)限的劃分，主要分為管理員和普通用戶，采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)每個模塊的具體功能。在用戶模塊中，用戶可通過賬號密碼或驗(yàn)證碼登錄，同時還設(shè)有訪客登錄模式，但訪客登錄是無法查看歷史記錄的，測試者成功后即可進(jìn)入屏幕校準(zhǔn)頁面，完成校準(zhǔn)后選擇測試方案，可選擇不同的視標(biāo)類型和測試距離，測試模式分為自助模式和協(xié)助模式，自助模式使用手機(jī)掃描二維碼后在測試環(huán)節(jié)可作為遙控器使用，通過設(shè)定的測試規(guī)則直至測試結(jié)束，顯示測試結(jié)果并進(jìn)行視力評估，用戶還可對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和記錄個人視力表[11]。用戶模塊流程如圖5所示。

管理員模塊是實(shí)現(xiàn)后臺管理的重要角色，登錄過程中除了對管理員身份進(jìn)行識別外還需對管理權(quán)限進(jìn)行判斷，根據(jù)不同的權(quán)限進(jìn)入相應(yīng)的頁面，管理員可對用戶信息、角色管理、用戶留言建議等進(jìn)行操作，統(tǒng)計(jì)地區(qū)、用戶人數(shù)、最近使用次數(shù)等信息，還具有發(fā)布文章、上傳視頻等功能。管理員模塊流程如圖6所示。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用MySQL數(shù)據(jù)庫，涉及的數(shù)據(jù)庫表較多，以下是主要兩個數(shù)據(jù)庫表：

3.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

客戶端使用Vue語言開發(fā)，調(diào)用后臺接口獲取數(shù)據(jù)并渲染，主要包含：首頁、產(chǎn)品介紹、新聞資訊、視頻介紹、獲取幫助等內(nèi)容。測試者以網(wǎng)頁端的形式訪問，在屏幕校準(zhǔn)和測試方案選擇后進(jìn)入自助測試環(huán)節(jié)，測試者可在電腦屏幕或者手機(jī)的遙控器上選擇點(diǎn)擊認(rèn)為正確所對應(yīng)的按鈕來判斷，每輪的視標(biāo)大小以5局3勝制的規(guī)則進(jìn)行小一號或者大一號顯示，若判斷均正確則根據(jù)判斷規(guī)則顯示到最小號視標(biāo)直到測試結(jié)束，頁面直接顯示測試者的視力值，并且已登錄用戶可進(jìn)入個人信息中心查詢歷史測試記錄。E標(biāo)測試頁面及用戶數(shù)據(jù)管理頁面分別如圖7、圖8所示。

后臺管理主要包含以下幾個功能模塊，首頁是對系統(tǒng)用戶進(jìn)行的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)展示;用戶模塊包含管理員的權(quán)限分配功能、用戶信息查看和單個用戶測試記錄查看功能、在線咨詢留言的查看和回復(fù)功能以及查看所有用戶測試數(shù)據(jù)記錄;文章和視頻模塊：管理員可以對客戶端的新聞資訊和視頻介紹進(jìn)行添加、修改和刪除操作。后臺管理及用戶數(shù)據(jù)匯總頁面分別如圖9、圖10所示。

4 結(jié)束語

為實(shí)現(xiàn)用戶自助檢測視力，本研究設(shè)計(jì)并開發(fā)了在線視力檢測平臺，用戶通過手機(jī)或者電腦以網(wǎng)頁形式訪問即可進(jìn)行視力檢測，具有檢測結(jié)果快速、便捷、精度高等特點(diǎn)，歷史視力數(shù)據(jù)以圖表的方式直觀明了地顯示，平臺易于操作和管理。本系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)便捷精準(zhǔn)的視力檢測提供技術(shù)支撐，讓人們足不出戶就能檢測自己和家人的視力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊瑤華，甄毅，吳海濤，等.燈箱視力表與Freiburg電子視力表應(yīng)用對比研究[J].眼科，2013，22（2）：117-120.

[2] 繆天榮.《標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)視力表》中的5分記錄[J].眼視光學(xué)雜志，2005，7（4）：217-219.

[3] 王勤美，王晨曉.國家視力表的標(biāo)準(zhǔn)化問題[J].中華眼視光學(xué)與視覺科學(xué)雜志，2013，15（10）：577-580.

[4] 彭鵬，李琳，武思宇.近視對使用C字視力表與E字視力表檢測視力的影響[J].眼科學(xué)報，2019，34（3）：155-158.

[5] 方圓，許福運(yùn)，王公堂，等.基于SPCE3200的自主視力檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2012，20（3）：67-70.

[6] 劉真真.智能視力檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2020.

[7] 尹世通，包偉華.基于ZigBee和藍(lán)牙的無線視力測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].上海電力學(xué)院學(xué)報，2015，31（6）：568-574.

[8] 李昌鋒，林蔚，張星，等.一種自助式視力檢測儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].醫(yī)療裝備，2020，33（23）：7-9.

[9] 何啟莉，何家峰，郭娟.用于自動視力檢測的手勢識別方法研究[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2021，40（3）：32-37，47.

[10] 許劍銳，何偉浩，葉銘銘.自助式視力檢測儀器的設(shè)計(jì)[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2017，7（1）：114-116.

[11] 撖芃芃.一種動態(tài)視力檢測裝置[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015，36（5）：503-507.

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】