CN106491323A - 用于治疗弱视的视频系统的参数调节方法及系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于治疗弱视的沉浸式视频系统的参数调节方法及沉浸式视频系统和装置，所述沉浸式视频包括左视差图像和右视差图像，分别对应人体的左眼和右眼，其中左眼只能看到左视差图像，右眼只能看到右视差图像；所述左视差图像和右视差图像的参数根据使用者的需要进行调节，所述调节为联动式调节，当左视差图像的参数从最小值调节至最大值时，带动右视差图像同样的参数从最大值调节至最小值。本发明的参数调节方法根据弱视患者的自身特点，设计成左右屏幕的全部或者部分画面的亮度、灰度、色饱和度和对比度等联动调节，可以更加合理有效的抑制健康眼的同时，使另一只弱视的眼睛得到充分锻炼和治疗。

Description

用于治疗弱视的视频系统的参数调节方法及系统和装置

技术领域

本发明属于医疗器械领域，涉及一种用于治疗弱视的图像系统的参数调节方法。

背景技术

弱视是眼科临床常见的儿童眼病，是婴幼儿时期，由于各种原因如知觉、运动、传导及视中枢等原因未能接受适宜的视刺激，使视觉发育受到影响而发生的视觉功能减退的状态，主要表现为视力低下及双眼单视功能障碍。

治疗弱视常见的治疗方法为遮盖法，分为完全以及部分遮盖。目的在于遮盖健眼，强迫弱视眼注视并且进行精细工作。然而遮盖法往往会导致弱视对侧的健康眼由于长时间的遮盖发生弱视并影响双眼的立体视和融合功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于治疗弱视的视频系统的参数调节方法，采用双眼分视的立体成像方式制作而成，同时双眼所视的视频参数联动调节，已达到有效治疗弱视，保护双眼的目的。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案来实现：

用于治疗弱视的视频系统参数调节方法，其特征在于，所述视频包括左视差图像和右视差图像，分别对应人体的左眼和右眼，其中左眼只能看到左视差图像，右眼只能看到右视差图像；

所述左视差图像和右视差图像的参数根据使用者的需要进行调节，所述调节为联动式调节，当左视差图像的参数从最小值调节至最大值时，带动右视差图像同样的参数从最大值调节至最小值。

进一步，所述左视差图像和右视差图像的参数为左视差图像和右视差图像全部或部分画面的亮度，灰度，饱和度，对比度中的一种或多种。

进一步，所述左视差图像和右视差图像部分画面的参数固定不变，调节时仅改变设定部分的参数。

进一步，调节时，到达平衡点时，左视差图像和右视差图像的参数相同。

进一步，左视差图像和右视差图像的参数调节分别以平衡点为分界线，平衡点至最大值和平衡点至最小值两段以不同调节速率进行调节。

进一步，平衡点的参数值为P₀，左视差图像和右视差图像的参数的最大值为P_MAX，参数的最小值为P_MIN，左视差图像的参数值为P_左，右视差图像的参数值为P_右，

其中左视差图像的参数从最小值调节至平衡点这一段，其调节速率为

V_左1＝(P₀-P_MIN)/t₁，

在此期间，右视差图像的参数从最大值调节至平衡点，其调节速率为

V_右1＝(P_MAX-P₀)/t₁；

两者之间的调节比为K₁＝V_左1/V_右1＝(P₀-P_MIN)/(P_MAX-P₀)；

因此，左视差图像的参数从最小值调节至平衡点这一段，

P_左1＝K₁(P_MAX-P_右1)+P_MIN；

而左视差图像参数从平衡点调节至最大值这一段，其调节速率为

V_左2＝(P_MAX-P₀)/t₂，

在此期间，右视差图像的参数从平衡点调节至最小值，其调节速率为

V_右2＝(P₀-P_min)/t₂；

两者之间的调节比为K₂＝V_左2/V_右2＝(P_MAX-P₀)/(P₀-P_min)；

因此，左视差图像的参数从平衡点调节至最大值这一段，

P_左2＝P₀-K₂(P₀-P_右2)。

本发明还提供一种用于治疗弱视的沉浸式视频系统，所述沉浸式视频系统包括显示屏，凸透镜镜片和输出在显示屏上的左视差图像和右视差图像；其中左视差图像和右视差图像在显示屏上平分，左视差图像和右视差图像成轴对称分布；

所述左视差图像和右视差图像的参数根据使用者的需要进行调节，所述调节为联动式调节，当左视差图像的参数从最小值调节至最大值时，带动右视差图像同样的参数从最大值调节至最小值。

进一步，所述参数可以通过触摸屏，旋钮或按键等各种控制方式进行调节。

本发明还提供一种治疗弱视的装置，所述装置包括穿戴式设备，所述设备中沉浸式视频系统包括显示屏，凸透镜镜片和输出在显示屏上的左视差图像和右视差图像；其中左视差图像和右视差图像在显示屏上平分，左视差图像和右视差图像成轴对称分布；

所述左视差图像和右视差图像的参数根据使用者的需要进行调节，所述调节为联动式调节，当左视差图像的参数从最小值调节至最大值时，带动右视差图像同样的参数从最大值调节至最小值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的沉浸式视频本发明的参数调节方法根据弱视患者的自身特点，设计成左右屏幕的全部或者部分画面的亮度、灰度、色饱和度和对比度等联动调节，可以更加有效治疗弱视眼，同时保护另一只健康的眼睛得到充分锻炼和保护。

进一步的，弱视患者由于弱视眼与健眼视力相差较大，不具备双眼视功能形成的物质基础，一般都难以形成正常的双眼视功能。通过进行单纯的提高单眼视力的训练，弱视眼视力得到提高后，双眼视功能一般也不会自动形成。而双眼视功能，特别是立体视，是人类对三维空间各种物体的远近、凸凹和深浅的感知能力，是双眼单视三级功能(同时知觉、融合功能、立体视觉)中的最高级视功能，是人类从事精细工作不可缺少的重要条件之一。立体视觉缺失者在日常生活和工作中会遇到诸多困难。立体视功能的好坏直接影响其生活质量、劳动效率、工作安全和生活安全。本发明通过双眼分视的沉浸式视频可以同时进行双眼视功能训练，既有助于建立双眼视功能，又能有效防止弱视的复发即视力提高后又回落的现象发生。

通过观看本发明的沉浸式视频，通过左右屏的视频参数的联动调节，在健眼和弱视眼视力差距较大的情况下，也能使融合功能训练更为有效。

融合功能训练是分视双眼后，让每只眼看到相似度85％以上的两幅画面，利用多种运动方式诱导双眼产生融合、扩大融合范围，有效缓解视疲劳，为立体视的建立创造条件。它可以帮助患者建立起正常的视网膜对应关系、协调双眼运动、增加融合范围。融合范围的大小可作为双眼视觉正常与否的标志之一

通过观看本发明的沉浸式视频，可以锻炼弱视儿童定像、定位、识别、追随、搜寻等有关方面技能。在体感互动技术的支持下，通过训练使弱视儿童学会视觉操作(动作、眼、脑协调)，掌握视觉技能，建立视觉印象，形成视觉记忆，提升大脑皮层视神经元对影响的处理过程，从而促使他们的视觉运用能力的提高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。

本发明具体提供一种治疗弱视的装置，所述装置包括穿戴式设备，所述设备中沉浸式视频系统包括显示屏，凸透镜镜片和输出在显示屏上的左视差图像和右视差图像；其中左视差图像和右视差图像在显示屏上平分，左视差图像和右视差图像成轴对称分布；所述左视差图像和右视差图像的参数根据使用者的需要进行调节，所述调节为联动式调节，当左视差图像的参数从最小值调节至最大值时，带动右视差图像同样的参数从最大值调节至最小值。

其中所述头戴式设备穿戴于用户头部，在对应人体双眼位置分别设有透镜或透镜组。

显示器用于播放3D图像，可以为设置在头戴式设备相应位置处的一般显示器，也可以为普通智能手机屏幕，也可以为视网膜投影式显示器。

以目前常见的普通智能手机为例，在头戴式设备对应位置处设置一个容纳腔，将手机放入，手机显示屏对准头戴式设备的透镜或透镜组位置。预设的3D图像可存储于手机中，点击播放即可。

所述左视差图像和右视差图像是根据人体双眼视差原理分别制作的，两者具有微小差别的图像，左视差图像和右视差图像成轴对称分布，人体双眼分别看到其中一幅图画，然后融合得到一幅具有立体效果的图像。通过将同一画面分为左视差图像和右视差图像，使得可以以近目标模拟远目标，使我们的眼睛在近环境包围中就能得到看远和看近的协调锻炼。

本发明中的沉浸式视频从画面中间平分为左视差图像和右视差图像。以智能手机为例，将智能手机屏幕横向放置，然后从中间平分为左屏和右屏，分别播放左视差图像和右视差图像。

凸透镜眼镜的左、右目镜均为凸透镜，左、右目镜中心分别对应左右两个屏幕。

左、右屏可通过触摸屏、按键或旋钮等各种控制方式调整相关软件参数，所述软件根据系统配套的传感器获取信息并对左右屏幕的全部或者部分画面的亮度、灰度、色饱和度和对比度等作出相应的调整，在调整后的左、右屏之间的图像通过沉浸式视频系统可对弱视患者进行治疗训练。

本发明的左、右屏画面联动调节，之所以采用联动调节，是基于弱视患者，特别是弱视儿童的视力特点以及治疗过程中可能导致的健康眼弱视等问题，采用本发明的联动调节，可以有机联动调节左右屏幕参数，根据患儿视力的实时变化进行参数调整，同时着力于缩小两眼之间的视力差，最终达到平衡值，因此可以更加有效治疗弱视眼，同时保护另一只健康的眼睛得到充分锻炼和保护。

本发明中视频图像(包含互动游戏图像)通过相关软件制作生成(如：Unity3D、3DMAX、Maya等)，左右视频画面中可根据设计需要，选择视频图像中的全部画面根据调节发生变化，也可以保留部分画质参数固定不变的画面。例如，左右屏画面保持25-80％比例的画面不变。而在其中选择较醒目的20-75％的部分画面，针对性的选择某个或某些参数，例如左右屏的亮度和色保护度同时发生变化。

调节时，到达平衡点时，左视差图像和右视差图像的参数相同。

进一步，左视差图像和右视差图像的参数调节分别以平衡点为分界线，平衡点至最大值和平衡点至最小值两段以不同调节速率进行调节。

具体的调节公式为：

平衡点的参数值为P₀，即左视差图像和右视差图像的参数的最大值为P_MAX，参数的最小值为P_MIN，左视差图像的参数值为P_左，右视差图像的参数值为P_右，

其中左视差图像的参数从最小值调节至平衡点这一段，其调节速率为

V_左1＝(P₀-P_MIN)/t₁，

在此期间，右视差图像的参数从最大值调节至平衡点，其调节速率为

V_右1＝(P_MAX-P₀)/t₁；

两者之间的调节比为K₁＝V_左1/V_右1＝(P₀-P_MIN)/(P_MAX-P₀)；

因此，左视差图像的参数从最小值调节至平衡点这一段，

P_左1＝K₁(P_MAX-P_右1)+P_MIN；

而左视差图像参数从平衡点调节至最大值这一段，其调节速率为

V_左2＝(P_MAX-P₀)/t₂，

在此期间，右视差图像的参数从平衡点调节至最小值，其调节速率为

V_右2＝(P₀-P_min)/t₂；

两者之间的调节比为K₂＝V_左2/V_右2＝(P_MAX-P₀)/(P₀-P_min)；

因此，左视差图像的参数从平衡点调节至最大值这一段，

P_左2＝P₀-K₂(P₀-P_右2)。

本发明的沉浸式视频考虑到儿童心理学，强烈新奇、富于运动变化的事物最能吸引人，尤其是儿童的注意力。因此本发明的沉浸式视频设计成趣味性十足，色彩艳丽，富于动作性的视频或者游戏。其中沉浸式视频的背景可以设置为各种场景，包括星空、大海等各种自然环境，也可以是建筑等。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的遮蔽装置和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.用于治疗弱视的视频系统参数调节方法，其特征在于，所述视频包括左视差图像和右视差图像，分别对应人体的左眼和右眼，其中左眼只能看到左视差图像，右眼只能看到右视差图像；

所述左视差图像和右视差图像的参数根据使用者的需要进行调节，所述调节为联动式调节，当左视差图像的参数从最小值调节至最大值时，带动右视差图像同样的参数从最大值调节至最小值。

2.根据权利要求1所述的用于治疗弱视的视频系统参数调节方法其特征在于，所述左视差图像和右视差图像的参数为左视差图像和右视差图像全部或部分画面的亮度，灰度，饱和度，对比度中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的用于治疗弱视的视频系统参数调节方法，其特征在于，所述左视差图像和右视差图像部分画面的参数固定不变，调节时仅改变设定部分的参数。

4.根据权利要求1所述的用于治疗弱视的视频系统参数调节方法，其特征在于，调节时，到达平衡点时，左视差图像和右视差图像的参数相同。

5.根据权利要求4所述的用于治疗弱视的视频系统参数调节方法，其特征在于，左视差图像和右视差图像的参数调节分别以平衡点为分界线，平衡点至最大值和平衡点至最小值两段以不同调节速率进行调节。

6.根据权利要求5所述的用于治疗弱视的视频系统参数调节方法，其特征在于，平衡点的参数值为P₀，左视差图像和右视差图像的参数的最大值为P_MAX，参数的最小值为P_MIN，左视差图像的参数值为P_左，右视差图像的参数值为P_右，

其中左视差图像的参数从最小值调节至平衡点这一段，其调节速率为V_左1＝(P₀-P_MIN)/t₁，

在此期间，右视差图像的参数从最大值调节至平衡点，其调节速率为V_右1＝(P_MAX-P₀)/t₁；

两者之间的调节比为K₁＝V_左1/V_右1＝(P₀-P_MIN)/(P_MAX-P₀)；

因此，左视差图像的参数从最小值调节至平衡点这一段，P_左1＝K₁(P_MAX-P_右1)+P_MIN；

而左视差图像参数从平衡点调节至最大值这一段，其调节速率为V_左2＝(P_MAX-P₀)/t₂，

在此期间，右视差图像的参数从平衡点调节至最小值，其调节速率为V_右2＝(P₀-P_min)/t₂；

两者之间的调节比为K₂＝V_左2/V_右2＝(P_MAX-P₀)/(P₀-P_min)；

因此，左视差图像的参数从平衡点调节至最大值这一段，P_左2＝P₀-K₂(P₀-P_右2)。

7.一种用于治疗弱视的沉浸式视频系统，其特征在于，所述沉浸式视频系统包括显示屏，凸透镜镜片和输出在显示屏上的左视差图像和右视差图像；其中左视差图像和右视差图像在显示屏上平分，左视差图像和右视差图像成轴对称分布；

所述左视差图像和右视差图像的参数根据使用者的需要进行调节，所述调节为联动式调节，当左视差图像的参数从最小值调节至最大值时，带动右视差图像同样的参数从最大值调节至最小值。

8.根据权利要求7所述的用于治疗弱视的沉浸式视频系统，其特征在于，所述参数通过触摸屏，旋钮或按键进行调节。

9.一种治疗弱视的装置，其特征在于，所述装置包括穿戴式设备，所述设备中沉浸式视频系统包括显示屏，凸透镜镜片和输出在显示屏上的左视差图像和右视差图像；其中左视差图像和右视差图像在显示屏上平分，左视差图像和右视差图像成轴对称分布；

所述左视差图像和右视差图像的参数根据使用者的需要进行调节，所述调节为联动式调节，当左视差图像的参数从最小值调节至最大值时，带动右视差图像同样的参数从最大值调节至最小值。