CN104159497A - 用于评估视觉系统的功能的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，用于为评估和/或训练能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别的视野提供指标。所述方法依赖于人对注视目标的识别的报告，所述注视目标仅当人的单眼或双眼准确地注视在所述注视目标上时才是可识别的。因此，如果使用扫视触发刺激，则无需对人眼扫视的主动监测；如果使用平稳跟踪触发刺激，则无需主动监测人眼的平稳跟踪，以确定单眼或双眼注视在哪里。本发明还涉及使用本发明的方法的系统的用途。本发明还涉及用于本发明的方法的系统和用于所述系统的软件产品。

Description

用于评估视觉系统的功能的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种用于评估和训练视觉系统的功能，特别是评估和训练视野、视觉搜索能力、视觉决策、跳视眼球运动和平稳跟踪眼睛的方法和装置。本发明尤其涉及准确地确定单眼或双眼的定位的方法。使用本发明，通过将注视目标的特征设计为只能由中央凹视力检测到，可以验证单眼或双眼的视轴或视网膜的中央凹在限定的时间点瞄准或注视到该给定的注视目标，无需主动监测单眼或双眼。
背景技术
本文中用于说明本发明的背景的出版物和其它材料，特别是用以提供关于实施的另外的细节的示例，通过引用并入本文。
在现有的用于评估眼睛的视野的设备和方法中存在几个问题影响结果的可靠性或使测试情景难以对人进行测试。在视野的测试中，很重要的是准确地获知眼睛的定位，即眼睛的视线(视轴)或视网膜的中央凹所瞄准或注视的地方。只有基于此精确的信息，人们才可以在人的视野中的准确位置呈现刺激。
在现有的设备和方法中，受试者被要求瞄准给定的静态注视点，并报告呈现给他们的周边视觉的刺激的存在和位置。这种长时间注视在给定点上的尝试对于人而言是非常不自然并且通常是不舒服的眼部行为。另外，众所周知，受试者准确地注视的能力非常差，尤其是在较长的时间段中，因此，视野测量的准确性较低。
在现有的设备和方法中，通常借助于将光学望远镜聚焦到被检查的眼睛的瞳孔来监测眼睛的注视的准确度。望远镜的十字准线的中心被定位到瞳孔，并且抛弃当瞳孔不在十字准线的中心时呈现的所有刺激。这种对眼睛的注视的监测可以由检查者通过视觉检查，这相当不可靠并且依赖于检查者的警觉度，或用电子照相机图像处理系统，或用基于眼跟踪器的自动电子视频摄像机，这些则需要复杂并因而昂贵的电子系统，并且还需要预先校准程序。
用于检查视野的现有设备通常很庞大并在技术上很复杂，并且因此较为昂贵，需要单独的工具台，在使用时占用狭小的检查室中大量的地面空间。
在一些现有的用于评估眼运动功能的设备和方法中，通常通过需要复杂并因而昂贵的基于眼跟踪器的自动电子视频来监测眼睛定位(即眼睛的视线(视轴)或视网膜的中央凹所瞄准或注视的地方)。在这种设备能够提供关于眼睛的定位的准确的信息之前，必须进行校准程序，使得该设备可以将检测到的眼睛的特定位置与注视到已知的目标的眼睛的中央凹相匹配。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种方法，用于为评估和/或训练能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别的视野提供指标。
本发明的另一个目的是提供一种系统的用途，用于为评估和/或训练能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别的视野提供指标。
本发明的又一个目的是提供一种系统，用于为评估和/或训练能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别的视野提供指标。
本发明的再一个目的是提供一种用于实施一种方法的系统的软件产品，用于为评估和/或训练能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别的视野提供指标。
本发明提供一种用于为评估和/或训练视野提供指标的方法，所述视野能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别，其中所述方法包括评估：
·周边视野检测位于此人的所述单眼或双眼的视野的指定位置处的扫视触发刺激STS的能力，
·一个人的单眼或双眼通过执行由位于此人的所述单眼或双眼的视野的指定位置处的扫视触发刺激STS触发的扫视来准确地看到(hit)目标的能力，和/或
·一个人的单眼或双眼平稳跟踪的准确性，所述平稳跟踪由平稳跟踪触发刺激SPTS触发；
上述评估是通过
a)使注视于前一注视目标FOp的所述单眼或双眼，分别响应于所提供的所述STS或所述SPTS执行扫视或平稳跟踪，其中FOp仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FOp上时，即仅当所述FOp位于此人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，
b)在所述扫视结束时或在所述平稳跟踪期间期望此人的所述单眼或双眼注视的位置处提供注视目标FO，其中FO仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FO上时，即仅当所述FO位于此人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，
c)使此人识别所述FO、所述识别被称为对所述FO的识别，
d)使此人报告对所述FO的识别，
e)记录报告的对所述FO的识别的正确性和以下时间点：
·如果使用所述SPTS，提供所述STS和/或FO的时间点，以及
·报告对所述FO的识别的时间点，
f)如果使用所述STS，则计算提供所述STS或FO与报告对所述FO的识别之间的时间段；和/或如果使用所述SPTS，则计算提供所述FO与报告对所述FO的识别之间的时间段；
其中，
·不正确或遗漏报告识别，和/或
·与对应于此人的一些人的正常延迟相比，或与此人的所述单眼或双眼的视野的其它位置的延迟相比，或与此人在他或她的生命较早时间点获得的延迟相比，正确报告识别的较长延迟
作为以下异常和/或退化的指标：
·此人的所述单眼或双眼检测位于此人的所述单眼或双眼的视野的指定位置处的所述STS的能力，
·此人的所述单眼或双眼通过执行由所述STS触发的扫视准确地看到目标的能力，
·此人识别所述FO的能力，
·此人的所述单眼或双眼的平稳跟踪的准确性，所述平稳跟踪由所述SPTS触发，和/或
·此人的所述视觉系统的功能。
本发明还提供一种用于为评估和/或训练视野提供指标的系统的用途，所述视野能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别，所述系统包括：
a)显示器或多个显示器，能够提供至少扫视触发刺激STS或平稳跟踪触发刺激SPTS，以及指定位置处的注视目标FO；
b)报告器件，识别所述FO的人用所述报告器件能够向数据处理单元报告他或她对所述FO的识别；
c)带有软件的所述数据处理单元，用于以下中至少一个：
i)在所述显示器或多个显示器上提供至少所述STS和/或SPTS，以及在所述指定的位置处提供所述FO；
ii)记录报告的对所述FO的识别的正确性；
iii)记录提供所述STS和/或SPTS和在所述指定的位置处提供FO的时间点以及报告所述识别的时间点；以及
iv)计算至少以下时间段：提供所述STS或FO与对所述FO的识别的所述报告之间的时间段，如果使用所述STS；和/或提供所述FO与对所述FO的识别的所述报告之间的时间段，如果使用所述SPTS；
其中，所述STS和/或SPTS以及注视目标FO被提供在所述显示器或多个显示器上，记录时间点和对识别的报告；根据本发明的方法计算这些时间段。
本发明还提供一种用于为评估和/或训练视野提供指标的系统，通过实施本发明的任一方法，所述视野能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别，所述系统包括：
a)显示器或多个显示器，能够提供至少扫视触发刺激STS或平稳跟踪触发刺激SPTS，以及指定位置处的注视目标FO；
b)报告器件，识别所述FO的人用所述报告器件能够向数据处理单元报告他或她对所述FO的识别；
c)带有软件的所述数据处理单元，用于以下中至少一个：
i)在所述显示器或多个显示器上提供至少所述STS和/或SPTS，以及在所述指定的位置处提供所述FO；
ii)记录报告对所述FO的识别的正确性；
iii)记录提供所述STS和/或SPTS和在所述指定的位置处提供FO的时间点以及报告所述识别的时间点；以及
iv)计算至少以下时间段：提供所述STS与对所述FO的识别的所述报告之间的时间段，如果使用所述STS；和/或提供所述FO与对所述FO的识别的所述报告之间的时间段，如果使用所述SPTS；
其中，
d)所述数据处理单元的所述软件根据本发明的任一方法实施对由此人的单眼或双眼和/或眼球运动功能能够识别的视野的评估。
本发明还提供一种用于实施本发明的用于为评估和/或训练视野提供指标的任一方法的系统的软件产品，所述视野能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别，其中所述软件产品包括组件用于至少以下：
i)在显示器或多个显示器上提供至少扫视触发刺激STS和/或平稳跟踪触发刺激SPTS，以及指定位置处的注视目标FO；
ii)记录报告的此人的所述单眼或双眼对FO的识别的正确性；
iii)记录提供所述STS和/或SPTS和在所述指定的位置处提供所述FO的时间点以及报告所述识别的时间点；以及
iv)计算至少以下时间段：提供所述STS或FO与对所述FO的识别的所述报告之间的时间段；和/或提供所述FO与对FO的所述识别的报告之间的时间段，如果使用所述SPTS。
附图说明
图1示出沿视野的水平子午线眼睛的视力。视力在视网膜的中央凹处较佳并向周边陡然下降。
图2示出为简便起见，带有一维阵列中显示单元1-6的设备的实施例，以及本发明的方法的序列的示例。
图3示出用于评估人的眼睛的序列的若干阶段和时间点。
图4示出视觉搜索转移目标的使用。
图5示出提供若干连续的附加注视目标FFO到同一显示器的序列的阶段和时间点。
图6示出附加注视目标已被提供到与前一个注视目标相同的显示单元的检查的序列。
图7示出视野中的一个位置的检查序列。
图8示出在一人具有有缺陷的视野位置时的检查序列。
图9示出一人具有正常的视野，但具有有缺陷的向左扫视但正常的向右扫视的情况。
图10和图11示出当评估用以将他或她的注视方向从一个位置转移到另一位置的眼睛和/或头部所需的运动功能时，在提供FO之前调节延迟长度的益处。
图12示出使用文本段落评估人的视觉系统的功能，尤其是阅读能力。
具体实施方式
本发明涉及一种用于评估视觉系统的功能的方法和装置。本发明非常有用，尤其在诊断影响眼睛的视野的青光眼和其它视觉障碍中，在诊断影响眼运动功能或负责视觉搜索和视觉决策的不同脑区的神经连接或功能的阿尔茨海默病和其它脑疾病中，在评估人的疲劳、清醒和警觉度状态，以及在评估适于驾驶动力驱动车辆或操作机械的视力健康中非常有用。本发明还可以用来评估和训练视觉搜索能力、视觉决策、扫视运动和眼球的平稳跟踪。
本发明的目的在于大大减少或消除上述缺点。特别是，本发明使得能够确定地知道眼睛的视轴或视网膜的中央凹在限定的时间点瞄准或注视到给定的注视目标(FO)。用这些信息能够提供刺激到周边视觉的相对于一个人的视野的中心的位置的准确位置。
本发明的主旨在于，通过正确地识别注视目标(FO)，在进行识别的任何时间点，人自己报告其眼睛所注视的地方。这是通过选择一识别目标来实现，该识别目标仅当眼睛被准确地注视到注视目标(FO)，即眼睛的视网膜的中央凹瞄准该注视目标时才是可识别的。当在检查的整个过程中，对于不同(或相同的)注视目标的不同的时间点报告注视到注视目标(FO)时，无需对例如扫视或平稳跟踪或所需要的对眼睛的注视的外部监测。因此，使用本发明，不再需要涉及复杂和昂贵的设备并且使用笨重的用于外部监测的器件。
借助于注视到注视目标(FO)的时间点，并通过设计测试的图案和所使用的刺激的特征，可以得到关于视觉系统的功能的各个方面的信息，以及人报告对注视目标(FO)的识别的运动反应。例如，在检视野查的情况下，可以在视野的不同位置呈现类似的刺激。如果在视野的一些限制区域中，使用注视的时间点计算出的反应时间较长，则可能表明在该区域中视力有缺陷。
另一个可选的方案是，比较使用注视的时间点计算出的反应时间，与被认为正常的反应时间或在相同的人的生命的早期得到的此人的反应时间。用这种方式，可以检测脑疾病、疲劳或使用酒精或药物对反应时间的效果。
本发明使用人眼的解剖学和视觉心理物理学监测眼睛的注视。在人眼中，术语凹(或中央凹)表示视网膜上的坑。凹视力有在人的视野中独特的许多特殊的特征。其能够有最大视力(图1)。在日光条件下(即在昏暗的光线下)，中央凹也是用于检测视觉目标与背景之间的光差(光差灵敏度)的视野中最敏感的区域。另外，色觉在凹视力中也是最敏感的。
在本发明中，用于让人注视的注视目标(FO)被设计成使得其使用中央凹视觉的这些特殊特征，并且其仅在中央凹瞄准该目标时才是可识别的。因此，FO可以包含人必须识别并报告的小字符、符号或图案。可替代地，FO可以非常小，或者FO可以有非常淡的色调，只有用凹视力才可检测到。在识别出FO之后，人报告FO，例如按下正确的按钮。在此时间点处，在正确识别该FO之后，准确地获知眼睛的定位：中央凹注视该FO。
这个时间点使得可以在视野的已知的周边位置处精确地提供附加刺激或刺激。根据本发明，如果人可以检测到此新的周边刺激，则他可以进行快速眼动以从注视目标FO转移其视线到或重定位中央凹，并且扫视到此周边扫视触发刺激(STS)。可替代地，也可以使用被称为反扫视任务图案：人被指示进行扫视到该STS的相反方向。可以在该STS相对于FO1或视野的起点的对称位置处设置第二注视目标(FO2)，第二注视目标(FO2)具有与第一注视目标(FO1)相同的设计特性并且因此仅由中央凹视觉识别。
通过按下正确的按钮正确地报告对FO的识别的人可以转移其注视方向，使得在按下按钮的时间点处眼睛的中央凹不再瞄准该FO。这可以通过在相同的位置处用向此人给出关于反应的正确性的可视反馈的反馈刺激(FBS)取代该FO来防止。人急于想知道其通过按下按钮是否给出正确的反应，所以继续稳定地注视该FBS。用这种方式，验证了眼睛对FO/FBS的注视，以在已知的周边位置处精确地提供扫视触发刺激STS。
周边STS可被设计成模仿例如在常规视野检查设备中使用的标准的刺激。因此，其大小、形状、持续时间和亮度可以被选择为符合视野检查的标准(ISO12866：用于视野镜的国际标准)。STS还可以被选择为类似于FO，或任何其它字符或物体。正常的人扫视到未预期的周边刺激通常需要约200毫秒(ms)来启动，然后持续约20-200ms，这取决于扫视的幅度。因此，在人已经执行扫视并且将其中央凹重定位到周边STS的位置之前总共花费约200ms-400ms。在此期间，STS可以被第二注视目标(FO2)取代，第二注视目标(FO2)与第一注视目标(FO1)具有相同的设计特性，因此是仅由中央凹视力可识别的。当人正确地识别并报告FO2时，可以假设，他已成功地进行准确的扫视，并将其中央凹从FO1重定位到FO2，FO2进而成为视野的中心。紧接在报告对FO2的识别之后或甚至当报告对FO2的识别时，可以使用FO2的新注视目标位置作为视野的中心并提供附加的周边STS来重复该序列。
如果角度大小和刺激的其它性质保持不变，则用于进行从提供STS(大致对应正确地报告对注视目标FO1的识别的时间点)到正确地报告对FO2的识别的序列的时间段，即反应时间(RT)，或验证视觉搜索反应时间(VVS-RT)，对于人而言相当恒定。然而，如果视野中的一个位置具有受损视力(降低灵敏度)，则STS的可见度(亮度)达不到检测的阈值并且扫视启动失败。在预定的时间间隔之后扫视触发刺激被第二注视目标FO2取代，此人则必须使用若干次扫视进行搜索才能正确地识别第二注视目标FO2。于是，时间段VVT-RT的延长表示视野的该位置中视力受损。
如果本发明用于视野检查，并且根据用于视野镜的国际标准，扫视触发刺激STS的持续时间为100ms，则在STS的强度非常弱时，为了使视觉系统更容易区分STS和FO，在提供STS相同的位置处提供FO2之前有100-200ms短暂的间隔是有利的。
调节在提供FO2之前的延迟的长度还可以用于探测眼睛和/或头部将其注视方向从FO1的位置转移到STS的运动反应所需的时间。如果一个人具有异常缓慢的扫视或有其它困难转移他的注视方向，则在提供FO2之前的延迟的长度增加的情况下，提供FO1到正确地报告对FO1的识别之间的时间段更短。这在示例8中作更详细地讨论。
提供扫视触发刺激到生理盲点
在如今广泛使用的许多视野镜中，检查人是否稳定地注视不可移动的注视标记的方法之一是提供测试刺激到视野中正常眼睛的盲点所在的位置。如果眼睛的对准是正确的，即眼睛注视于注视标记，则此人不会看到测试刺激。然而，如果对准不正确，则测试刺激不再位于盲点的区域内，并且此人可以看到闪光并通过按下按钮报告看到闪光。
在本发明中，可以应用相同的原理，并带有一些独特的修改。在人报告对FO的识别并提供STS的同时或最多300ms后，在眼睛的盲点所在的位置处提供盲点扫视触发刺激STSbs，以及在此之后提供盲点转移注视目标FObsd。如果眼睛的对准不正确，即人没有注视前一个注视目标FOP，则将导致STSbs对此人可见，并且触发此人扫视到STSbs的位置并报告对FObsd的识别，相比较扫视触发刺激STS原先所在的位置处的真正的FO，这会导致错误的报告。
转移和误导注视目标
人的视觉系统在进行视觉搜索时效率非常高。因此，当根据本发明进行检查时，即使人尚未检测到在相同位置处FO之前的扫视触发刺激STS，有时也会以令人惊奇的短反应时间发现并报告FO。在通常情况下，如果想要检查不同亮度值的STS的可见度，可能想要使得人在未检测到先前的STS时较难发现FO。根据本发明，可以通过将视觉搜索转移注视目标(FOvs)插入到STS的位置的附近来做到这一点。因为FOvs很像FO但通过仔细查看可以区分，不先检测到STS就单凭视觉搜索在许多FOvs当中发现FO变得困难，并且这使得报告对FO的正确识别的反应时间相比较借助于检测STS发现FO的情况变得更长。
使得在提供STS的位置处较难发现正确的FO的另一途径是提供具有误导图案的一个或多个注视目标(FOm)，其使得如果人在未检测到STS的情况下用视觉搜索发现FOm，则报告对触发朝向FO的扫视的真正的注视目标FO的不正确识别。
调节扫视触发刺激的亮度
可以通过重复针对周边视野的特定位置的序列，并通过提供具有不同的亮度值的扫视触发刺激(STS)，来测量视野的给定位置的灵敏度。当STS的亮度降低，并靠近指定的视野位置的检测阈值时，与具有明显高于该阈值的亮度值的刺激比较，用于检测刺激的时间段增加。当STS的亮度低于视野的给定位置的阈值时，STS对人不可见，并对注视目标(FO)的位置没有任何提前提示。这大大增加了用于发现并识别FO的反应时间，并且给出用于检测指定亮度的STS的阈值的指示。
调节注视目标的亮度
可以通过降低FO图案的亮度来测量中央凹的对比敏感度。当正确地报告识别到FO的反应时间增加时可以检测到FO图案的可见度的阈值。
人与人之间的波动
从提供STS到正确地报告对FO2的识别(例如按下正确的按钮)的时间段(＝验证视觉搜索反应时间VVS-RT)，可以被划分为由视觉系统和大脑的不同区域控制的若干阶段，并且在个人之间具有不同的差异：
(1)用于在视野的特定位中检测STS的时间段取决于相应的视网膜位置对该特定的STS的灵敏度(例如，取决于大小、持续时间、波长组合)并且视网膜的对周围亮度的适应状态。上面已经讨论了时间整合和Pullfrich效应的影响。当STS比视网膜的阈值更亮时，神经刺激通过神经通路行进到大脑的视觉区域。如果上面提到的参数保持恒定，则此时间段在人与人之间没有太大差异。
(2)当眼睛注视FO时，用于启动和执行扫视到周边STS的时间段被控制在脑干和小脑中，并且在个体之间几乎没有差异。
(3)用于做出纠正性扫视的时间段：对在幅度上超过10度的周边刺激扫视经常下冲于目标约10％，并且，在很短的延迟(大约150ms)之后，跟随有将中央凹精确地定位到目标的纠正性扫视，这在本发明中可以通过FO2代替。到在幅度上低于10度的周边刺激的微小扫视经常过冲于目标，这也有必要进行一些纠正性扫视以将中央凹精确地定位到目标。这种进行纠正性扫视的眼动功能也被控制在脑干和小脑中。这个时间段在个体之间也几乎没有差异，除非神经区域和连接负责这个功能有缺陷。
(4)用于识别FO2的时间段。这个时间段取决于FO2的复杂性。如果FO2在视觉上非常简单(例如，不同的箭头)，则这个时间段可能是短暂的，并且不涉及太多皮质处理。如果FO2具有复杂的图案，则在其之间需要微小的扫视以及短暂的注视，或者在识别该图案之前，需要用于皮质处理的较长的注视时间。需要到大脑的腹侧流的神经连接以利用用于识别的不同图案的视觉记忆。对微小的纠正性扫视的控制也需要来自更高级皮质脑区的贡献。FO的这种图案的一个例子可以是书面的字或词。这个时间段可以受到一个人的疲劳、清醒、警觉度或各种脑疾病的影响。
(5)在启动用于报告识别的任何运动反应之前，当报告对FO2的识别时用于决策的时间段。这个时间段取决于任务的难度，并且在个体之间也可能有相当大的差异。
(6)用于启动并进行适当的运动功能的时间段，例如通过用手指按下正确的按钮。这个时间段在个体之间存在很大差异。
为了使个体之间的差异最小化，并获得对时间段(1)至(3)更准确的测量，有利的是，根据本发明，通过在与前一个注视目标FO相同的位置上提供附加注视目标FFO，并且测量正确地报告对FFO的识别与正确地报告对FO的识别之间的时间段来单独测量时间段4至6的长度。对于FO和FFO使用非常简单的视觉刺激是很有利的。当从反应时间VVS-RT中减去此时间段时，因为个体之间的时间段的差异减小了，所以能够更准确地比较正常人的时间段。
在人具有缺陷的眼运动功能的情况下(例如，比正常的向左扫视和正常的向右扫视更慢，见示例7和图9)，即使此人的视野是正常的和对称的，与向眼球注视的右方显示的STS相比较，用于向左显示的STS的VVS-RT更长。为了区分VVS-RT的延长是由有缺陷的眼运动功能还是由有缺陷的视野导致的，有利的是，在人做快速眼动的同时要求此人一检测到STS就用手指出STS的位置。可以通过例如测量手的加速度的传感器来监测朝向STS的手的动作的启动。该传感器可以是人的响应按钮的一个组成部分。
背景亮度
视网膜对检测扫视触发刺激STS的敏感性取决于视网膜对进行检查的房间的环境光线的适应状态。人眼中视网膜的这种敏感性服从韦伯定律，其指出刺激的亮度的鉴别阈值ΔI与背景亮度的强度I成正比(ΔI/I＝常数)。因此，如果在给定的背景亮度中的视野位置的灵敏度是已知的，则通过用合适的传感器或安装在设备中的传感器测量显示刺激的背景的环境亮度，可以计算不同背景亮度的阈值亮度。在显示器或多个显示器的不同区域中测量到的和计算出的环境亮度可以通过相应地调节STS和FO刺激的亮度来补偿。
平稳跟踪
平稳跟踪眼运动让眼睛紧紧地跟踪移动目标，使得该动作将移动目标稳定地投影到中央凹，并纠正眼与目标之间的任何速度误差。这是一个人可以自主地转移视线的两个方面之一，另一方面是扫视眼运动。平稳跟踪眼运动需要移动视觉刺激，即平稳跟踪触发刺激(SPTS)。通过持续的视觉反馈修改跟踪，视觉反馈检测中央凹是否瞄准SPTS并启动追赶扫视以纠正眼睛的瞄准。大脑的动眼神经系统调节眼睛的平稳跟踪的角速度以匹配移动刺激SPTS的速度以补偿SPTS的视网膜滑动。如果眼睛准确地跟踪SPTS，并且根据本发明，由注视目标(FO)代替SPTS，该注视目标(FO)仅当眼睛准确地注视在FO时才可以由人识别，则此人可以快速识别注视目标FO并且通过例如按下正确的按钮来报告对FO的识别。然而，如果眼睛未准确地瞄准SPTS，则此人不能快速识别FO，而必须首先进行快速的追赶扫视或多个扫视或调节平稳跟踪的速度以将中央凹准确地瞄准到FO以正确识别。因此，如果眼睛的平稳跟踪不准确，则从提供FO到正确地报告对FO的识别的时间段增加。
记忆引导的扫视
除了作为通过周边视觉刺激(例如扫视触发刺激STS)引起的扫视的视觉引导的扫视之外，人的眼动系统还能够进行朝向视野中的记忆位置的扫视。在本发明中，使用这样的序列：将FO2的新的注视目标的位置作为视野的中心，并且提供另一周边STS，该STS进而又被与STS相同位置的另一注视目标FO3代替，本发明可以用于评估进行记忆引导的扫视的能力，如下：
·以预定的节奏(例如，每秒新的扫视触发刺激STS)显示使用3-6个不同的视野位置的序列
·该序列被实施若干次
·在每个步骤中，由人报告对注视目标FO的识别。
·在实施期间之后，用相同的节奏显示相同的序列，但这次没有扫视触发刺激STS，仅显示注视目标。
·此人通过进行仅由记忆引导的扫视序列来识别FO。
·如果扫视是准确的，则中央凹准确地注视序列中的注视目标，并且此人可以没有任何延迟地识别并报告注视目标。
·如果扫视不准确，并且中央凹注视在与序列中的FO不同的位置处，则在可以识别FO之前需要若干纠正性扫视，其导致报告对FO的识别的延迟。
动力驱动车辆中的视觉点火联锁设备
当评估一个人的疲劳度、清醒度或警觉度，或是否使用酒精或药物使他不适于驾驶动力驱动车辆时，本发明还可以用作安装在马达驱动车辆中的视觉点火联锁设备。如果在进行利用本发明的视觉搜索和视觉决策过程中的表现劣于正常值或劣于较早时间点获得的此人自己的值，则该机动车辆不能启动或该设备将记录此事件，警告驾驶者，然后启动报警。
在团队比赛中分析个别球员的视觉注意力
本发明还可以用于与体育运动相关的应用，例如在如足球或冰球的团队比赛中。一个好球员具有观察其它队员并且评估哪个队员适于处在赛场上用于传足球或运冰球的较佳战略位置的能力。另一方面，新手球员容易过于集中在处理足球或冰球上和相应地对赛场和队员观察不够。本发明可以用于球队的教练训练新手球员将注意力转移到其它队员。本发明所述的显示器可以附加到球员的头部或球棒上，使得球队的教练可以点亮位于赛场中较佳战略位置中的球员的显示器的扫视触发刺激STS。新手球员的任务是，注意STS并用无线反应单元报告对显示在队员的显示单元上的注视目标FO的识别。根据本发明记录每个球员的时间点和时间段。教练可以事后查看每一个球员的成绩的总结并跟踪球员观察其队友的能力的发展。
反应单元
在用于利用本发明的方法的设备的优选实施例中，用于监测加速度的电子传感器，例如运动感测设备，安装在人用其手握住的反应单元中。
监视头部的运动
在某些情况下，特别是检查孩子的时候，人不能通过按下按钮报告对FO的识别或对STS的检测。在这些情况下，优选地用附接到头部的运动传感器或加速度传感器检测此人的头部运动。当此人检测到STS并试图将眼睛和头部转向STS时该传感器可以检测头部的运动。
设备
在例如用于显示刺激的显示器组的设备中还优选地安装用于测量设备的倾斜角度的一个或多个传感器。还优选包括用于监测到人的眼睛的距离的系统。在设备的一个优选实施例中，可以通过评估视觉系统的功能的人通过使用电子距离传感器或接近传感器、使用基于由反射镜产生的双图像的光学距离计、或者通过在距离此人固定距离处保持该设备的颈带以简单的方式来完成距离监测。
当评估眼睛平稳跟踪的准确性时，可以在一个显示单元上(例如，在单元1上)提供平稳跟踪触发刺激SPTS。以所需的速度手动或者自动地移动该设备或显示单元。以不定期的间隔在相同的显示单元上用FO代替平稳跟踪触发刺激SPTS。如果一个人准确地跟踪移动的SPTS，则他可以快速识别FO并通过按下按钮报告识别。
定义
在本公开中，术语“视觉系统”是指中枢神经系统的一部分，其使生物体能够处理视觉细节，以及实现若干非成象光响应功能。其解释来自可见光的信息以建立周围世界的表征。视觉系统完成若干复杂的任务，包括光的接收和单眼交涉的形成；通过一对二维投影构建双眼感知；识别和分类可视物体；评估到物体的距离和物体之间的距离；以及与视觉物体相关地引导身体动作。视觉系统包括：眼睛、尤其是视网膜，视神经，视交叉，视束，外侧膝状体，视辐射，视觉皮层和视觉关联皮质。
提及“不包括对人的眼睛的扫视或平稳跟踪的主动监测”及其等同表述在本申请的上下文中是指，不涉及用于监测眼睛的直接途径。无需依赖的途径包括由检查者用光学望远镜视觉监测眼睛，或者通过用从眼睛反射并被视频摄像机或一些其它专门设计的光学传感器(视频眼震)或标准视频相机感测的光(通常为红外线)测量眼运动来监测眼睛。无需依赖的监测眼睛的其它途径为使用附接至眼睛的诸如特殊的接触透镜，其具有嵌入镜或磁场传感器(探测线圈)或测量电势源自眼睛与放置在眼睛周围的电极(眼电图，EOG)。相反，眼睛至任何FO的定位通过利用人的眼底中央凹的独特生理心理特征由人自己验证。当将眼睛注视到这样的FO时，通过让人立即报告对任何FO的识别，可以验证在识别的特定时间点处眼睛的注视。
在本公开中，术语“人”是指其视觉系统的功能受到评估或训练的个体。同样，“眼睛”、“视野”、“动眼神经功能”、“扫视”和“平稳跟踪”指向此人。
术语“中央凹”是与眼睛的视网膜的具有最高视觉灵敏度的区域。
术语“注视目标”是视线(视轴)或眼睛视网膜的中央凹所瞄准或注视的可视目标，通常由一个小字符、符号或图案构成。
术语“视野”指的是投射到人的眼睛的视网膜上的物理目标和外部世界的光源。术语“标准视野坐标系”指的是用于指定视野中的位置的参照系统，这在视野检查领域广泛使用，并在用于视野镜的国际标准(ISO12866)中引用。在该系统中，眼睛的瞳孔位于球面坐标系的原点。任何视野轨迹的位置由半子午线Θ和测试刺激的中心的偏心度Φ指定，(Θ，Φ)均以度为单位表示。零度半子午线被定义为患者的右方(由患者看到的右方)。指定的半子午线则围绕注视刺激逆时针(由患者看到的)行进360°。注视点被定义为具有0°的偏心度。
术语“子午线”指的是构成视野坐标系中穿过原点的一条直线的两个半子午线。它在视野坐标系中的方向由任一个半子午线指定。
术语“盲点”或“生理盲点”是视野中对应于视神经穿过处视网膜的视盘上缺乏光检测感光细胞的区域。因为视盘上没有细胞检测光，所以视野的一部分未被检测到。盲点位于约12-15°颞叶(temporal)并在水平方向下方1.5°，大约7.5°高且5.5°宽。
术语“对比度”是目标的亮度和/或前景和背景的颜色差异，其使得目标(或其图像或显示中的表征)可区分。
术语“对比敏感度”是视觉系统检测对比度的能力的量度。
术语“扫视”是眼睛从一个注视目标到位于眼睛的视野内位置的目标的快速移动，以便纠正眼睛与目标之间的位置误差。
术语“扫视触发刺激，STS”是视野中的可视目标，其引起将中央凹或视线从注视目标FO重定位到STS。如果使用反扫视图案，则用于扫视的目标位于STS相对于FO视野的原点的对称位置。
术语“平稳跟踪”指的是使移动目标稳定地投射到中央凹上并且纠正眼睛与目标之间的任何速度误差的缓慢的眼运动。
所谓“反馈刺激，FBS”指的是显示在与注视目标FO相同位置处的字符、符号或图案。它提供了关于注视目标FO的识别报告的正确性的可视反馈。
术语“附加注视目标，FFO”指的是在与FFO之前的注视目标相同的位置处提供的注视目标。
术语“中断注视刺激，IFS”，指的是在显示下一个FFO之前，在与先前的注视目标FO或FFO相同位置处显示的字符、符号或图案。它可以作为反馈刺激FBS，以提供关于对FFO的先前注视目标FO的识别报告的正确性的反馈。
术语“验证的视觉搜索反应时间，VVS-RT”是指用于进行从提供STS到正确地报告对在与STS相同的位置处提供的第二注视目标FO2的识别的序列的时间段。
本发明的优选实施例
本发明的方法的许多优选实施例还包括：
g)提供附加注视目标FFOi，所述FFOi仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FFOi上时，即仅当所述FFOi位于此人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，所述FFOi提供在与紧接之前的附加注视目标FFOp相同位置处，优选地在所述相同位置处在所提供的连续的FFO之间带有短暂的中断注视刺激IFS，
h)使此人识别所述FFOi，所述识别被称为对所述FFOi的识别，
i)使此人报告对所述FFOi的识别，
j)记录报告对所述FFOi的识别的正确性和提供所述FFOi的时间点和报告对FFOi的识别的时间点，以及
k)计算提供FFOi与报告对所述FFOi的识别之间的时间段；
其中，从权利要求1的步骤f)计算出的时间段中减去所述时间段以估计以下时间点之间的时间段
·提供所述STS与此人的所述单眼或双眼准确地注视在所述FO上之间的时间段，和/或
·提供所述FO与此人的所述单眼或双眼准确地注视在所述FO上之间的时间段，如果使用SPTS；
以使这些时间段能够与对应于此人的一些人的正常时间段相比较，或与此人先前正常的时间段相比较。
在本发明的方法的许多优选实施例中，紧接在此人报告对所述FO的识别之后，即100ms之内，优选30ms，更优选10ms，最优选3ms之内，在被报告的所述FO的位置处提供反馈刺激FBS，所述反馈刺激FBS给出关于人对注视目标FO的识别的报告正确性的可视反馈。
本发明的方法的一些优选的实施例包括多个循环，所述循环包括以下顺序步骤：
i)使人的双眼或单眼注视在第一注视目标FO1上，所述FO1仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FO1上时，即仅当所述FO1位于所述病人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，
ii)使此人识别所述FO1、所述识别被称为对所述FO1的第一次识别，
iii)使此人报告所述第一次识别，
iv)在所述病人的视野的与所述FO1不同位置处，在此人的所述单眼或双眼准确地注视到所述FO1的视野内提供第一扫视触发刺激STS1，
v)使此人的所述单眼或双眼响应于扫视触发刺激STS1执行扫视，所述扫视被称为所述单眼或双眼的第一次扫视，
vi)在所述第一次扫视期间或紧接其后，在所述STS1的位置处提供第二注视目标FO2；
为每个所述循环重复步骤i)至vi)，其中在每个重复循环中，所述FO1是前一个循环的所述FO2；
在所述方法中，记录所报告的识别，以及以下时间点：提供所述STS1的时间点，提供所述FO2的时间点，以及每个循环的报告时间；计算提供所述STS1或所述FO2与对所述FO2的识别的所述报告之间的时间段；
其中，
·不正确报告或遗漏识别，和/或
·与对应于此人的一些人的正常延迟相比，或与此人的所述单眼或双眼的视野的其它位置的延迟相比，或与此人在他或她的生命较早时间点获得的延迟相比，正确报告识别的较长延迟
作为以下异常和/或退化的指标：
·此人的所述单眼或双眼检测位于此人的所述单眼和/或双眼的视野的指定位置处的所述STS的能力，
·此人的所述单眼或双眼通过执行由所述STS触发的扫视准确地看到目标的能力，
·此人识别所述FO的能力，和/或
·此人的所述视觉系统的功能。
通常情况下，在所述第一扫视触发刺激STS1终止之后并在延迟之后，优选为50-1000ms的延迟之后，提供所述第二注视目标FO2。
通常，在所述第一扫视触发刺激STS1终止之后提供所述第二注视目标FO2的延迟在各循环之间不同，优选在50-1000ms之间。在这样的实施例中，在所述第一扫视触发刺激STS1终止之后，在提供所述第二注视目标FO2中，通过限定最小延迟获得所述扫视和注视的持续时间，导致在用限定的强度和持续时间，在人的单眼或双眼的视野中的限定位置处提供STS1时，计算出从提供所述FO2到正确地报告对所述FO2的识别之间最短的时间段。
在许多优选实施例中，所述扫视触发刺激STS的强度在各周期之间不同，这些强度从对人的单眼或双眼在视野的任何位置处不可见的强度，优选为零，到足够强使得此人独立于STS的强度而对所述扫视触发刺激STS响应的强度。
在一些优选实施例中，在识别注视目标FO时报告不正确的结果，导致在不同的物理位置处提供扫视触发刺激STS之前，优选地在新的扫视触发刺激STSn之前，在与错误识别的注视目标FOei相同的物理位置处提供新的注视目标FOn。
在一些优选实施例中，在报告对前一个FOp的识别之后，基本上与意图触发人的单眼或双眼执行扫视的扫视触发刺激STS同时，优选在0ms到300ms之间提供生理盲点扫视触发刺激STSbs，其中所述STSbs提供当人的单眼或双眼注视在前一个注视目标FOp时在所述单眼或双眼的盲点所在的位置处。在这样的实施例中，通常在所述盲点扫视触发刺激STSbs的位置处提供盲点转移注视目标FObsd。
在许多优选实施例中，在扫视触发刺激STS的位置处，与注视目标FO基本上同时，优选不早于注视目标FO之前的500ms并且不迟于注视目标FO之后的1000ms，在人的单眼或双眼的视野的经选择的位置处提供一个或多个视觉搜索转移注视目标FOvs和/或误导注视目标FOm，其中FOvs能够与在所述STS的位置处提供的所述FO区分开。
在本发明的方法的本发明的一些实施例中，包括：评估人的单眼和/或双眼平稳跟踪的准确性，所述平稳跟踪由平稳跟踪触发刺激SPTS触发；
通过以下方式
i)使此人的所述单眼或双眼响应于所述SPTS平稳跟踪，
ii)在所述平稳跟踪期间期望此人的所述单眼或双眼注视的位置处提供注视目标FO，所述FO仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FO上时，即仅当所述FO位于此人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，并且所述FO以与所述SPTS相同的角速度和方向移动。
iii)使此人识别所述FO、所述识别被称为对所述FO的识别，
iv)使此人报告对所述FO的识别，
v)记录报告对所述FO的识别的正确性和以下时间点：
·提供所述FO，以及
·报告对所述FO的识别，
vi)计算提供所述FO与报告对所述FO的识别之间的时间段，
其中，
·不正确报告或遗漏识别，和/或
·与对应于此人的一些人的正常延迟相比，正确报告识别的较长延迟
作为此人的所述单眼或双眼的平稳跟踪的准确性异常和/或退化的指标。
在本发明的方法的本发明优选实施例中，不包括：对此人的单眼或双眼扫视的主动监测，如果使用扫视触发刺激STS；和/或对平稳跟踪的主动监测，如果使用平稳跟踪触发刺激SPTS。
根据本发明的用途的优选实施例包括：所述数据处理单元的软件还用于在原点位于视野的中心的标准视野坐标系中，优选为设备的不同的倾斜角度，记录提供扫视触发刺激STS的位置。
本发明的系统的一些优选实施例包括：具有多个显示器的显示器组，优选从3到100个显示器，更优选为4到30个显示器，甚至更优选为20到30个显示器，最优选为24个显示器。通常，显示器越小，所使用的显示器越多。通常，显示器越大，所使用的显示器越少。在小型系统中优选使用多个小型显示器，通常为显示器组。在小型系统中，通常为带有多个显示器的显示器组的多个显示器非常小，其尺寸优选为从0.2″到5″，更优选为从0.5″到2″，最优选为约1″。
所述系统的一些优选实施例包括：一个显示器、多个显示器或显示器组，其中所述显示器或多个显示器的尺寸从12″至168″，优选从20″到112″，更优选为32″到84″，并且最优选为从40″到55″。
通常，所述显示器或多个显示器均能够显示至少扫视触发刺激STS和注视目标FO，并且优选地还能够显示平稳跟踪触发刺激SPTS、附加注视目标FFO和反馈刺激FBS。在一些实施例中，显示器成排与显示器组的纵轴线平行。在一些优选实施例中，显示器被定位为平行的排，使得当显示单元意图被用于评估人的单眼或双眼时，所述显示单元被放置在距离待评估的单眼或双眼一距离处，当面对注视于所述显示单元的所述单眼或双眼时，所述显示单元位于所述眼睛的视轴的不同的偏心角处，当注视于所述显示单元时，适于所意图的评估。通常，不同的显示单元位于相对于显示器组的一端的最远的显示单元0、5、15、25、35、75和90度偏心角处，并且优选包括相对于所述一端的最远的显示单元23度偏心角处的附加显示单元。显示单元的另一组典型的偏心角为0、10、15、40、70和90度。
在许多优选实施例中，所述显示器或多个显示器被定位为，使得当显示单元意图被用于评估人的单眼或双眼时，所述显示单元被放置在距离待评估的单眼或双眼一距离处，当面对注视于所述显示单元的所述单眼或双眼时，所述显示单元能够在所述单眼或双眼的视轴的不同的偏心角处显示扫视触发刺激STS和/或注视目标FO，当注视于所述显示器或多个显示器的所述FO中的任一个时，适于所意图的评估。
在本发明的系统的许多优选实施例中，所述显示器、多个显示器或显示器组包括：位置传感器或多个传感器，其能够确认所述显示、多个显示器或显示器组垂直于待评估的眼睛的光轴，和/或所述显示器、多个显示器或显示器组的纵轴线从直立位置向左或向右偏离的角度。
所述系统的一些优选的实施例包括：上述多个显示器，但被布置在二维中，以便覆盖整个视野，在这种情况下，显示器的数量可能很大，优选多于50。可替代地，所述系统可包括一个或一个以上的大型显示器，其能够在一个或两个维度上在许多不同的物理位置上显示至少STS和FO。
所述系统的一些优选实施例中包括：至少一个，优选2个或更多个传感器，用于监测所述显示器、多个显示器或显示器组与此人单眼或双眼之间的距离。
在本发明的系统的许多优选实施例中，所述系统中还包括，优选在所述系统的所述显示器、多个显示器或显示器组中还包括至少一个传感器，优选为2或更多个传感器，用于监测正在进行测量的房间的环境亮度。
所述系统的优选实施例包括：用于调节所述STS和/或FO的亮度的器件。
所述系统的优选实施例包括附接到人的头部的一个或多个传感器，其中，所述一个或多个传感器能够检测在人的视野显示扫视触发刺激时，所述头部的速度、时间和/或转动角度。
所述系统不包括：对此人的单眼或双眼的扫视的主动监测的器件，如果使用扫视触发刺激STS；和/或对此人的单眼或双眼的平稳跟踪的主动监测的器件，如果使用平稳跟踪触发刺激SPTS。
本发明的软件产品的优选实施例还包括：用于记录在人的单眼或双眼的标准视野坐标系中提供所述扫视触发刺激STS的位置的组件。
本发明的优选的软件产品包括：用于为扫视触发刺激STS和/或注视目标FO的每个强度确定使用所述软件产品提供的结果的误差容限的组件。
示例
下面的实验部分中通过提供示例说明本发明。
例1
设备
用于利用本发明的方法的设备的优选实施例包括：显示单元，其能够提供被设计成由凹视力唯一可检测到的注视目标FO，和被设计成满足正在评估或训练的视觉系统的功能的需求的扫视触发或平稳跟踪触发刺激(STS或SPTS)。在优选实施例中，可以使用若干显示单元(图2)。它们可以位于相对于人的眼睛的不同的角距离处。在图2中，使用连续的角距离10、5、25、30和20度。根据本发明，眼睛在显示单元1-6之间进行扫视眼运动。表1总结了眼睛可以在6个显示单元之间进行的所有可能的扫视。在表2中按顺序布置所有可能的角距离。
图2示出根据本发明的检查的序列：在时间点t0处在显示单元4上提供注视目标FO。当在时间点t1处人正确地识别并报告FO时，在位于离显示单元425度处的显示单元3上提供扫视触发刺激STS。在时间点t2处在显示单元3上提供第二注视目标FO2。在时间点t3处当人正确地识别并报告FO2时，在位于离显示单元355度处的显示单元5上提供扫视触发刺激STS。
表1当为特定的设备在推荐的距离垂直于视轴放置设备时，不同显示器(1-6；图2)之间的度数角距离。
表2由图2的设备中的显示器布局覆盖的所有的度数角距离(见表1)
5 10 15 20 25 30 40 50 55 60 70 75 80 90
-5 -10 -15 -20 -25 -30 -40 -50 -55 -60 -70 -75 -80 -90
例2
评价视野
评估一个人的眼睛的视野，例如可以实施如下(参见图3)：
图3所示的序列开始于提供扫视触发刺激STS1，结束于正确报告对FO2的识别。在该图中只有显示单元3和4(见图2)可见。还示出人的反应：手朝向显示单元的移动被手移动传感器记录并且人按下按钮选项报告对注视目标FO的识别。
在时间点t0处在显示单元4上提供注视目标FO1。当在时间点t1处人识别(向左的箭头)并通过按下正确的按钮(左键)报告时，注视目标FO1熄灭，并在位于离显示单元425度处的显示单元3上提供扫视触发刺激STS1。如果正在执行标准的视野检查，则STS的大小、形状、持续时间和亮度可以被选择为符合用于视野检查的标准(ISO 12866：用于视野镜的国际标准)。在这样的情况下，STS的持续时间是其在时间点t4熄灭之后100ms，并且在于时间点t5处在相同的显示单元3上提供第二注视目标FO2之前可以使用100-200ms的短暂延迟间隔。当在时间点t8处人识别(向右的箭头)并通过按下正确的按钮(右键)报告时，注视目标FO2熄灭并且在显示单元4上再次提供扫视触发刺激STS2。此循环可以使用不同的显示单元重复，以按要求为所需要的所有视野位置收集时间点并且按需要改变STS和FO的参数来测量例如在指定的视野位置中用于检测STS的阈值。在图2中，设备的方位是竖直的，所以仅可以测量此竖直子午线中的视野位置。通过将设备的方位倾斜到需要的倾斜度可以测量不同子午线中的视野位置。
可以无需任何眼运动单独测量用于识别并报告注视目标的时间段(参见图3，在时间点t8和t7之间的时间段)，例如如下(参见图5)：
在时间点t0处在显示单元4上提供附加注视目标FFOp，在时间点t1处人通过按下正确的按钮正确地识别注视目标FFOp。可选地用中断注视刺激IFS代替FFOp并且可选地给予此人关于报告对FFOp的识别的正确性的可视反馈。在时间点t2处用附加注视目标FFOi代替IFS并且在时间点t3处此人通过按下正确的按钮正确地识别FFOi。在提供FFOi(t2)与识别并报告FFOi(t3)之间的时间段反映了与图3中(识别并报告FO2)的t8与t7之间的时间段几乎相同的视觉和运动处理。为了评估提供STS与准确地注视于注视目标FO2之间的时间段(参见图3，t7与t1之间的时间段)，可以从图3中的t8与t1之间的时间段(提供STS与识别并报告FO2之间的时间段)中减去图5中的t3与t2之间的时间段。通过重复序列若干次使得可以计算若干次测量的平均值，可以提高时间段的准确性。
例3
转移注视目标
图4示出使用视觉搜索转移注视目标(在图4中命名为“转移目标”)。在时间点t5处除了在显示单元3上提供FO2之外，还在显示单元n(或多个显示单元)上提供一个或多个可选的转移目标。如果人已经检测到扫视触发刺激STS1并朝向显示器3进行扫视，他或她很容易并且没有延迟地发现FO2，并报告对它的识别。因为转移目标很想FO但通过仔细查看可以与之区分，所以没有首先检测到STS而仅通过视觉搜索在许多转移目标当中发现FO将变得困难，并且使得相比较借助于检测触发朝向FO的扫视的STS来发现FO的情况，用于报告正确识别FO的反应时间更长。
表3来自测量用于识别并报告注视目标的时间段的结果(参见图4)：
例4
检查附加注视目标的序列
图6示出根据权利要求2的实施例。在图中，示出检查的结果，其中向与先前的注视目标(行号1)相同的显示单元提供附加注视目标FFO(显示单元3，行号3)。简单而言，在两个注视目标之间提供持续时间100ms的中断注视刺激IFS(行号2)。在这种情况下，提供FFO与识别FFO之间的时间段是525ms。因为附加注视目标位于视轴(中央凹)上，所以这种刺激呈现不需要任何眼部运动。参见图5呈现这种类型的检查作为示意性时间轴，并且表3提供了检查更完整的数据表。
例5
检查视野中的一个位置的序列
图7示出根据权利要求1的实施例的序列。在该图中示出检查视野中的一个位置(距离注视或视野的中心的右侧25°圆周)的示例。当眼睛注视于在显示单元3上的注视目标FO，并且在时间点5451ms处(行号1)人通过按下按钮报告对FO的识别时，扫视触发刺激STS(持续时间100ms)被提供给位于离显示单元3的右侧25°处的显示单元4，。此刺激被相应的周边视野区域位置检测到并且触发朝向显示单元4的扫视。在时间点6470ms(行号5)处人正确地报告对在200ms(行号4)的延迟后的时间点5751ms(行号5)提供给显示单元4的注视目标的识别。在此例子中，提供STS(行号3)与通过按下按钮(行号5)识别FO的时间段是1019ms。参见图3，其示出示这种类型的检查作为示意性时间轴。
例6
当一个人有缺陷的视野位置时的检查的序列
图8示出当一个人在距离注视点或视野的中心的左侧25°处具有有缺陷的视野位置时的实施例的序列。用于在距离注视点右侧25°处的视野位置提供STS(行号3)与通过按下按钮识别FO(行号5)的时间段是992ms，与当在距离注视点左侧25°处提供STS(行号7)时的1403ms相比。此反应时间的延长指示此特点位置处视网膜灵敏度的下降导致朝向STS扫视的延迟。
例7
有缺陷的向左扫视
图9示出当一个人有正常的视野，有缺陷的向左扫视和正常的向右扫视时本发明实施例的序列。当在距离注视点左侧的视野中提供STS时，与在距离注视点右侧的视野中提供STS的情况相比(1733ms对比951ms)，从按钮按压测得的反应时间延长了。然而，当从手运动(此人的任务是用他或她的手指向闪光并用反应按钮报告箭头的方向)测量反应时间时，没有太大差异(1048ms对比1030ms)。这指示在指定位置处具有正常的周边视野但具有有缺陷的向左扫视。
例8
评估视线转移的持续时间
图10和图11示出在曾提供STS1的位置处提供FO1之前调节延迟的长度、时间点t3与t4之间的时间段的益处。
在图10中，在时间点t1处人通注视到过按下正确的按钮报告对FO1的识别，于是确认他或她注视到显示单元4上FO1的。在同一时间点t1处，在显示单元3上提供STS1，STS1触发朝向显示单元3的扫视。在这种情况下，执行扫视和纠正性扫视很慢，使得在(在时间点t4)视线被引导到显示单元3用于在时间点t5报告对FO2的识别之前，显示单元3上的FO2已经被提供了很长时间。
在图11中，使用与图10中相同的显示单元，并且因此相同的扫视长度和方向。另外，STS和FO刺激的强度也相同。在该图中，在于时间点t4处提供FO2之前，相比较图10中的延迟(“延迟1”)使用了较长的延迟(“延迟2”)，导致提供FO(时间点t4)与报告对FO的识别(时间点t5)之间的时间段更短。以这种方式，可以发现时间点t3和t4之间的最短时间段，而不延长时间点t4和t5之间的时间段。在图11中，t2和t4之间的时间段对应于用以将他或她的注视方向从FO1(显示单元4)的位置转移到STS(显示单元3)的眼和/或头部的运动功能所需的时间。
例9
使用文本段落评估视觉系统的功能
图12示出评估视觉系统的功能的本发明的实施例的序列，尤其是人的阅读文本段落的能力。一个人的任务是阅读段落的正中字，即第二行中间的字，如果该字是数字(例如，“一”“二”“三”)，则按下标有“1”的按钮，而如果是其他字，则按下标有“A”的按钮。在图12中，显示单元3上文本段落的正中字是“她自己”，并作为此人在时间点5694ms(行号1)通过按下标有“A”的按钮识别并报告的注视目标FO。同时，在显示单元4上提供作为周边扫视触发刺激STS的另一文本段落(行号2)。在朝向段落中的正中字(“二十”)的扫视之后，此人可以通过在时间点6747ms(行号2)按下标有“1”的按钮报告对该字的识别。因此，用于提供STS与识别FO(字“二十”)的时间段是6747ms-5694ms＝1053ms(行号2)。
其它优选实施例
将理解的是，本发明的方法可以以各种实施例的形式引入，而在本文中仅公开了一小部分。例如，所述系统可以被构建成使得刺激可以被显示为二维的，并且因此，测量可以涵盖二维视野。此外，显示单元可以是单独的，彼此独立，使得它们可以被放置到所期望的位置，例如在检查室中，使得检查者在例如进行人的眼睛的眼底检查时能够将人的视线引导到所期望的方向。对本领域技术人员显而易见的是，存在其它实施例并且不脱离本发明的精神。因此，所描述的实施例是说明性的，不应被解释为限制性的。

Claims (30)

1.一种用于为评估和/或训练视野提供指标的方法，所述视野能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别，其中所述方法包括评估：
周边视野检测位于此人的所述单眼或双眼的视野的指定位置处的扫视触发刺激STS的能力，
一个人的单眼或双眼通过执行由位于此人的所述单眼或双眼的视野的指定位置处的扫视触发刺激STS触发的扫视来准确地看到目标的能力，和/或
一个人的单眼或双眼平稳跟踪的准确性，所述平稳跟踪由平稳跟踪触发刺激SPTS触发；
上述评估是通过：
a)使注视于前一注视目标FOp的所述单眼或双眼，分别响应于所提供的所述STS或所述SPTS执行扫视或平稳跟踪，其中FOp仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FOp上时，即仅当所述FOp位于此人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，
b)在所述扫视结束时或在所述平稳跟踪期间期望此人的所述单眼或双眼注视的位置处提供注视目标FO，其中FO仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FO上时，即仅当所述FO位于此人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，
c)使此人识别所述FO，所述识别被称为对所述FO的识别，
d)使此人报告对所述FO的所述识别，
e)记录报告的对所述FO的识别的正确性和以下时间点：
如果使用所述SPTS，提供所述STS和/或FO的时间点，以及
报告对所述FO的识别的时间点，
f)如果使用所述STS，则计算提供所述STS或FO与报告对FO的所述识别之间的时间段；和/或如果使用所述SPTS，则计算提供所述FO与报告对FO的所述识别之间的时间段；
其中，
不正确或遗漏报告识别，和/或
与对应于此人的一些人的正常延迟相比，或与此人的所述单眼或双眼的视野的其它位置的延迟相比，或与此人在他或她的生命较早时间点获得的延迟相比，正确报告识别的较长延迟
作为以下异常和/或退化的指标：
此人的所述单眼或双眼检测位于此人的所述单眼或双眼的视野的所述指定位置处的所述STS的能力，
此人的所述单眼或双眼通过执行由所述STS触发的扫视准确地看到目标的能力，
此人识别所述FO的能力，
此人的所述单眼或双眼的平稳跟踪的准确性，所述平稳跟踪由所述SPTS触发，和/或
此人的所述视觉系统的功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
g)提供附加注视目标FFOi，所述FFOi仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FFOi上时，即仅当所述FFOi位于此人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，所述FFOi提供在与紧接之前的附加注视目标FFOp相同位置处，优选地在所述相同位置处在所提供的连续的附加注视目标FFO之间带有短暂的中断注视刺激IFS，
h)使此人识别所述FFOi，所述识别被称为对所述FFOi的识别，
i)使此人报告对FFOi的所述识别，
j)记录报告的对所述FFOi的识别的正确性和提供所述FFOi的时间点和报告对FFOi的识别的时间点，以及
k)计算提供FFOi与所述报告对所述FFOi的识别之间的时间段；
其中，从权利要求1的步骤f)计算出的时间段中减去所述时间段以估计以下时间点之间的时间段
提供所述STS与此人的所述单眼或双眼准确地注视在所述FO上之间的时间段，和/或
提供所述FO与此人的所述单眼或双眼准确地注视在所述FO上之间的时间段，如果使用所述SPTS的话；
以使这些时间段能够与对应于此人的一些人的相应正常时间段相比较，或与此人先前正常的时间段相比较。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，紧接在此人报告对所述FO的识别之后，即100ms之内，优选30ms，更优选10ms，最优选3ms之内，在被报告的所述FO的位置处提供反馈刺激FBS，所述反馈刺激FBS给出关于此人对注视目标FO的识别的报告正确性的可视反馈。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述方法包括多个循环，所述循环包括以下顺序步骤：
i)使人的双眼或单眼注视在第一注视目标FO1上，所述FO1仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FO1上时，即仅当所述FO1位于所述病人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，
ii)使此人识别所述FO1，所述识别被称为对所述FO1的第一次识别，
iii)使此人报告所述第一次识别，
iv)在所述病人的视野的与所述FO1不同位置处，在此人的所述单眼或双眼准确地注视到所述FO1的视野内提供第一扫视触发刺激STS1，
v)使此人的所述单眼或双眼响应于扫视触发刺激STS1执行扫视，所述扫视被称为所述单眼或双眼的第一次扫视，
vi)在所述第一次扫视期间或紧接其后，在所述STS1的位置处提供第二注视目标FO2；
为每个所述循环重复步骤i)至vi)，其中在每个重复循环中，所述FO1是前一个循环的所述FO2；
在所述方法中，记录所报告的所述识别，以及提供所述STS1的时间点，提供所述FO2的时间点，以及每个循环的所述报告时间；计算提供所述STS1或FO2与对所述FO2的识别的所述报告之间的时间段；
其中，
不正确报告或遗漏识别，和/或
与对应于此人的一些人的正常延迟相比，或与此人的所述单眼或双眼的视野的其它位置的延迟相比，或与此人在他或她的生命较早时间点获得的延迟相比，正确报告识别的较长延迟
作为以下异常和/或退化的指标：
此人的所述单眼或双眼检测位于此人的所述单眼或双眼的视野的指定位置处的所述STS的能力，
此人的所述单眼或双眼通过执行由所述扫视触发刺激STS触发的扫视准确地看到目标的能力，
此人识别所述FO的能力，和/或
此人的所述视觉系统的功能。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一扫视触发刺激STS1终止之后并在延迟之后，优选为50-1000ms的延迟之后，提供所述第二注视目标FO2。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在所述第一扫视触发刺激STS1终止之后提供所述第二注视目标FO2的延迟在各循环之间不同，优选在50-1000ms之间。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一扫视触发刺激STS1终止之后，在提供所述第二注视目标FO2中，通过限定最小延迟获得所述扫视和注视的持续时间，导致在用限定的强度和持续时间在人的单眼或双眼的视野中的限定位置处提供STS1时，计算出从提供所述FO2到正确地报告对所述FO2的识别之间最短的时间段。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述扫视触发刺激STS的强度在各周期之间不同，这些强度从对人的单眼或双眼在视野的任何位置处不可见的强度，优选为零，到足够强使得此人独立于STS的强度而对所述扫视触发刺激STS响应的强度。
9.根据权利要求3和权利要求4至8所述的方法，其特征在于，在识别注视目标FO时报告不正确的结果，导致在不同的物理位置处提供扫视触发刺激STS之前，优选地在新的扫视触发刺激STSn之前，在与错误识别的注视目标FOei相同的物理位置处提供新的注视目标FOn。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法，其特征在于，在报告对前一个FOp的识别之后，基本上与意图触发人的单眼或双眼执行扫视的扫视触发刺激STS同时，优选在0ms到300ms之间提供生理盲点扫视触发刺激STSbs，其中所述STSbs提供在当人的单眼或双眼注视在前一个注视目标FOp时在所述单眼或双眼的视野的盲点所在的位置处。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述盲点扫视触发刺激STSbs的位置处提供盲点转移注视目标FObsd。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的方法，其特征在于，在扫视触发刺激STS的位置处，与注视目标FO基本上同时，优选不早于注视目标FO之前的500ms并且不迟于注视目标FO之后的1000ms，在人的单眼或双眼的视野的经选择的位置处提供一个或多个视觉搜索转移注视目标FOvs和/或误导注视目标FOm，其中FOvs能够与在所述STS的位置处提供的所述FO区分开。
13.根据权利要求1或2或3所述的方法，其中所述方法包括：评估人的单眼和/或双眼平稳跟踪的准确性，所述平稳跟踪由平稳跟踪触发刺激SPTS触发；
上述评估是通过：
i)使此人的所述单眼或双眼响应于所述SPTS平稳跟踪，
ii)在所述平稳跟踪期间期望此人的所述单眼或双眼注视的位置处提供注视目标FO，所述FO仅当所述单眼或双眼准确地注视在所述FO上时，即仅当所述FO位于此人的所述单眼或双眼的中央凹处时，才能够由此人识别，并且所述FO以与所述SPTS相同的角速度和方向移动，
iii)使此人识别所述FO，所述识别被称为对所述FO的识别，
iv)使此人报告对所述FO的所述识别，
v)记录报告的对所述FO的识别的正确性和以下时间点：
提供所述FO，以及
报告对所述FO的识别，
vi)计算提供所述FO与报告对所述FO的识别之间的时间段，
其中，
不正确报告或遗漏识别，和/或
与对应于此人的一些人的正常延迟或此人的正常延迟相比，报告正确识别的较长延迟
作为此人的所述单眼或双眼的平稳跟踪的准确性异常和/或退化的指标。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法不包括：对此人的单眼或双眼的扫视的主动监测，如果使用扫视触发刺激STS的话；和/或对此人的单眼或双眼的平稳跟踪的主动监测，如果使用平稳跟踪触发刺激SPTS的话。
15.一种用于为评估和/或训练视野提供指标的系统的用途，所述视野能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别，所述系统包括：
a)显示器或多个显示器，能够提供至少扫视触发刺激STS或平稳跟踪触发刺激SPTS，以及指定位置处的注视目标FO；
b)报告器件，识别所述FO的人用所述报告器件能够向数据处理单元报告他或她对所述FO的识别；
c)带有软件的数据处理单元，用于以下中至少一个：
i)在所述显示器或多个显示器上提供至少所述STS和/或SPTS，以及在所述指定的位置处提供所述FO；
ii)记录报告的对所述FO的识别的正确性；
iii)记录提供所述STS和/或SPTS和在所述指定的位置处提供FO的时间点以及报告所述识别的时间点；以及
iv)计算至少以下时间段：提供所述STS或FO与对FO的识别的所述报告之间的时间段，如果使用所述STS的话；和/或提供所述FO与对所述FO的识别的所述报告之间的时间段，如果使用所述SPTS的话；
其中，所述STS和/或SPTS以及注视目标FO被提供在所述显示器或多个显示器上，记录时间点和对识别的报告；根据前述权利要求1至13中任一项所述的方法计算这些时间段。
16.根据权利要求15所述的用途，其特征在于，所述数据处理单元的软件还用于在原点位于视野的中心的标准视野坐标系中，优选为设备的不同的倾斜角度，记录提供扫视触发刺激STS的位置。
17.一种用于为评估和/或训练视野提供指标的系统，通过实施根据权利要求1至14中任一项所述的方法，所述视野能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别，所述系统包括：
a)显示器或多个显示器，能够提供至少扫视触发刺激STS或平稳跟踪触发刺激SPTS，以及指定位置处的注视目标FO；
b)报告器件，识别所述FO的人用所述报告器件能够向数据处理单元报告他或她对所述FO的识别；
c)带有软件的数据处理单元，用于以下中至少一个：
i)在所述显示器或多个显示器上提供至少所述STS和/或SPTS，以及在所述指定的位置处提供所述FO；
ii)记录报告对所述FO的识别的正确性；
iii)记录提供所述STS和/或SPTS和在所述指定的位置处提供所述FO的时间点以及报告所述识别的时间点；以及
iv)计算至少以下时间段：提供所述STS与对FO的所述识别的报告之间的时间段，如果使用所述STS的话；和/或提供所述FO与对FO的所述识别的报告之间的时间段，如果使用所述SPTS的话；
其中，
d)所述数据处理单元的所述软件根据权利要求1至12中任一项所述的方法实施对由此人的单眼或双眼和/或眼球运动功能能够识别的视野的评估。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述系统包括：具有多个显示器的显示器组，优选从3到100个显示器，更优选为4到30个显示器，甚至更优选为20到30个显示器，最优选为24个显示器。
19.根据权利要求17或18所述的系统，其特征在于，所述系统包括：一个显示器、多个显示器或显示器组，其中所述显示器或多个显示器的尺寸从12″至168″，优选从20″到112″，更优选为32″到84″，并且最优选为从40″到55″。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的系统，其特征在于，所述显示器或多个显示器均能够显示至少扫视触发刺激STS和注视目标FO，并且优选地还能够显示平稳跟踪触发刺激SPTS、附加注视目标FFO和反馈刺激FBS。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的系统，其特征在于，所述显示器或多个显示器被定位为，使得当显示单元意图被用于评估人的单眼或双眼时，所述显示单元被放置在距离待评估的所述单眼或双眼一距离处，当面对注视于所述显示单元的所述单眼或双眼时，所述显示单元能够当所述单眼或双眼注视于所述显示器或多个显示器的所述FO中的任一个时，在所述单眼或双眼的视轴的不同偏心角处显示扫视触发刺激STS和/或注视目标FO，适于所意图的评估。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的系统，其特征在于，所述显示器、多个显示器或显示器组包括：位置传感器或多个传感器，其能够确认所述显示、多个显示器或显示器组垂直于待评估的单眼或双眼的光轴，和/或所述显示器、多个显示器或显示器组的纵轴线从直立位置向左或向右偏离的角度。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个，优选2个或更多个传感器，用于监测所述显示器、多个显示器或显示器组与此人单眼或双眼之间的距离。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统，优选地，所述系统的显示器、多个显示器或显示器组包括：至少一个，优选2个或更多个传感器，用于监测环境亮度。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括：用于调节所述STS和/或FO的亮度的器件。
26.根据权利要求17至25中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括附接到人的头部的一个或多个传感器，其中，所述一个或多个传感器能够检测在人的视野显示扫视触发刺激时，所述头部的速度、时间或/和转动角度。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统不包括：对此人的单眼或双眼的扫视的主动监测的器件，如果使用扫视触发刺激STS的话；和/或对此人的单眼或双眼的平稳跟踪的主动监测的器件，如果使用平稳跟踪触发刺激SPTS的话。
28.一种用于实施根据权利要求1至14中任一项的用于为评估和/或训练视野提供指标的方法的系统的软件产品，所述视野能够由人的单眼和/或双眼、和/或视觉系统识别，其中所述软件产品包括组件用于至少以下：
i)在显示器或多个显示器上提供至少扫视触发刺激STS和/或平稳跟踪触发刺激SPTS，以及指定位置处的注视目标FO；
ii)记录报告的此人的所述单眼或双眼对FO的识别的正确性；
iii)记录提供所述STS和/或SPTS和在所述指定的位置处提供所述FO的时间点以及报告所述识别的时间点；以及
iv)计算至少以下时间段：提供所述STS或FO与对FO的所述识别的报告之间的时间段；和/或提供所述FO与对FO的所述识别的报告之间的时间段，如果使用所述SPTS的话。
29.根据权利要求28所述的软件产品，其特征在于，所述软件产品还包括用于记录在人的单眼或双眼的标准视野坐标系中提供的扫视触发刺激STS的位置的组件。
30.根据权利要求28或29所述的软件产品，其特征在于，所述软件产品包括：用于为扫视触发刺激STS和/或注视目标FO的每个强度确定使用所述软件产品提供的结果的误差容限的组件。
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