Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   10 ,  No.   5 Octo be r   2020 ,  pp.  4892 ~ 4899   IS S N:  20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v 10 i 5 . pp 4892 - 48 99           4892       Journ al h om e page http: // ij ece.i aesc or e.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   A new p erspe ctive of   refractiv e e rror  c alcul atio n   w ith  mo bil e a pp lication       Ko m ang  C andra Br ata,   M ukh amm ad   S ha ri f  Hid ayatull oh , L utfi F anani Adam  Hendr Br ata   Multi m edi a ,   Ga m and  Mobil e Te chno log y   Res ea rch   Group De par tment  of   Co m pute Scie n ce,    Brawij a y a   Univ e rsit y ,   Indon esia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   N ov   20 , 201 9   Re vised  Ma r   9 ,   2020   Accepte Ma r   25 , 202 0       In  m an y   si tua t io ns,  not  stand ard i ze and  li m ited  ac c ess  to  e y e   he al th  ca r i n   seve ral   reg ions  of  Indone sia  becom es  the   m ai cha llenge  for  m y opia   pat i ent s   to  m ea sure  and  m onit or  the ir  cu rre nt  ref r active   err or  condition .     Man y   apps  were   proposed  t provide   l ow - c ost  al te rn at iv m ea surem ent   tool s   rat her   th an  expe nsive  tool such  as  Phoropter  with  Snel le cha rt  and  Re ti n oscop y ,   bu t   stil l,   those  apps  nee an  Int ern e t   conne ction  and   m anua lly   complex  steps  to   oper ate.   Th ese   c ondit ions  m ake   m y op ia   patien ts  rel uc ta nt   to  use  t his  kind  of   servic e .   In this r ega rd, we  propo se  an  in tui t ive   d i opte l evel  m ea s ure m ent   app   base on  m obil appl icati on  setu p,   which  implements  the   concept   of  m ea sure  the   user  fa ce   to  sm art phone  scre en  dista nc for  t he  rap id  diop te ca l cul a ti on   pro ce ss es  and  a the   sam ti m e   provide low - cost  alter n at iv e   ref ra ct iv e   m ea surem ent   to ol.   Th is  pap er  h ighl ight our   ex per ie n ce when  deve lop ing   m obil appl i cation  tha ca he l pat ie n ts  with  m y op ia   m ea suri ng  the ir  blur   li ne  dista n ce a nd  eva luate  thei di opte l ev el inde pend ent l y .   W conduc t   num ber   of  hu m an  tri a ls  with  the   dev ice  on  a   cont rol le environm ent   to   demons tra te   th e   abi l ity   of  the   proposed  app  to   m ea sure  the   d i opte l eve l .     The   expe r iment al   result show   tha the   propose app  is  quit succ essfu in   m ea suring  the   di opte le v el   of  m y opi patien ts  with  re lativel y   sm al ran ge   of  calc ul ation  e r rors c om par ed to   optometri st   m eas ure m ent   result s .   Ke yw or d s :   Diopte   E ye  h eal th    Mob il e a pp li ca ti on     My op ia     Re fr act ive m easur em ent    Copyright   ©   202 0   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Ko m ang  Ca ndr a Brata   Dep a rtm ent o f C om pu te Scie nce,   Un i ver sit as B r awijaya,   Vetera St. , N o.   8, Ma la ng  6514 5,   East  Ja va , In donesia.   Em a il k. candr a.brat a@ub. ac. id       1.   INTROD U CTION     Visu al   im pairm ent  ref e rs  t treat able/ m anag ea ble  sta t m ark ed  by  reduce visio or  siz of    the  visu al   fiel by  one  per s on.  Re fr act i ve   disorde is  one  of  m any  fo rm of   visu al   i m pair m ent  wh ic is   le adin cau s of   vis ual  dis abili ty   thro ug hout  th w or l d.   Re fr act ive  e rro rs  are  t he  ina bi li t ie of   the  e ye to   fo c us   on  t he  visu al   im ages  from   the  outsi de  e nviro nm e nt,  wh ic res ul ts  in  seri ous  visu al   im pairm ent  in   sever cases blurre visio or   eve blin dn e ss  [1 ] T he   My op ia   (N e arsig hted ness ),  co m m on   fo rm   of   refract ive  e rro ca us es  visio im pair m ent  no only   by  di rect  reti nal  da m age  [ 2]  but   al so   by  i ncr e asi ng   the  ris ks   f or  c at aract  [3 ]   a nd  the  onset   of   glauc om [4 ] F o r   m y o p i a   p a t i e n t s ,   c l o s e   o b j e c t s   l o o k   c l e a r   b u t   d i s t a nt   o b j e c t s   a p p e a r   b l u r r e d   b e c a u s e   t h e   l i g h t   i s   b e i n g   f o c u s e d   i n   f r o n t   o f   i n s t e a d   o f   o n   t h e   r e t i n a   o f   t h e   e y e   [ 5 ] .   The  gl ob al   pre valence  of   m yo pia  is  ex pect ed  to  incre ase   fr om   27 of   the  world ’s  popula ti on   i 201 to   52%   by  20 50  [ 6].  I the   c on te xt  of  I ndonesi a the  la rg est   a rch i pelagic  c ount ry  in  t he  world diff ic ulty   to  ac cess  ey healt serv ic is  al so   encoun te red   i seve ral  isl and   reg i ons  an vill ages  in  Ind on e sia .   In  I ndonesi a,  t he  reg i ons  a re classi fied  in t t hr ee   ty pes,  ba s ed  on  the   di ff ic ulty   of  acce ss   to  ey e h eal th   se rv ic e,   nam ely  non - re m ote,  re m ote  and   isl a nd   cl ust ers.   Non - rem ote  re gions  are   tho se  w hich  ha ve  relat ively   easi ly  acce ssible  heal th  serv ic a nd   hav s uffici ent   hu m an  resource and   in fr a struct u re.  Re m ote  reg io ns   are  usual ly   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       A n ew   pers pect iv e o f ref ra ct iv e erro r  c alculat ion  wi th  m ob il e app li cati on  ( Komang C andra Br at a)   4893   tho se   w hich   ha ve  healt se r vices  that  a re  m or diff ic ult  to  acce ss  a nd  hav e   lim it ed  hum an  resou rce an infr a struct ur e . I sla nd cluster regio ns  are  rem ote r egi on s tha t hav e the m os t  d ifficult ie s to  acce ss h eal th s erv ic e   and   ha ve  very   lim it ed  or   even   non - exis te nt  hu m an  resour ces  a nd   infr a struct ur e .   The  la te st  data  on    the  prevale nce   of   visu al   im pairm ent  in  Indonesia  is  obt ai ned   th r ough   su r vey  on  “R oad m ap  of   Visu al   Im pair m ent  Con tr ol  Program   in  I ndonesi 2017 - 20 30 ”  w hich  s hows  that  t he  pre valence  of   visu al   im pairm ent  in  I ndonesi c on ti nues  t be  high.  T overc om visu a i m pairm ent  in  Indonesia,  va rio us   ef f or ts  a re  need e includi ng   pro m ot ive,  pr e ve nt at ive,  cur at ive   and   re hab il it at ive  act ion O ne   of   the  key  act ivit ie in  the  progra m   to  m anag vis ual  im pair m ent  is  to  en sure   the  c orrecte visio for  sc hool - a ge c hildr e a nd   the   young  gen e rati on  havi ng   refract io n diso rd e a nd in crease the  a vaila bili ty  o ey healt se rv ic es  [7].   The  diopter  ( D is  the u nit  of m easur em ent  fo t he  re fr act iv powe of  le ns . U nc orrecte m yopia  as  low  as  1.50   will   resu lt   i m od erate  vision   im pair m e nt,  an un c orr ect ed  m yopia  m or than  4.00   is   su f fici ent  re fr a ct ive  error   t be   cl assifi ed  as  blindness  [ 8].  The  pr e vaili ng  treatm ent  of   r efr act ive  e rrors   wh ic are co m m on ly  u se in  daily  li fe ar e  g la sses  a nd contac t l ens es [9] . The co m m on  m e tho t m easur e re frac ti ve  error   Diopte i com bin at ion   of  phoro pt er  with  Sn el l en  cha rt  [ 10] Phorop te co nt ai ns   dif fe ren l enses  that  can  be  a djust ed  by  the  op t om et rist  to  get  patie nt’s  e dg of   blur  [ 11] This  m et hod  can  giv es  ac cur at e   ou tc om es,  bu t   it   st il need s   la r ge  platf or m   and   can   on ly   be  op e ra te by  a   pro f essional  opto m et rist.     This  proce ss  al so   require vi su al   acuit know le dg from   the  patie nt  as  well   Re ti no s cop is  an  al te rn at iv e   m et ho of   m ea su ri ng   refract ive  er ror  w hich   do es  not  requi re  pati ents'   co - op e rati on.  T his   m et ho us es  a   too l   cal le a reti nos cop e , but t his e xp e ns i ve  to ol  ne eds  t he  e xp e rt ise  to op e rate [ 12 ] .   The  em erg e nc of  sm artphon e m akes  these  ubiq uito us   de vices  a r increa sin gly  com plex,  com pu ta ti on al ly   powerfu l,   a nd   i nteg rated  wi th  va rio us   s ens or s.   sm a rtp hone  ca c ollec and   c om pu te   var i ou data,  pro vid in opport un it ie to  i m pr ov qu al it of   li fe  in  way  that  not  easi ly   achievable  wit conve ntion al   a ppr oach es   [ 13 - 15 ] .   Re cent  e xam ple  of  a pp li cat ion   w hich  c an  c om pu te   th di op te r   dig it al ly   are  evide nce  that  this  te chnolo gy   is  feasible  as  portable  diag no sti to ols  th at   of fe an  op portu nity   to  decr ease   costs  an inc re ase  the  avail ab il ity  of   ey hea lt hcar f or   a ny body,  bu sti ll tho se  a pps  jus dig it al iz reg ula r   fu ll   exam inati on   p r ocesse or  an   ad vice  of   th ophth al m olo gist  and   nee m anu al   blur  li ne  distance  inpu fr o m   the  us e to  operate I ad diti on ,   from   the  us er ’s  c omm e nts  an re vie ws,   the  la c of  us e ex pe rience  i   the af or em entione a ppli cat ion s m akes m yo pia p at ie nts r el ucta nt to  use t hi s k in d of ser vi ce   [ 16 - 19]   The  af orem ent ion e pr ob le m pu forw a r for  co ns id erati on   t hat  m ob il e   app li cat ions  m igh bri ng   big   hel f or  m yopia  patie nts  to  m easur blu li ne  distance  an re cognize  m yopia  bef ore  visit ing   an   ophth al m olo gi st  or   oth e healt ser vices.  T he   awar e ness   of   m on it or ing  th ey es'   healt conditi ons  is  the  key   to  preve nt  the  m yopia  case  from   getti ng   worse.  In   t his  pa per,  we  e xplor ind ivi dual   re sp onses  ab out  thei r   awar e ness  of   e ye sigh pro blem s.   Nex t,  base on  colle ct ed  res po nd e nt  dat a,  we  de velo m ob il app li cat io prototype  t hat  cou l c om pu te   the  re fr act iv error   le vel  a uto m at ic ally  t in vestigat t he  fea sibil it of   t his   appr oach.  This   app li cat ion   obvi ously   of fe r an  op portu nity   to  pr ovide  si m ple,  low - cost  an bette u se r   exp e rience  al t ern at ive  m easur em ent  too t hat  will   be  big   help  f or   m yopia  patie nt to  m easur in their   refract ive  disor der   le vel  ( f or   ne ar - si gh te dn es s)  a nd  com pu t the  ey eglasse powe (d i op t er) .   I nd i rectl y,  it   will   increase  t he  a va il abili ty   of   ey car egi vers  to   any  m yopia  pa ti ents  due  to  t hey  can  i ndep end e ntly   m on ito ri ng  their ey e c ondi ti on   by only  us ing  a  sm artph one.       2.   RESEA R CH MET HO D     In   t his  sect io n,  we  pr ese nt  th de velo pm ent   process  of  ou m ini m u m   vi able  pro duct Con si der i ng   con te xtu al   pro blem s,  w have  fo c us e on   detect ing   t he  e ye   power   of  m yopes.   Dev e lop in a uto m at ic   and  intuit ive  diopter  cal culat or   a pp s   f or  m yopia  has   ex pa nde our  point  of  view   a bout  vision  exam inatio a nd   m on it or ing  syst e m s,  bu it   m us be  e m ph asi zed  t hat  this  ne a ppr oach  al so   i ntr oduces  a   cha ng e   i   the  co nventio na ey m easur e m ent  m et ho ds  w hich  a re  usi ng   e xpen sive   too ls  t ope r at e.  Buil ding  an  ey e   m easur em ent  app li cat io is  not  sim ply  matt er  of   te c hn i cal   wizardry This  is  due  to  the  fact  that  ca lc ulate    the  po wer  of  a   le ns   only   with  sm artpho ne   nee ds   a   fa nc al gorithm Ad diti onal ly de velo a a pp li cat ion  that  easy   to  use   by  the  us er  i al so   m at te rs.   The  ste ps   f or  requirem ent  el ic it at ion   for  th pro po se i ntu it ive  diopter cal c ulator, com pu ta ti onal  d e sig al go rithm  an syst e m  d esi gn  strate gies are  d isc usse d belo w.     2.1.     Reco r ding  user re quir ements   In   this  pap e r,   diary  stud was  us e to  e xp l or a nd   ref l ect   on   the  re sponde nt' resp onses  to  thei r   awar e ness  of   e ye sigh pro ble m s.  Then bas ed  on  insig ht  f ro m   resp on dent   data,  we   buil us er  journ ey   to  gathe us e re qu i rem ents.  us er  jo urney  m ap  is  rece ntly   e m erg ed  m et ho to  gat her   re quirem e nts  an desig ning  t he  us er   ex pe rienc in  t he  a ppli cat ion   pro du ct T his  m ap  ad ds   a   thir di m ension al   feat ur e   to   tradit ion al   use pe rs on by   fo c us in on   a   diach ronic  ou tl ine  of   use r   and   pro du ct   [20].  Re cent  works  pro ve  that  this  appr oach   is  an   eff ect ive  too for  rap i dly  gather i ng   use sto ries  in  order   to   dev el op  an  int uiti ve  app li cat io [ 21 - 23] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 5 Oct ob e r   2020     48 92   -   48 99   4894   Ther e   ca be  dif fer e nt  nu m ber   of  pa rtic i pan ts  act ually   en ga ged  in   the  fiel st ud y   an te sti ng .   Faulkne sti pu l at es  that  20   res pondents  will   rev eal   as  m any  us a bili ty   pr ob l e m as  m or pe op le   will   do   a nd   it   is  su f fici ent  to  offe the  usa bili ty   exp eri m entat ion   r easo nab le   value - to - c os bal ance  [ 24] Ba sed  on   Faulkne r' insigh t,  20  res pond e nts  we re  involve in  t his  stud y.  T hey   li ve  in  the  non - rem ote  are wer e     the  healt care   facil it ie easy  to  acce ss.  Th ey   wer at   le ast   fa m il ia wit A ndr oid   m ob il app li cat io ns   with  m ini m u m   OS   ver si on  (L olli pop)   a nd  good  in  En glish.   T hey  we re  cat eg or iz e by  pe ople   with  no rm al  ey es,   m yopia  but  not  wea glasse an m yopia  with  glasses .   Als o,   ha ve  ba sic   knowle dg or  e xp e rienc with   m easur in t he ir  cu rr e nt  refr act ive  er ror  a nd  kn ow  their   own   cu rr e nt  diopter  le vel  so   t h ey   can   c onfirm     the correct ness  of the  prop os e a pp li cat io r esult i t he  te st ing   phase.   We  are  e xam in ing   per s onal   re sp onses  t thei knowle dge  a bout  vis ual  acu it y.  Du rin our   su r vey  an intervie phas e,  we  as ke se ver al   key  ques ti on a bout  ho oft en  t hey  vi sit   pr ofessi on al   op t om et rist  or   ey e   care  ser vices  and   how  they   ov er com their  ey pr oble m s   in  daily   lif e Am ong  al these  par ti ci pan ts ,   m os of   them   sai they   f org ot  ab ou t heir  la st  visit   to  do ct or   or   an  opht halm olo gist  because   of  th ei ey pro blem 2   of   them   sai they   visit ed  rece ntly   and   al of   t he m   feel  hav in ey pr oble m bu unwill ing   t we nt   to the eye  doct or.   Fr om   our  st ud i es,  we   ha ve  f ound  s om insig hts  an ba rr ie r to  ey healt and  visi on   e xa m inati on   of   com m on  p eo pl e, these  are:   -   They are  not  a war e  of thei e ye  p r oble m s.   -   They are  not  vi sit ing  eye   do ct or s  or  opht halm olo gist regul arly .   -   Cost an d othe r l i m it at ion s ( loc at ion , dist ance ,  tran s port,  lo ng queu e  in  ey c are,  et c. ).   Ba sed  on  thes insigh ts  fro m   peo ple  w ho  li ve  in  the  non - rem ote  area,  in  o ur   un der sta nd i ng,     the  rem ote  re gio n' c onditi on  cou l pr es ent  m or diff ic ulti es.  T overc om these  di ff ic ulti es,  we   pr opos e a intuit ive  and   l ow   c os al te rnat ive  ref racti ve   err or  m easur ing   to ol  that  can  be  us e in de pende ntly   by  us er  on ly   with a  sm artp h one.     2.2.     S ystem d esi gn   Since  we  a re  dev el op i ng  m ob il app   t overc om the  af or e m entione pro blem s,  we  pro po s e d   li gh twei ght  arch it ect ure  ap plica ti on   de sig w hich  has  a   no te worthy  fe at ur to  disp la dio pter  le vel  to    the  use acc ura te ly   and   int uiti vely T his  ap pl ic at ion   ne eds   to  c onve rt  the  r aw  data  (t he  distance  of   us e ey es  and   sm artpho ne   screen int the  di op te val ue This  a pp li ca ti on   use f ront  face  cam era  to  captu re  real - tim e   i m ager from   t he  us er  faces  t hen  aut om atic al ly   determ ine  the  ey p os it io to  determ ine  the  distance  of  bl ur   li ne.   Nex t,  with  the  distance  data,  the  ap plica ti on   com pu te s   the  dio pte le ve and   show the  res ult  to  the  us er.   Tech nical ly w sepa rate  the   m od ule  of  th pro po se a pp  i th ree  la ye r s,  hard war e   la ye r,   face   detect i on   la ye r,  and   a ppli cat ion   la ye r.   The  ha rdwar la ye i nvokes  the  sm artp hones'   hardw a re  init ia ti on w hic has  t he  m ai n   functi on  to  init ia te   the  fr ont  ca m era  and   ac cel ero m et er  con tr ol  to  be  us e as  input  para m et ers.   The  second   la ye is  the  face  detect ion   la ye wh ic r ecognize use r   face  an ey trackin f rom   real - tim i m ager y.     This  la ye is  m ade  by  integ rati ng   t he  G oo gle  m ob il Vision   API  [ 25]   in  our  offli ne   m od ule  s th is  app  te chn ic al ly   doesn’ ne ed  a In te r net  co nnect ion T his  AP pro vid es  an  inter face  to  detect   the  le ft  ey e,     rig ht  ey e,  an no s as  po i nt  of   i nterest  wit hin   face.  T he ba sed  on  the  distance  that  w ob ta i ned   fro m   this  process the   a pp li cat io la ye will   cal culat the  diopter   us in a   f orm ula  in  [26]  a nd  dis play   the  re su lt   to     the user.  T he   c om plete  p ro ce s s f lo is  sho w in  Fig ure  1.           Figure  1.  Syst em   m od ule o f  th e pro posed  app li cat ion   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       A n ew   pers pect iv e o f ref ra ct iv e erro r  c alculat ion  wi th  m ob il e app li cati on  ( Komang C andra Br at a)   4895   2.3.     Ca m era   ba sed  eye  to  s martph on e s c reen dist an ce   measure ment     The  dista nce  c al culat ion   of  th us er' face  to   s m artph one  screen  a ppr oac bri ngs  m any   ben e fits  for   m ob il e - based  util it app li cat ion s Ma ny   m et hods   ha ve  de velo ped  to   ca lc ul at the  distance  betwee ey to   sm artph one  from   us ing   Inf rar e cam era  [ 27 ] t he  c om bi nation  of  ste re cam era  and  infr a re [ 28] un ti us in vi deo   of  m on oc ular  c a m era  [29].  A m on al pr op os e al gorithm s,  in  20 14,  K onig  et   al   pro posed  a al gorithm   to  m easur t he  s creen   to   face   distance  base on  t he  base   le ng th   data  be tween   tw ey es  in   ref ere nce  distance  (kn own  as  interp upil la ry  distance)  only   us in sm artphon bu i ld - i se nsor  a nd   fron t   ca m era.  This  Scree to  face   distance  cal culat ion out put  in  centim e ter   distance  [ 30] Ther ef ore,  Konig’ s   m et ho sta nds   ou from   othe ap proac hes   by  pro vi ding   real - ti m distance  cal cula ti on   a nd   giv e   natu ra l   visu al   ex pe rience  in  the  wa of   interact i on   with  the  s m artphon e T he  us a ge  of   t he  K on i g’s  propose app li cat io a nd for m ula to c om pu te  eye s and sm artphon e  s creen  d ist an ce  (f) is  dep ic te d i Fi gure  2.               Figure  2 The   desig n of ey e - s creen  m easur em ent scenar i o and f or m ula to c om pu te  the  di sta nce        Her e     or  ( dsf   c orres pond to   t he  sc ree to  face  distan ce  [cm ]   and   dre   to   t he  i nter pupill ary  dista nce  of   the  re fer e nce  pi ct ur [cm ] ps de no te ey to   ey distance   on  the   act ual  picture  [p i xel]   an   pr ef     c orres pond s   to  the  ey to  ey distance  on  the  ref e ren c picture  [p i xe l] This  desig and   f or m ula  on ly   ef fecti ve  wh e n   the v ie a ng le   is 9 0 degrees  from  the sm artph one  scree n.     2.4.     Co m pu t le nses p ower     We  us e the   di sta nce  of   eac ey e’s  bl ur  li ne  as  the  distance  par am et er.  Bl ur  li ne  is  t he  dis ta nce  f ro m   an  ey in  the  read in posit io unti the  te xt   app ea rs  blurr to  per son  [ 31 ] T he  diopt er  value  is  ge ne rated   from   each  ey on   eac m easur em ent  occasi on   acc ordi ng   t Al go rithm   1.   Konig  al gorithm   on ly   eff ect ive  to  m easur the   di sta nce  f ro m   19  centi m e te rs  to   89  ce nti m et ers,   this  m eans,  an  a pp li cat ion  that  i m ple m ented  this  al gorithm   can  on ly   ef fecti ve  to  cal culat the d io pter  le vels from   - 1.12  D   to   - 5.2 6D.  Ba sed   on   t he  dista nc that  we  obta in  with   Konig' al gorithm we  cal cul at the  dio pte us in the  f ocal   distance  to  th dio pte co nversi on   form ula.    Algo . is  descr i be in  the  f ollo wing.  First,  it   read th de vice  ca m era  resu lt   then  pe rform s   face   detect ion   w hi c is  us ed  to  process  the  ey tracki ng   f or  sp eci fic  us e ey and   dete rm in the  m easur ed   ey e.  Nex t,  t he  ey to  scree distan ce  will   be  com pu te as  f ocal  le ng th  distance   and   tra nsfo rm ed  to  diopter  le vel  in   realt i m e.  Finall y,  the  us e on ly   need t m ov the i sm artpho ne  a way  to ward  his  ey t cal ib rate  thei bl ur   li ne  f or   sp eci fi c ey e, the t he dio pter wil l be  recorde d base d o the  user ’s b lur  li ne .     Algotithm 1  Algorithm of Compute Diopter   screen  ←  getApplicationContext()   calibrateSensor()   FaceDetectionProcess(screen)   getUserEye(screen)   drawEyeTracking(screen)   focalLeght  ←  getUserBlurDistance () // in centimeter   drawBlurLine (focalLeght)   repeat for   every focal leght value.       if   ( focalLeght >= 19)       diopter ← 100 / focalLeght               dr awResult ( diopter )   End if   Until   setUserBlurLine(true)       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 5 Oct ob e r   2020     48 92   -   48 99   4896   2. 5    Constr u cting   appl ic at i on   proto t yp e   The  m ob il app li cat ion   prot ot ype  was  bu il for  A ndro i suppo rted  de vice based   on  the  insig ht  that  we  ha ve  on  the   us er j our ney m ap.   The  m ai featur e o this app   is  to  cal cul at the  ey power   to r ead  s om te x t   in  blur  li ne  are a.  W he the  use open the  app l ic at io n,   th app li cat ion   pro vid es  ste by   ste instru ct i on t   the  use so  the can  us t his  app li cat io eas il y.  Each  ey m ay   hav dif fe ren diopter   le vel  s this  prot otype  is   desig ne to  cal culat each  ey powe ( rig ht  or   le ft sta rt  f r om   the  righ e ye   a nd   durin the  te st,  the  oth er  ey e   sh oul rem ai cl os ed T hen  the  a pp li cat io will   m easur t he  blur  li ne  dis ta nce  an cal c ulate   the  diopt er  le vel   autom at ic ally,  us er   only   nee ds  to  a dju st  the   sm artph one  unti they   fin t heir  blur  li ne  t hen  ta t he  “r ecord  bu tt on”  a fter  t hey  see  their   bl ur   li ne  from   t he  scr een  a nd  us er  will   be  ta ken   t nex pa ge  f or  the  further   te st   with c onsecuti ve  ey e.  The  scre en flo f or th is use interact i on is  dep ic te d i Fi gure  3.           Figure  3 Use r i nterf aces  of  propose a ppli cat ion       2. 6    Pr oto typ e e valua tio n   An  ex pe rim en cam ou to   unde rstan th eff ic ie ncy  a nd   ease  of  use   of  the   pr opos e m ob il app li cat io n.   W us e us a bili t te sti ng   to   val idate   the  us a bili ty   of   our   ap proac h.  Usa bili ty   te sti ng   is  the   m os of te util iz ed  m et ho f or   veri fyi ng   an vali dating  t he  qual it of   so ftwa re  [32].  The  e val uation  was  pe r form ed  with  the  sam par ti ci pa nts  as  in  the  us e re quirem ents  el ic i ta ti on   phase  an ask  on ly   10  of   them   to  do   so m e   ta sk   scena rios  as  descr ibe in  Table  with  our  prototype.  Wh il they   wer pe rfor m ing   the  ta sks ,     their  perform a nce  on the tas ks was  obse rv e d an a ny pr ob l e m s o ccu rr e d o face d by  us er s w e re  no te d.       Table  1.  T ask:   m easur l en p ow e r   Task   Descripti o n   1   Start  th Ap p   2   If  us er  wea g lass e s, T ak e of f  the g lass es.   3   Clo se lef t ey e to  m easu re  th e r ig h t e y e blu lin e.   4   Use th e app s to  aut o m aticall y   m easu r e the d istan ce fro m  the u ser's e y es to  t h e scre en  un til gett in g  the u ser's b lu lin e.   5   Use su b m it bu tto n  to record th e dis ta n ce of  blu lin e and  dio p ter  lev el.   6   D o  step  3 -   5  f o lef t ey e .   7   Go  to th e r esu lt pa g e to see th e dio p ter  lev el of  bo th  eyes .       Usab il it te st wer co nd ucted  usi ng  the  Syst em   Usab il it Scal e   (S US)  quest ionnaire  f or    the  assessm ent  of  the   ap plica ti on   perform ance.  Pa rtic ipant we re  require to   rate  t he  te m od ifie qu est ion  it e m that  include   th ree  us a bili ty   var ia bles:  eff ect ive ness,  l earn a bili ty an sat isfact io a ada pted   f ro m   Lewis  and   Sa uro' re search  [33]  wi th  one   of   five   responses  tha ran ge  from   s tro ng ly   ag ree  to  stron gly  disagr ee .     W it a ov e ra ll   scor of  80. 50  an de viati on   of   4.1 1,   the  res ult  is  quit prom isi ng w hich  i ndic at es  tha t     the  pr opos e app  ca easi ly   be   acce pte by  use rs   [ 34] Be sides,   pa rtic ipan ts  ga ve  posit ive  feedba ck  f or     the  value  a nd   com fo rt  pro vid ed  by  the  ins ta nt  resu lt of  the  ey po we r   te sts.  Nex t,  w com par the  app’s   resu lt with  rea l do ct or m easur em ent r esults  to in vestigat e t he  acc ur acy   of  the pr opos e a pp li cat io n.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       A n ew   pers pect iv e o f ref ra ct iv e erro r  c alculat ion  wi th  m ob il e app li cati on  ( Komang C andra Br at a)   4897   3.   RESU LT S   A ND  A N ALYSIS     direct  com par iso was  c onduct ed  t ex plici tl co m pa re  the  two  diopter  m easur em ent  proces s   resu lt s,  on with  the  pro pose ap plica ti on   a nd   a no t her   m e asur e by  the  do ct or   with  phoro pter  an Sn el le char t.  The  diopter  le vel  ra nge  f or  each   pa rtic i pan was   recor ded   a nd   the  com par is on   res ult  as  s how   in Ta ble 2.        Table  2.  T he  c om par ison res ul t of  le ns   powe r   No   Participan t E y es   Ap p  ( Dio p ter)   Do cto (Diop ter )   Er ror  Gap   1   Participan t 1   R   - 2 .99   - 2 .71   0 .28   L   - 2 .63   - 2 .89   0 .26   2   Participan t 2   R   - 2 .49   - 2 .24   0 .25   L   - 2 .47   - 2 .27   0 .2   3   Participan t 3   R   - 1 .37   - 0 .2   1 .17   L   - 1 .1   - 0 .1   1 .2   4   Participan t 4   R   - 1 .59   - 1 .29   0 .30   L   - 1 .59   - 1 .16   0 .43   5   Participan t 5   R   - 2 .88   - 2 .65   0 .23   L   - 2 .9   - 2 .56   0 .34   6   Participan t 6   R   - 2 .02   - 1 .72   0 .3   L   - 2 .03   - 1 .73   0 .3   7   Participan t 7   R   - 2 .44   - 2 .07   0 .37   L   - 2 .41   - 2 .05   0 .36   8   Participan t 8   R   - 1 .72   - 1 .49   0 .23   L   - 1 .73   - 1 .47   0 .26   9   Participan t 9   R   - 2 .75   - 2 .59   0 .16   L   - 2 .71   - 2 .91   0 .20   10   Participan t 10   R   - 2 .56   - 2 .71   0 .15   L   - 2 .48   - 2 .62   0 .14   Mean o f   Er ror /  De v iatio n   0 .25 6 5  /  0 .08       Data  va riabil it has  bec om e   pre valent  is su i str uctu r ed  te sti ng.  Th sm all  value  of  sta ndar dev ia ti on  ( SD)   in  the  er r or   ga bet wee ap m easur em ent  and   doct or   m easur em ent  giv es  i nfor m ation   that     the  pro po se a pp li cat io can  giv pa rtic ipa nt con sist ent  re su lt s.  As  al rea dy  m entione d,   the  evaluati on  resu lt   can  determ ine  wh et he the   pr op os e ap is  sat isfact or f or   the  r efr act ive  er r or  m easur em ent   ta sk s.     Ov e rall the  accuracy  le vel  ga of  the  pro pos e ap plica ti on   is  qu it sm all  wh ic ha bit  le ss  accurate  with   an  er ror  of   le ss   than  0.5  Di op t er  (Mea n=0.25 6,   S = 0 . 08).  Ev e th ough  th pro po se a pp  has  sli ghtl good   resu lt it   is  no te w or t hy  that  there  wer si gn i ficant  de viati on beca us e   the  pr op os e app   can ’t  m easur e     the  norm al   eye  accuratel ( with  the  e rror  of   great er  th an  Di op te r ).  The  m os interest ing  res ult  of  ou r   evaluati on  is  the  pa rtic ipant  ov e rall   sta te t hat  the  intuit iv pr ese ntati on   of   the  pr opos e ap m akes  th e m   feel   easy  to  m on it or t heir  eye  c onditi on  i nd i vidu al ly .       4.   CONCL US I O N     This  pa per   pro po s es  m ob il e   app li cat ion   th at   can  m easur e   the  diopter  le vel  of   pe rs on  on ly   us i ng   fron face  c a m era  an bu il t - in  sm artphone  sens ors.   Th offli ne   proc ess  of  t he  propose a pp  m akes  i t   acce ssible   for  ever y on e ven  fo rem ote  area  us ers .   use can  m easur the  blu li ne  distance  an c al culat e   the d i op te le ve l autom at ic all y. The ge ner al   obj ect ive  of th e p r opose d ap pl ic at ion  is to s uppo rt the a vaila bili ty   of   ey healt serv ic f or  al the  people  in   Indonesia  w ho  are  in  need,   without  bein con st raine by   their  econom and   r egio s t hat  e ach  in div i dual   hav e   op portu ni ty   to  m a intai their  ey c ondi ti on   in de pende ntly.   The  e valuati on   res ults  show   that  the  pro pos ed  prototype  i quit su cces s fu in   m easur in the  diopter   le vel  with  0.2 di op t er  of   a er ror  on  ave rag e Thi app li cat ion   is   no inten de to  re place  the  opti ci an' reg ula fu ll   exam inati on   r esults.  T he  f ul ey te st  aft er  usi ng  the  app li cat io is   sti ll   necessar for  ch r on ic   cases.     In   the  f uture,  w it f ur the an al ysi and   accuracy  im pr ov e m ent,  the  propose ap plica ti on   co uld   pr ov i de   big  help  i m on it ori ng eye  c onditi on s  to dete ct  e ye  d ise ases a nd  visu al  ac uity  level i t heir  e arly  stages.       REFERE NCE S     [1]   M.  He,   et   al. ,   Refr ac ti v err o and  visual   i m pai rm ent   in  ur ban  chi ldr en  i southern  China ,”   In ve stiga tive   ophthal mology   &   vi sual  scie nc e ,   vol .   45 ,   no .   3 ,   p p.   793 - 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                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 5 Oct ob e r   2020     48 92   -   48 99   4898   [3]   C.   Younan ,   e t   al.,   M y opia  and  in ci den cata ra ct   and  ca t ar ac t   surger y Th Blu Mounta ins  e y e   stud y ,   Inv est iga ti v e   Op hthal mology   and   Vis ual   Sci ence ,   vol.   43 no .   12 ,   p p.   3625 - 36 32 2 002 .   [4]   M.  Qiu et  a l.,   As socia ti on  b et wee n   m y opi a   and  g la u coma  in  the   Uni te d   States  populati on,   In ve st igat i ve   Ophthal mology and   Vis ual   Sci en ce ,   vol .   54 no .   1 ,   pp .   830 - 8 35 2 013 .   [5]   W H Ba te s,  M .   D . ,   and  W .   Ba te s.   The   cur e   of im per fect  sight   b y   tr ea tment   without  gla ss es.   Mar y   I.  Olive r, Cl ark   Night,   2011 .   [6]   B.   A.  Holden,   et  al . ,   Global   pre val en ce   of  m y op ia   and  high  m y o pia   and  t emporal   tre nds  from   2000  through  2050 ,”   Ophthalmology ,   vol.   123 ,   no .   5 ,   p p.   1036 - 1042 2 016 .   [7]   S Purw at i,  e al. ,   Roadmap   of  Visual  Im pai rm ent   Con trol   Pro gra m   in  Indon es ia   2017 - 2030 ,”   The  Inte rnat ion al  Age nc for   the P rev ention  of   B li n dness ( IAP B) 2018 .   [8]   A.  G.  B ennett an R .   B .   R abbetts ,   Bennett and  R abbe t ts' c l ini c al  visual   op ti cs ,”   B utt erwort h - He in emann ,   1998 .   [9]     Rasm uss en,   Micha e l.  "O ver coming  risk  and complia n ce   m y opi a. 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In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       A n ew   pers pect iv e o f ref ra ct iv e erro r  c alculat ion  wi th  m ob il e app li cati on  ( Komang C andra Br at a)   4899   BIOGR AP H I ES   OF  A UTH ORS        Komang  Can d ra  Brata   is  le c ture in  the   Facul t y   of  Co m pute Scie nc e,  Univer sita s   Brawij a y a Indo ensia .   He   r ec e iv ed  th MS deg ree   in  th Dep a rtment  of  Com p ute Sci ence   and  Inform at ion  Engi ne eri ng,   N a ti onal   C ent r al   U nive rsit y ,   Taiwa in  2014  as  an  Inte rna ti ona l   Dual  Degre Master   student   be twee the   Univ ersity   of  Br awija y a,   Indone si and  Nati ona Cent ra Unive rsit y ,   T ai wan .   He  complet ed  hi Bac hel or ' de gre in  the   De par tment  of   Inform at ic s E ng i nee ring ,   Univer s ity   of  Brawi jay a ,   Indone sia in  20 12.   His re sea r ch int er est  ar ea   are   in  the   ar ea s   of  software   engi nee r ing  and  in form at ion  te chn olog y ,   user  exp eri en ce,  HCI m obil app li c ati on  developm ent ,   distri but ed  s y ste m s,  and  augment ed  re al i t y .         Mukh ammad  Sh ari Hi day at ulloh   complet e his  Bac hel or   degr ee   in  De par tment  of   Inform at ic Eng ine er ing,   Univer sita Brawij a y a ,   Indone sia  in  201 7.   His  rese arc i nte rest  are a   are   in  the   area of  software   engi nee r ing  and  informati on   tec hnolog y ,   m obil appl icat ion  deve lopment ,   an m ac hine l ea rn i ng.                   Lu tfi  Fanan i   i Lectu re in   the   Dep art m e nt  of  Inform at i cs  Engi ne eri ng ,   Univer sita Brawij a y a .   He  r ec e ive th MS c   degr ee  in  Dep a rtment  of  Com pute Sci ence  and   Inform at ion   Engi ne eri ng,   Na ti onal   C ent r al   U nive rsit y ,   Taiwa in  2014  as  an   Inte rna ti ona Dual  Degre Master   studen bet wee n   Univer sit y   of  Brawi jaya,   Indon esia   and   Nati on al   C ent r al   Univ ersit y ,   Ta iwan .   His  rese arc intere st  are   in  the   ar eas   of  software   engi nee r ing  and   informati on   te chno log y ,   user   expe r ie n ce de si gn,   and   m obil e   a ppli c at ion   dev elopm ent .           Ad am  He nd ra  Brata   is  a   L ec tu rer   in   the  Depa r t m ent   of  Inform a ti cs  Eng ineeri ng,   Univer sit as  Brawij a y a .   He  r ec e ive th MS c   degr ee  in  Dep a rtment  of  Com pute Sci ence  and   Inform at ion   Engi ne eri ng,   Na ti onal   C ent r al   U nive rsit y ,   Taiwa in  2014  as  an   Inte rna ti ona Dual  Degre Master   studen bet wee n   Univer sit y   of  Brawi jaya,   Indon esia   and   Nati on al   C ent r al   Univ ersity ,   Ta iwan .   His r ese arc int e rest is in t he   ar ea s of   software   engi n ee ri ng.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.