CN101647694B

CN101647694B - 一种基于网络的视觉对比敏感度检查的方法及系统

Info

Publication number: CN101647694B
Application number: CN 200910192292
Authority: CN
Inventors: 周谟圣; 王伟兵; 王瑞成
Original assignee: GUANGZHOU SHIJING MEDICAL SOFTWARE CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU SHIJING MEDICAL SOFTWARE CO Ltd
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2029-09-11
Also published as: CN101647694A

Abstract

本发明公开一种基于网络的视觉对比敏感度检查的方法，包括以下步骤：客户端从服务器下载对比敏感度检查程序，其可生成预定空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；执行对比敏感度检查程序，获得受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果。本发明还公开一种基于网络的视觉对比敏感度检查的系统，其服务器包括发送单元，存储有对比敏感度检查程序，用于生成预定空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；客户端包括：接收单元，用于从服务器下载对比敏感度检查程序；执行单元，执行对比敏感度检查程序，获得受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果。本发明可简便、科学、客观地检查人眼视觉对比敏感度。

Description

一种基于网络的视觉对比敏感度检查的方法及系统

技术领域

本发明涉及视觉对比敏感度检查技术，具体来说是一种基于网络的视觉对比敏感度检查的方法及系统。

背景技术

人类对视功能的评估多用视力、视野、双眼视功能、光觉、色觉等检查来完成。多年来，一直将视力表检查的视力及视野结果作为视功能好坏的定量标准，但人眼的视觉功能不仅包括分辨高对比度目标的能力，还包括对各种点线与空白间明暗程度差别(即对比度或反差)的分辨能力，后者即对比敏感度(Contrast sensitivity，CS)。

对比敏感度——在日常生活中，人眼需要分辨边界清晰的物体，也需要分辨边界模糊的物体，后一种分辨能力则称为对比敏感度，其定义为视觉系统能觉察的对比度阈值的倒数，即对比敏感度＝1/对比度阈值。对比度阈值低，则对比敏感度高，则视觉功能好。在某一空间频率，视觉系统有一定的对比敏感度；反之，在同一对比度时，视觉系统有一定的空间频率分辨力(形觉)。

空间频率——指每度视角内图象或刺激图形的亮暗作正弦调制的栅条周数，单位是周/度。它是根据19世纪数学家J.-B.-J.傅里叶提出的分析振动波形理论而出现的描述视觉系统工作特性的概念。空间频率最初在物理光学中使用，指每毫米具有的光栅数，单位为线/毫米；60年代引入视觉的研究中。这一概念的广泛运用，为视觉特性、图形知觉以及视觉系统信号的传输、信息的加工等研究提供了一个新的途径。

CS能更全面地评估视觉系统的形觉功能特点，是一种新的形觉功能定量检查方法。在视觉系统的心理物理学和电生理学研究中占有重要地位，而且其检查有助于认识到某些疾病的视觉异常，从而有利于其诊断。目前，流行的对比敏感度检查方法主要有两种，简述如下。

第一种方法采用对比敏感度检查仪来检查患者的对比敏感度，此种检查仪价格昂贵，操作不便，在目前的医院眼科科室中普及度低。

第二种方法与通常视力检查相同。设计四个卡片式检测表，其由明亮室内光照明，被检者坐离本表3米距离，配戴最佳屈光矫正镜，先测右眼，再测左眼，测量次序由表一至表四，视标由大至小，直至被检者不能正确读出最小行的两视标为止。为确保检测准确，应尽量鼓励被检者读出下一行小视标。每位被检者的测量结果记录在记录单上。此种检查方式虽然操作方便，但是对检查结果的分析输出不够直观，不够科学，难以输出患者在不同空间频率下对比敏感度变化曲线。而且，此种卡片在长时间使用之后由于磨损以及老花等因素，会影响到其本身的准确性。

发明内容

本发明目的在于，提供一种操作简便、成本低廉、易于迅速普及的基于网络的视觉对比敏感度检查的方法及系统，可科学、客观地检查人眼视觉对比敏感度。

为解决以上技术问题，本发明提供的基于网络的视觉对比敏感度检查的方法，包括：

(1)客户端从服务器下载对比敏感度检查程序，所述对比敏感度检查程序可生成预定空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；

(2)执行所述对比敏感度检查程序，获得受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果。

所述步骤(2)包括：

(21)选择空间频率；

(22)生成相应空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；

(23)接收受检者对各光栅图中的光栅方向判断结果；

(24)判断受检者是否完成全部空间频率的光栅方向判断，

若是，进入步骤(25)；

若否，返回步骤(21)。

(25)根据全部光栅方向判断结果，分析受检者在预定空间频率的对比敏感度。

所述步骤(21)之前，预先选择生成光栅图所需的客户端显示屏尺寸。

所述步骤(25)之后，将受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果绘制成以空间频率为横坐标、对比敏感度为纵坐标的对比敏感度曲线。

所述步骤(1)包括：

(11)客户端向服务器发送对比敏感度检查程序下载请求；

(12)服务器下发所述对比敏感度检查程序到客户端。

将受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果保存到服务器。

本发明的基于网络的视觉对比敏感度检查的系统，包括服务器与客户端，所述服务器包括发送单元，存储有对比敏感度检查程序，其用于生成预定空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；所述客户端包括：接收单元，用于从所述服务器下载所述对比敏感度检查程序；执行单元，执行所述对比敏感度检查程序，获得受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果。

所述执行单元启动后，按照下述策略运行：选择空间频率；生成相应空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；接收受检者对各光栅图中的光栅方向判断结果；在受检者未完成全部空间频率的光栅方向判断时，重复前述步骤；否则，根据全部光栅方向判断结果，分析受检者在预定空间频率的对比敏感度，并绘制成以空间频率为横坐标、对比敏感度为纵坐标的对比敏感度曲线。

所述执行单元启动前，预先选择生成光栅图所需的客户端显示屏尺寸。

所述客户端包括下载请求单元，用于向服务器发送对比敏感度检查程序下载请求；所述服务器包括下载验证单元，用于验证所述比敏感度检查程序下载请求是否正确，以及所述客户端是否具有相应权限

与现有技术相比，本发明采用计算机网络技术以及计算机图形处理技术产生系列不同空间频率下的不同对比度的光栅图片，来检查受检者的双眼视觉对比敏感度；并通过预先设定的计算机程序，分析受检者在不同空间频率下分辨物体明暗度反差的能力，输出受检者对比敏感度分析结果图。由于采用最新的Flex技术，可对受检者在不同空间频率下的对比度阈值进行分析；还通过预先设定的程序算法，输出受检者对比敏感度函数曲线同正常对比敏感度范围的比较图，拥有直观的检查结果，有利于医生对患者病情的诊断。

操作时，受检者只需测量并正确地输入自己所使用电脑显示屏的尺寸，并按照提示判断光栅方向，然后按下相应的键盘方向键即能完成对比敏感度检查。其操作过程十分简便，并且成本低廉，易于普及，个人或者单位只需要有一台正常连接到互联网的计算机就可进行视觉对比敏感度的检查。

附图说明

图1是客户-服务器网络的拓扑图；

图2是本发明基于网络的视觉对比敏感度检查的系统的示意图；

图3是图2中客户端调用对比敏感度检查程序的示意图；

图4是图2中执行单元生成空间频率下的系列光栅图；

图5是图2中执行单元生成的对比敏感度曲线；

图6是本发明基于网络的视觉对比敏感度检查的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的基本构思是，通过对比敏感度检查程序产生系列不同空间频率下的不同对比度的光栅图；执行对比敏感度检查程序，获得受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果。

该对比敏感度检查程序的设计原理基于：对比度(调制度)由物体亮度对比背景亮度来确定，对比度＝(物体亮度-背景亮度)/(物体亮度+背景亮度)。对比敏感度(CS)定义为视觉系统能觉察的对比度阈值的倒数，即对比敏感度＝1/对比度阈值。对比度阈值低，则对比敏感度高，则视觉功能好。视觉系统的两种功能是相互关联的：在某一空间频率，视觉系统有一定的对比敏感度；反之亦然，在某一对比度时，视觉系统有一定的空间频率分辨力(形觉)。在坐标图中以空间频率为横坐标、以对比敏感度为纵坐标，绘出对比敏感度函数(CSF)曲线，其相对于视力或单一对比敏感度，能给予更多的信息，以发现某些与视觉有关的疾病和障碍。

下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。

参见图1，网络为客服-服务器架构模式，包括服务器和多个客户端。不失一般性，以下仅以一个客户端进行说明。

参见图2，包括服务器1、客户端3及两者之间的通信链路2，其中：

所述通信链路2可为有线连接方式，如串口、网线等；也可为无线连接方式，如红外、无线网络等；本发明中，以有线连接方式进行说明。

所述服务器1包括发送单元11，存储有对比敏感度检查程序，其用于生成预定空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图，通过判断光栅方向可对受检者进行相应项目的视觉检查。

所述客户端3包括接收单元32，用于从服务器1下载对比敏感度检查程序；执行单元31，执行对比敏感度检查程序，获得受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果。

如图2所示，客户端3还包括下载请求单元33，用于向服务器1发送对比敏感度检查程序下载请求；服务器1还包括下载验证单元12，用于验证比敏感度检查程序下载请求是否正确，以及该客户端3是否具有相应权限；如通过验证，服务器1下发对比敏感度检查程序；否则，拒绝下发对比敏感度检查程序。

参见图3，所述客户端3的执行单元31下载对比敏感度检查程序后即可启动，一般而言，需要预先选择生成光栅图所需的客户端显示屏34的尺寸；以便对比敏感度检查程序按照预定算法生成光栅图。

参见图4，其示出了一组光栅图，受检者可判断各光栅的倾斜方向；在某一光栅图下，若受检者不能正确识别光栅倾斜方向时，可得出该空间频率下的对比敏感度。

所述执行单元31启动时，首先选择空间频率；再生成相应空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；然后，接收受检者对各光栅图中的光栅方向判断结果；在受检者未完成全部空间频率的光栅方向判断时，重复前述步骤；否则，根据全部光栅方向判断结果，分析受检者在预定空间频率的对比敏感度，并绘制成以空间频率为横坐标、对比敏感度为纵坐标的对比敏感度曲线。

参见图5，该对比敏感度曲线直观地表示出受检者在不同空间频率下对比敏感度状况。医生通过判断该对比敏感度是否落在正常区域内，可作出初步的诊断结果。

在实际操作过程中，首先由受检者通过键盘输入其显示屏4的实际尺寸(主要是宽度)；再由对比敏感度检查程序根据受检者显示屏的实际宽度和预先定义的系列空间频率，运用最新的Flex技术绘制出对应的系列具有不同对比度阈值的光栅图；然后由受检者判断光栅图的倾斜方向；对比敏感度检查程序根据受检者的判断，记录受检者在不同的空间频率下的对比度阈值；在受检者完成全部(如5个)不同的空间频率下的光栅倾斜方向判断后，该程序最终根据所记录受检者在全部不同空间频率下的对比度阈值，使用预先定义的算法并应用Flex技术以直观方式输出受检者的对比敏感度函数曲线图；最后将受检者本次检查结果保存到服务器上。

在上述系统的基础上，下面对本发明基于网络的视觉对比敏感度检查方法进行说明。

其基本方法是：首先通过客户端向服务器发送一个对比敏感度检查程序下载请求；服务器接收到客户端发来的请求之后，向客户端发送对比敏感度检查程序；在成功发送到客户端以后，由对比敏感度检查程序进行检查。

其中，执行所述对比敏感度检查程序后，具体包括以下过程：在客户端的显示屏上，通过预设的算法生成用于检查受检者视觉对比敏感度的一系列明暗度不同的光栅图；受检者根据对比敏感度检查程序的提示对光栅图片的方向进行判断，并通过键盘将判断结果输入到对比敏感度检查程序中；对比敏感度检查程序根据受检者输入的判断结果，分析其不同空间频率下的对比敏感度；最后，绘制出受检者的对比敏感度变化曲线图，并显示到客户端显示屏上。

参见图6，本发明基于网络的视觉对比敏感度检查方法的流程具体为：

S601、客户端向服务器发送对比敏感度检查程序下载请求。

S602、服务器验证对比敏感度检查程序下载请求是否正确，以及该客户端是否具有相应权限，

若是，进入步骤S603；若否，返回拒绝信息至客户端。

S603、服务器下发所述对比敏感度检查程序到客户端。

通过上述步骤，客户端下载相应的对比敏感度检查程序，其启动后即可进行视觉对比敏感度检查。

S604、选择客户端显示屏尺寸。

预先选择客户端显示屏尺寸(主要是宽度)，是因为其与光栅图生成有关。

S605、选择空间频率。

S606、生成相应空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图。

采用Flex技术生成系列光栅图，可对受检者在不同空间频率下的对比度阈值进行分析。

S607、受检者对各光栅图中的光栅方向进行判断，并由客户端接收判断结果结果。

S608、判断受检者是否完成全部空间频率的光栅方向判断，

若是，进入步骤S609；

若否，返回步骤S605。

S609、根据全部光栅方向判断结果，分析受检者在预定空间频率的对比敏感度。

所得到的对比敏感度可进一步处理成曲线形式，以便更为直观。

S610、将受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果绘制成以空间频率为横坐标、对比敏感度为纵坐标的对比敏感度曲线。

通过判断该对比敏感度曲线是否落在正常区域内，可直观地对受检者进行初步诊断。

S611、将受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果保存到服务器上。

该结果既可保存到客户端，也可保存到服务器。但保存到后者，有利于保证数据的安全。

需指出的是，本发明主要应用于网络环境。但是，其基本技术方案也可用于单机环境，此时只需预先安装对比敏感度检查程序即可。另外，对于表达能力差或者智障患者，则可能无法使用本发明。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于网络的视觉对比敏感度检查的方法，其特征在于，包括：

（1）客户端从服务器下载对比敏感度检查程序，所述对比敏感度检查程序可生成预定空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；

（2）执行所述对比敏感度检查程序，获得受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果，所述步骤（2）包括：

（21）选择空间频率；

（22）生成相应空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；

（23）接收受检者对各光栅图中的光栅方向判断结果；

（24）判断受检者是否完成全部空间频率的光栅方向判断，

若是，进入步骤（25）；

若否，返回步骤（21）；

（25）根据全部光栅方向判断结果，分析受检者在预定空间频率的对比敏感度。

2.如权利要求1所述的基于网络的视觉对比敏感度检查的方法，其特征在于，所述步骤（21）之前，预先选择生成光栅图所需的客户端显示屏尺寸。

3.如权利要求2所述的基于网络的视觉对比敏感度检查的方法，其特征在于，所述步骤（25）之后，将受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果绘制成以空间频率为横坐标、对比敏感度为纵坐标的对比敏感度曲线。

4.如权利要求1所述的基于网络的视觉对比敏感度检查的方法，其特征在于，所述步骤（1）包括：

（11）客户端向服务器发送对比敏感度检查程序下载请求；

（12）服务器下发所述对比敏感度检查程序到客户端。

5.如权利要求1-4任一项所述的基于网络的视觉对比敏感度检查的方法，其特征在于，将受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果保存到服务器。

6.一种基于网络的视觉对比敏感度检查的系统，包括服务器与客户端，其特征在于，所述服务器包括发送单元，存储有对比敏感度检查程序，其用于生成预定空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；所述客户端包括：接收单元，用于从所述服务器下载所述对比敏感度检查程序；执行单元，执行所述对比敏感度检查程序，获得受检者在全部空间频率的对比敏感度检查结果，所述执行单元启动后，按照下述策略运行：选择空间频率；生成相应空间频率下对比度阀值变化的系列光栅图；接收受检者对各光栅图中的光栅方向判断结果；在受检者未完成全部空间频率的光栅方向判断时，重复前述策略；否则，根据全部光栅方向判断结果，分析受检者在预定空间频率的对比敏感度，并绘制成以空间频率为横坐标、对比敏感度为纵坐标的对比敏感度曲线。

7.如权利要求6所述的基于网络的视觉对比敏感度检查的系统，其特征在于，所述执行单元启动前，预先选择生成光栅图所需的客户端显示屏尺寸。

8.如权利要求6-7任一项所述的基于网络的视觉对比敏感度检查的系统，其特征在于，所述客户端包括下载请求单元，用于向服务器发送对比敏感度检查程序下载请求；所述服务器包括下载验证单元，用于验证所述对比敏感度检查程序下载请求是否正确，以及所述客户端是否具有相应权限。