CN104545785A - 一种对比敏感度测试装置 - Google Patents

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Inventor
张晶晶
魏悦
陈文光
孔昭松
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Shanghai Mediworks Precision Instruments Co Ltd
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Shanghai Mediworks Precision Instruments Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种对比敏感度测试装置，包括第一计算模块，第二计算模块，显示模块，输入模块以及输出模块；所述第一计算模块与所述显示模块相连接，用于计算产生对比敏感度测试图样，并通过显示模块供用户查看；所述第二计算模块与所述输入模块相连接，用于接收用户通过输入模块输入的信息；所述第二计算模块、输出模块与所述显示模块依次连接。本装置取代了传统的卡片式测试，可以对使用者的对比敏感度进行定量测试并输出统计分析结果，得出更加准确的测试结果，有利于医生对病情进行诊断。

Description

一种对比敏感度测试装置
技术领域
本发明涉及一种视力测试装置，具体地涉及对比敏感度测试装置。
背景技术
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 (contrast sensitivity，CS)。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。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)。
临床上，视觉系统的形觉以视力来确定，通常视力在高对比度下测量。但是，CS可独立地受到损害而视力尚保持良好,这时病人很难描述自己的症状。传统的测试对比敏感度的方法是在卡片上印上黑白相间的条栅，让病人来进行辨别。但这样做有以下几个缺点：
1、卡片覆盖范围有限，无法全面的反映各空间频率下病人的对比敏感度。
2、无法定量的测出各空间频率下对比敏感度的值。
3、操作繁琐，卡片易磨损老化。
发明内容
本发明提供了一种高效的对比敏感度测试装置，取代了传统的卡片式测试，可以对使用者的对比敏感度进行定量测试并输出统计分析结果，得出更加准确的测试结果，有利于医生对病情进行诊断。
一种对比敏感对比度测试装置，包括第一计算模块，第二计算模块，显示模块，输入模块以及输出模块；所述第一计算模块与所述显示模块相连接，用于计算产生对比敏感度测试图样，并通过显示模块供用户查看；所述第二计算模块与所述输入模块相连接，用于接收用户通过输入模块输入的信息；所述第二计算模块、输出模块与所述显示模块依次连接。
所述对比敏感度测试图样为条栅形图样。
所述条栅形图样的生成方式包括参数配置，参数包括测试距离d，条栅图半径r，屏幕亮度伽玛值G，屏幕对比度C，屏幕分辨率dpi，屏幕宽度w，屏幕高度h。
附图说明
图1是本发明提供的对比敏感度测试装置结构图。
图2是使用本发明的对比敏感度测试装置所得出的测试结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的对比敏感度测试装置进行详细描述。图1显示了对比敏感度测度的结构图，包括第一计算模块1，第二计算模块2，显示模块5，输入模块3以及输出模块4；所述第一计算模块4与所述显示模块5相连接，用于计算产生对比敏感度测试图样，并通过显示模块5供用户查看；所述第二计算模块2与所述输入模块3相连接，用于接收用户通过输入模块3输入的信息；所述第二计算模块2、输出模块4与所述显示模块5依次连接。
其中，第一计算模块1包括参数配置部分及计算部分，主要用于产生对比敏感度测试图样。首先由设计人员通过配置部分配置不同的参数，由计算部分计算生成相应的测试图样，通过显示模块5呈现给当前用户；第二计算模块2内置有标准对比敏感度数据库，用户通过输入模块3与第二计算模块2进行交互，第二计算模块2获取用户的测试结果，与标准数据库对比后生成当前用户对比敏感度情况，以表格的形式输出，供用户参考。
其中，第一计算模块1中配置的参数包括：测试距离d，条栅图半径r，屏幕亮度m，屏幕分辨率dpi，屏幕对比度cnt，屏幕宽度w，屏幕高度h。另外根据空间频率C进行构建条栅图，具体构建方式如下：
1.    首先指定屏幕上某一点为圆心，算出每一度视角上有多少个像素点：dpd= (2.0 * d * tan(π/360.))/(1.0/dpi)。
2.    然后根据第1步中得到的单位视角的像素点算出每组条栅（即一亮度周期）上有多少个像素点：dpc=dpd/C。
3.    依次选择屏幕上每一点O（i，j），算出该点距离条栅图圆心的距离rr。
4.    算出第三步骤中选定的点O距离条栅图圆心的纵坐标分量的距离dir_dist。
5.    算出屏幕上任意一点颜色的R，G，B（16bit/ch）值。分两种情况，一种是rr大于r，则R，G，B=pow(0.5, M)*65535；另一种是rr小于等于r，则R，G，B= pow(（1.0-(rr/r)）*sin(（（dir_dist/dpc）- (int)(dir_dist/dpc)）*6.28)*cnt*0.5+0.5，M)*65535。
6.    因屏幕颜色精度仅有每通道8bit，使用误差扩散抖动计算，将16bit/ch的像素颜色差值平均到屏幕的8bit/ch表面上，实现了高频条栅下的高精度对比度，从而得到每个点的rgb（565）值。
图2显示了本发明其中一实施例所完成的测试输出数据。为了定量测量用户在各空间频率下的对比敏感度，本实施例在每个空间频率下给出对比度阀值适当的条栅图，让使用者进行辨认，得出他们能识别的对比度阀值的临界点，从而得到患者在该空间频率下的对比敏感度。测量结果通过装置输出模块输出，得到如图2所示的结果供医生参考。具体如下：
首先指定屏幕中心点为圆心，取条栅方向angle_i为 0度，45度，-45度三个方向，依照上述方法依次得出条栅构成各点的R，G，B值。值得注意的是，在计算各点R，G，B值时，分三种情况，若angle_i 等于0，则dir_dist =j-(w/2)；若angle_i等于45，则dir_dist = 0.7071*(j+（h/2）-(w/2）-i)；若angle_i等于-45，则dir_dist = 0.7071*(j+（h/2）+(w/2）+i)。本实施例中取空间频率值为1.5，3，6，12，18共五档空间频率下的条栅图，覆盖了低、中、高频段的空间频率。另外，每个空间频率下我们画出了0.003，0.004，0.006，0.008，0.01，0.02，0.03，0.04，0.06，0.08，0.1，0.2这十二档对比度阈值的条栅图，每张图片条栅具有0，45，-45三个方向，这样就画出了5*12*3共180张条栅图。用户在各个空间频率下测度对比敏感度，测试的结果形成SF-CS曲线，与标准敏感对比度相比对，由本发明装置的输出端输出数据及曲线。

Claims (3)

1.一种对比敏感度测试装置，包括第一计算模块（1），第二计算模块（2），显示模块（5），输入模块（3）以及输出模块（4）；所述第一计算模块（4）与所述显示模块（5）相连接，用于计算产生对比敏感度测试图样，并通过显示模块（5）供用户查看；所述第二计算模块（2）与所述输入模块（3）相连接，用于接收用户通过输入模块（3）输入的信息；所述第二计算模块（2）、输出模块（4）与所述显示模块（5）依次连接。
2.根据权利要求1所述的对比敏感度测试装置，其特征在于，所述对比敏感度测试图样为条栅形图样。
3.根据权利要求2所述的对比敏感度测试装置，其特征在于，所述条栅形图样的生成方式包括参数配置，参数包括测试距离d, 条栅图半径r, 屏幕亮度伽玛值G, 屏幕对比度C, 屏幕分辨率dpi，屏幕宽度w, 屏幕高度h。
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