CN104869901A - 用于测量视觉引起的人员姿势不稳定性的方法 - Google Patents

Abstract

用于测量视觉引起的人员姿势不稳定性的方法，该方法包括：一个显示提供步骤(S1)，在该步骤过程中，提供一个视觉显示装置并将其安排成便于在该人员的下半视野的至少50％内显示一个动态视觉图案并留出该人员的上半视野，一个显示步骤(S2)，在该步骤过程中，在该视觉显示装置上显示一个动态视觉图案，一个测量步骤(S3)，在该步骤过程中，当人员注视着在其正前方的一个固定目标同时将该动态视觉图案显示在该视觉显示装置上时测量一个代表姿势不稳定性的参数。

Description

用于测量视觉引起的人员姿势不稳定性的方法

本发明涉及一种用于测量视觉引起的人员姿势不稳定性的方法以及一种用于测量一副眼镜片对佩戴者的身体姿势稳定性/不稳定性的影响的方法。本发明进一步涉及一种计算机程序产品和计算机可读介质，该计算机可读介质携带有本发明的计算机程序产品的一个或多个指令序列。

已知的是，个体具有不同的姿势不稳定性。具体地，每一个体具有不同的视觉引起的姿势不稳定性。换言之，已知的是，个体对给定的视觉不稳定性具有特定的姿势反应。

用于测量视觉引起的姿势不稳定性的现有技术方法包括使用洞穴状自动虚拟环境(以递归首字母缩写CAVE更为熟知)，洞穴状自动虚拟环境在于沉浸式虚拟现实环境，其中，投影仪指向房间大小的立方体的壁中的至少四个壁。这种实验环境提供了有趣的结果。然而，CAVE系统非常昂贵，需要非常复杂的硬件和软件并且具有较大的总体尺寸。此外，此类现有技术方法需要技艺精湛的专业人员来实现。因此，不能在大规模的基础上实现这种方法。

对本发明的背景的讨论包括于此以解释本发明的上下文。这不旨在被认为是承认被引用的任何材料被公开、为人所周知或者是权利要求书中的任一项要求的优先权日下的公共常识的一部分。

本发明的目标是提出一种用于测量视觉引起的姿势不稳定性的方法，该方法没有呈现现有技术方法的缺点，具体地，容易实现的测量视觉引起的姿势不稳定性的方法，例如针对不得不佩戴眼镜片的人员。

为此，本发明提出了一种用于测量视觉引起的人员姿势不稳定性的方法，该方法包括：

·一个显示提供步骤，在该步骤过程中，提供一个视觉显示装置并将其安排成便于在该人员的下半视野的至少50％内显示一个动态视觉图案并留出该人员的上半视野，

·一个显示步骤，在该步骤过程中，在该视觉显示装置上显示该动态视觉图案，

·一个测量步骤，在该步骤过程中，当该人员注视着在其正前方的一个固定目标同时将该动态视觉图案显示在该视觉显示装置上时测量一个代表姿势不稳定性的参数。

有利的是，可以容易地实现根据本发明的方法。的确，发明人已经观察到，大多数视觉引起的姿势不稳定性是由人员的下半视野内的视觉刺激所引起的。因此，根据本发明的方法，通过仅在下半视野的一部分内提供视觉刺激来测量视觉引起的姿势不稳定性。因此，可以使用例如放置于人员的下半视野内的屏幕非常容易地实现该方法，并且该方法的实现允许使用与现有技术解决方案相比具有减小的总体尺寸的视觉显示装置。

根据可以单独或组合地进行考虑的多个进一步的实施例：

·以沿着垂直于竖直轴的轴线或绕其转动的平移运动显示该动态视觉图案，和/或

·该动态视觉图案具有一次振荡运动，和/或

·该动态视觉图案具有一次周期性运动，和/或

·该动态视觉图案包括一个棋盘图案，和/或

·该视觉显示装置包括一个反射屏幕(例如，反射镜)，该反射屏幕放置于人员的下半视野内，该视觉显示装置被安排成使得人员在该反射屏幕上看到该动态视觉图案，和/或

·该视觉显示装置包括一个放置于该人员的下半视野内的半透明漫射屏幕，和/或

·该视觉显示装置包括一个被适配成用于生成一个动态视觉图案的动态视觉图案生成装置和一个被适配成用于将所生成的动态视觉图案投影到该半透明屏幕上的投影装置，和/或

·该半透明屏幕的反射率大于等于1％并小于等于50％，和/或

·该半透明屏幕是弯曲的，以便具有一个圆锥形横向形状，和/或

·该视觉显示装置包括一个被放置于该人员的该下半视野内并被安排成用于显示该动态视觉图案的有源光子屏幕。

根据另一方面，本发明涉及一种用于测量一副眼镜片对佩戴者的身体姿势稳定性/不稳定性的影响的方法，包括：使用根据本发明的方法测量佩戴这副眼镜片的佩戴者的视觉引起的姿势不稳定性。

根据进一步的方面，本发明涉及一种计算机程序产品，该产品包括一个或多个可由处理器访问的存储的指令序列，当该处理器执行指令时，致使该处理器至少在装置上进行处理以实施根据本发明的方法的步骤。

此外，本发明涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质携带有根据本发明的计算机程序产品的一个或多个指令序列。

如从以下讨论中明显的是，除非另有具体规定，否则应了解到，贯穿本说明书，使用如“计算”、“运算”、“生成”等术语的讨论是指计算机或计算系统或类似电子计算装置的动作和/或过程，该动作和/或过程对该计算系统的寄存器和/或存储器内展现为物理(电子)量进行操纵和/或将其转换成该计算系统的存储器、寄存器和其他此类信息存储、传输或显示装置内的类似地展现为物理量的其他数据。

本发明的实施例可以包括用来执行在此所述操作的设备。此设备可以是为所期望的目的而专门构建的，或此设备可以包括一个通用计算机或被储存在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的数字信号处理器(“DSP”)。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，如但不限于任何类型的磁盘，包括软磁盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁性或光学卡，或任何其他类型的适合于存储电子指令并且能够耦联到计算机系统总线上的介质。

本文中所提出的过程和显示方式并非本来就与任何特定的计算机或其他设备相关。各种通用系统都可以与根据此处的教导的程序一起使用，或者其可以证明很方便地构建一个更专用的设备以执行所期望的方法。各种这些系统所希望的结构将从以下描述中得以明了。此外，本发明的实施例并没有参考任何具体的编程语言而进行描述。将认识到的是，各种编程语言都可以用来实现如此处所描述的本发明的教导。

参照附图，本发明的其他特征和优点将从以下非限制性实施例的描述中变得明显，其中：

·图1是一个流程图，展现了根据本发明的方法的不同步骤，

·图2展示了使用根据本发明的第一实施例的显示装置的人员，

·图3展示了使用根据本发明的第二实施例的显示装置的人员，以及

·图4展示了使用根据本发明的第三实施例的显示装置的人员。

从发明的意义上讲，半透明屏幕具有大于等于1％的反射率(例如大于等于5％)并且小于等于50％(例如小于等于15％)，例如，基本上等于10％。

从发明的意义上讲，下半视野是指人员注视着位于人员的双眼和固定目标所定义的平面以下的该固定目标时的视野部分。

根据图1上所展示的本发明的实施例，用于测量视觉引起的人员姿势不稳定性的方法，该方法包括：

·一个显示提供步骤S1，

·一个显示步骤S2，以及

·一个测量步骤S3。

在视觉显示提供步骤S1的过程中提供视觉显示装置。

该视觉显示装置被安排成便于在人员的下半视野的至少50％内显示动态视觉图案并留出人员的上半视野。

发明人已经观察到，视觉引起的个体姿势不稳定性主要受其下半视野的视觉变化的影响。因此，根据本发明的方法可以使用一个显示装置，该显示装置被安排成用于仅在下半视野内显示动态视觉图案，从而留出人员的上半视野。有利的是，该方法与现有技术方法相比使用必须更廉价和简单的方式处理视觉显示装置。

此外，发明人已经观察到，仅在下半视野的50％内显示动态视觉图案提供了可测量的视觉引起的姿势不稳定性。

因此，根据本发明的方法可以使用一个视觉显示装置，该视觉显示装置被安排成用于仅在下半视野的一部分(例如，在下半视野的至少50％内)显示动态视觉图案。

根据本发明的实施例，视觉显示装置被安排成用于在下半视野的双目视区内显示动态视觉图案。根据本发明的进一步实施例，该视觉显示装置被安排成用于在受试人员的下半视野的至少75％内显示动态视觉图案。

根据本发明的实施例，该视觉显示装置包括被放置于该人员的下半视野内的反射屏幕，该视觉显示装置被安排成使得该人员在该反射屏幕上看到该动态视觉图案。该反射屏幕可以是反射镜或半透明反射镜。

图2上展示了这种实施例的示例，其中，显示装置10包括一个设置在受试人员14的下半视野内的平面反射镜12。平面反射镜12被安排成便于反射中间屏幕18上的投影仪16所投影的图像。投影仪16和中间屏幕14应放置在人员的视野外或被遮蔽，例如在人员的头上方或在地平面。

根据这种实施例，平面反射镜12可以是全反射镜或半透明反射镜。

有利的是，这种视觉显示装置的使用非常廉价并且容易使用。的确，显示装置的不同元件是一般可获得的元件。

有利的是，将半透明反射镜用作反射屏幕增强了对受试人员的沉浸效果。的确，半透明镜片的使用使得受试人员可以在其下半视野内通过半透明反射镜看见背景景象。

有利的是，这种显示装置被认为向受试人员所感知到的自然环境图像增加扰乱动态视觉图案的亮度，即，所感知到的亮度调制，以便测量人员在这种条件下的平衡韧性。

图3上展示了这种实施例的进一步示例，其中，视觉显示装置显示器与图2上所展现的视觉显示器相似。该视觉显示装置包括设置在受试人员14的下半视野内的反射屏幕12。反射屏幕12被安排成便于反射中间屏幕18上的投影仪16所投影的图像。如图2的实施例中，投影仪16和中间屏幕在人员的视野外或被遮蔽。

至于图2的视觉显示装置，反射屏幕12可以是全反射或半透明的。

半透明屏幕12可以是具有高质量表面精加工的高透明塑料片，如聚碳酸酯片、定向PET薄膜、硬PVC薄膜、醋酸纤维素薄膜、或聚乙烯片(HDPE)。

图3上所展现的反射屏幕12是弯曲的，以便具有圆锥形横向表面。例如，半透明屏幕12具有椭圆形横向形状。

有利的是，这种形状的反射屏幕12的使用允许减小视觉显示装置的总体尺寸。换言之，对于这种形状的反射屏幕12的给定总体尺寸，允许增强对受试人员的沉浸效果。此外，这种圆锥形横向形状增加屏幕的机械稳定性。

此外，至少部分透明的反射屏幕的使用增强了感觉冲突，从而增加视觉引起的人员姿势不稳定性。

根据本发明的实施例，该视觉显示装置包括被放置于该人员的下半视野内的半透明漫射屏幕，该视觉显示装置被安排成使得该人员在该半透明漫射屏幕上看到该动态视觉图案。

图4上展示了这种实施例，其中，该视觉显示装置包括一个设置在受试人员14的下半视野内的半透明漫射屏幕12。半透明漫射屏幕20被安排成便于漫射投影仪16所投影的图像。与上述实施例中一样，投影仪16在人员的视野外或针对人员被遮蔽。

例如，通过在透明塑料片上印刷色点阵(例如，淡绿色、红色或白色图案)可以获得漫射屏幕20。

在几何上可以将透明度因数定义为所印刷的点所覆盖的特定表面。这意味着，当表面的每平方厘米印刷了一百个点并且每个点的表面是0.001cm²时，透明度因数是

TF：(100点/cm²)×(0.001cm²/点)＝0.1＝10％。

其他的图案几何形状是可能的，如不对称正方形连续阵列。

可以使用技术人员已知的其他类型的半透明漫射屏幕。

根据本发明的进一步实施例，该视觉显示装置可以包括一个被放置于该人员的下半视野内并被安排成用于显示该动态视觉图案的有源光子屏幕。例如，该显示装置可以包括LCD屏幕或离子屏幕或OLEF屏幕。

在显示步骤S2的过程中，在该视觉显示装置上显示一个动态视觉图案。

根据本发明的实施例，以沿着垂直于竖直轴的轴线或绕其转动的平移运动显示该动态视觉图案。

该动态视觉图案可以具有振荡运动，从而引起更强的姿势不稳定性。

该动态视觉图案可以具有周期性运动。有利的是，具有周期性动态视觉图案使得在测量步骤S3的过程中更容易确定动态图案对受试人员的姿势不稳定性的影响。

例如，动态图案可以包括棋盘图案。

根据本发明的不同实施例，动态视觉图案可以是几何的、周期性的、高对比度的图案，以重复的节奏连续地振荡。可以控制周期和/或外视振幅。

可以沿着参照竖直轴不同的空间轴将图案运动呈现给受试人员。

在测量步骤S3过程中，测量代表姿势不稳定性的至少一个受试人员参数。在测量步骤中，受试人员需要注视着其正前方的固定目标，同时将动态视觉图案显示在视觉显示装置上。

为了测量受试人员的姿势不稳定性，受试人员可以配备有运动检测器以记录人员的平衡运动。根据进一步的实施例，受试人员可以坐或站在移动板上，以便测量人员的运动板的压力中心的位置。

作为对周围空间的主观感知的自然响应，人员的平衡运动受动态视觉图案的频率、振幅、节奏和几何形状的影响。

一旦记录了身体平衡运动，就可以评估这些亮度调制的影响所导致的影响和平衡扰动。

因此，根据本发明的一个方面，根据本发明的方法可以用于测量一副眼镜片对佩戴者的身体姿势稳定性/不稳定性的影响。

在不限制如权利要求书中所定义的总体发明概念的情况下，上文已经借助实施例对发明进行了描述。具体地，尽管在图中所展示的某些实施例中，受试人员站着或坐着，但这种展示不应当被视作限制。根据本发明的任何实施例，受试人员可以站着或坐着。

Claims (14)

1.一种用于测量视觉引起的人员姿势不稳定性的方法，该方法包括：

·显示提供步骤(S1)，在该步骤过程中，提供视觉显示装置并将其安排成便于在该人员的下半视野的至少50％内显示动态视觉图案并留出该人员的上半视野，

·显示步骤(S2)，在该步骤过程中，在该视觉显示装置上显示动态视觉图案，

·测量步骤(S3)，在该步骤过程中，当该人员注视着在其正前方的固定目标同时将该动态视觉图案显示在该视觉显示装置上时测量代表姿势不稳定性的参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，以沿着垂直于竖直轴的一条轴线或绕其转动的平移运动显示该动态视觉图案。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该动态视觉图案具有一次振荡运动。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，该动态视觉图案具有一次周期性运动。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，该动态视觉图案包括一个棋盘图案。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，该视觉显示装置包括被放置于该人员的该下半视野内的一个反射屏幕(12)，该视觉显示装置被安排成使得该人员在该反射屏幕(12)上看到该动态视觉图案。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，该视觉显示装置包括一个被放置于该人员的该下半视野内的半透明漫射屏幕(20)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，该视觉显示装置包括一个被适配成用于生成一个动态视觉图案的动态视觉图案生成装置和一个被适配成用于将所生成的动态视觉图案投影在该半透明屏幕上的投影装置。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，该半透明屏幕的反射率大于等于1％并且小于等于50％。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，该半透明屏幕是弯曲的，以便具有一个圆锥形横向形状。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，该视觉显示装置包括一个被放置于该人员的该下半视野内并被安排成用于显示该动态视觉图案的有源光子屏幕。

12.一种用于测量一副眼镜片对佩戴者的身体姿势稳定性的影响的方法，包括：使用根据权利要求1至11中任一项所述的方法测量视觉引起的一个佩戴这副眼镜片的佩戴者的姿势不稳定性。

13.一种计算机程序产品，包括一个或多个存储的指令序列，这些指令序列对于一个处理器是可访问的并且在被该处理器执行时，致使该处理器至少在装置上进行处理以实施如权利要求1至12中任一项所述的步骤。

14.一种计算机可读介质，携带如权利要求13所述的计算机程序产品的一个或多个指令序列。