CN106923785A - 基于虚拟现实技术的视觉筛查系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于虚拟现实技术的视觉筛查系统，包括：用户控制单元，接收用户的主动控制信号并发送所述主动控制信号；用户监控单元，检测用户的被动控制信号并发送所述主动控制信号；中央处理单元，接收所述主动控制信号或所述被动控制信号并根据所述主动控制信号或所述被动控制信号发送虚拟现实视觉筛查信号；和媒体播放单元，接收并播放所述虚拟现实视觉筛查信号。
Description
技术领域
本发明涉及视觉筛查领域，具体涉及一种基于虚拟现实技术的视觉筛查系统。
背景技术
视觉筛查是常规体检项目，包括但不限于视力、色觉、隐斜和眼底，所用手段包括C字灯箱，E字灯箱，颜色卡片等。在一些特殊领域，例如航空航天，飞行员在飞行中常受到加速度、噪声、低气压、颠簸和振动的影响，所以必须具有健康的身体和良好的飞行耐力。现代飞机的飞行状态变化很剧烈，飞行员还必须思维敏捷，能迅速接受大量信息，正确作出判断和反应。在该领域中，视觉的作用占到70％以上，但视觉能力受环境影响较大，常规体检的视觉筛查方法不能检测在飞行状态或其他非常规状态下的视觉指标。
虚拟现实(VirtualReality，VR)技术是近年来出现的图形图像领域的高新技术。虚拟现实是利用电脑等信息处理设备模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。
发明人设想利用虚拟现实技术丰富视觉筛查手段，作为常规视觉筛查的补充。
发明内容
本发明提供了一种基于虚拟现实技术的视觉筛查系统。
根据本发明某个方面，本发明提供一种基于虚拟现实技术的视觉筛查系统，包括：用户控制单元，接收用户的主动控制信号并发送所述主动控制信号；用户监控单元，检测用户的被动控制信号并发送所述主动控制信号；中央处理单元，接收所述主动控制信号或所述被动控制信号并根据所述主动控制信号或所述被动控制信号发送虚拟现实视觉筛查信号；和媒体播放单元，接收并播放所述虚拟现实视觉筛查信号。
优选地，所述虚拟现实视觉筛查信号包括视频信号、音频信号和数据信号中的一种或多种。
优选地，所述视频信号包括视觉测试视频；或所述音频信号包括环境音频、测试引导音频和系统音频中的一种或多种；或所述数据信号包括系统提示、视觉测试内容、测试内容反馈中的一种或多种；或所述数据信号是所述用户控制单元可操作的数据信号。
优选地，所述视频信号包括颜色信号、固定物信号和移动物信号中的一种或多种。
优选地，所述用户控制单元包括手柄或鼠标或触摸设备，所述主动控制信号包括用户的操作信号。
优选地，所述用户控制单元包括音频识别设备。
优选地，所述中央处理单元根据所述操作信号对所述虚拟现实视觉筛查信号进行变更。
优选地，所述用户监控单元包括眼动跟踪装置、脉搏仪、血压仪、心电仪和脑电仪中的一种或多种。
优选地，所述用户监控单元包括眼动跟踪装置，所述被动控制信号包括用户的视线信号，所述中央处理单元根据所述视线信号获取视线落点、瞳孔大小、针对特定目标注视时长、针对特定目标注视次数、注视序列和首次到达特定目标时长中的一个或多个对所述虚拟现实视觉筛查信号进行变更。
优选地，所述中央处理器根据所述视线落点、瞳孔大小、视线落点、针对特定目标注视时长、针对特定目标注视次数、注视序列和所述首次到达特定目标时长中的一种或多种进行评分，输出视觉筛查结果。
优选地，所述中央处理器在所述虚拟现实视觉筛查信号中强化单个虚拟现实视觉筛查信号。
更优选地，所述中央处理器在所述虚拟现实视觉筛查信号中强化音频信号。
优选地，所述中央处理器变更多个所述特定目标在所述虚拟现实视觉筛查信号中的布局。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1是根据本发明的具体实施例的基于虚拟现实技术的视觉筛查系统。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
VR终端系统可以是各种类型的可以独立完成VR或AR或者MR功能的设备，服务器可以是用于通过网络提供各种资源的服务器。
VR终端系统和服务器可被称为各种其它名称，诸如本地装置、远程装置、计算机机器、计算机系统等。在下文中，装置通常被称为VR终端系统和服务器。
图1是根据本发明的具体实施例的基于虚拟现实技术的视觉筛查系统。如图1所示，根据本发明的具体实施例的基于虚拟现实技术的视觉筛查系统100，包括：用户控制单元110，接收用户的主动控制信号并发送所述主动控制信号；用户监控单元120，检测用户的被动控制信号并发送所述主动控制信号；中央处理单元130，接收所述主动控制信号或所述被动控制信号并根据所述主动控制信号或所述被动控制信号发送虚拟现实视觉筛查信号；媒体播放单元140，接收并播放所述虚拟现实视觉筛查信号。
其中，如图1所示，根据本发明的具体实施例的基于虚拟现实技术的视觉筛查系统100的媒体播放单元140比如是，一种利用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉，其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。目前可采购Oculus、HTC Vive、Sony等公司提供的头显设备。
其中，如图1所示，用户控制单元110是手柄，同时，用户控制单元110也可以是鼠标或触摸设备，所述主动控制信号是用户的操作信号。在本发明的一些实施方式中，所述用户控制单元110也可以是音频识别设备。
具体而言，媒体播放单元140所播放的虚拟现实视觉筛查信号包括视频信号、音频信号和数据信号中的一种或多种。其中，所述视频信号包括视觉测试视频；或所述音频信号包括环境音频、测试引导音频和系统音频中的一种或多种；或所述数据信号包括系统提示、视觉测试内容、测试内容反馈中的一种或多种；或所述数据信号是所述用户控制单元可操作的数据信号。
在本发明的一些实施方式中，所述视频信号包括颜色信号、固定物信号和移动物信号中的一种或多种。相较于常规视觉筛查手段，通过颜色信号、固定物信号和移动物信号的组合，大幅增加了视觉筛查的维度，通过设计不同的组合，全方位考察待测人员视觉敏感度。
同时，所述数据信号是所述用户控制单元可操作的数据信号，举例而言，系统提示可包括测试示范，待测者可利用用户控制单元完成测试示范；视觉测试内容可包括C字表、移动物识别、颜色识别等；测试内容反馈例如移动物识别项目完成后可显示移动物判断时间、正确率等。
如图1所示，根据本发明的具体实施例的基于虚拟现实技术的视觉筛查系统100的用户监控单元120是眼动跟踪装置，在这种配置下，所述被动控制信号是用户的视线信号。用户监控单元120还可以是其他传感器，例如脉搏仪、血压仪、心电仪和脑电仪中的一种或多种，从而得知用户在体验所述虚拟现实视觉筛查信号时的状态从而提供被动控制信号，中央处理单元接收所述被动控制信号从而能够根据用户的状态变更或调整所述虚拟现实视觉筛查系统。同时，这些数据的采集可以用于进一步优化视觉筛查系统或其他研究。
具体而言，眼动追踪(Eye Tracking)，是指通过测量眼睛的注视点的位置或者眼球相对头部的运动而实现对眼球运动的追踪。眼动仪是一种能够跟踪测量眼球位置及眼球运动信息的一种设备，在视觉系统、心理学、认知语言学的研究中有广泛的应用。
一种眼动追踪装置通过摄像头拍摄得到眼部图像，所述眼部图像具有某些特征参数，眼动追踪装置经过某些图像处理的算法提取出上述特征参数，从而确定视线信号，所述中央处理单元根据所述视线信号获取视线落点、瞳孔大小、针对特定目标注视时长、针对特定目标注视次数、注视序列和首次到达特定目标时长中的一个或多个对所述虚拟现实视觉筛查信号进行变更。
在本发明的一些实施方式中，所述中央处理器根据所述视线落点、瞳孔大小、视线落点、针对特定目标注视时长、针对特定目标注视次数、注视序列和所述首次到达特定目标时长中的一种或多种进行加权评分，输出视觉筛查结果。
眼动与注意力之间的关系在业内已知多种理论和模型，在此不再赘述。通过本发明的设计，可以在视觉筛查过程中同时考察待测人员的心理、脑力等影响飞行安全或应急处理速度的参数。
在本发明的另一些实施方式中，所述中央处理器在所述虚拟现实视觉筛查信号中强化单个虚拟现实视觉筛查信号。特别是，所述中央处理器在所述虚拟现实视觉筛查信号中强化音频信号。
例如，通过记录对同一待测人员强化音频信号前后的视觉筛查数据的变化，对该待测人员的飞行耐受力进行评价。
在本发明的又一些实施方式中，所述中央处理器变更多个所述特定目标在所述虚拟现实视觉筛查信号中的布局。
在同一视场中，由于人眼对不同区域的敏感度不同，辨识能力和反应速度也会不同。通过变更多个特定目标在所述虚拟现实视觉筛查信号中的布局(例如头顶，左侧，右侧等)，可以考察待测人员对不同特定目标在不同区域的识别能力和反应速度，从而挑选出更加符合需求的人员。
显而易见地，变更多个所述特定目标在所述虚拟现实视觉筛查信号中的布局也可以用于其他视觉筛查目的，本领域技术人员可根据需要自由调整。
由于虚拟现实技术可以在360度范围内设置视觉筛查项目，且特定目标可以移动，因而突破了传统视觉筛查手段只能检测正前方固定目标，使得视觉筛查更加贴近现实场景，使筛查更具针对性。
本发明不限于上述实施方式，在本发明思想的范围内可以进行各种变更。本发明已通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
Claims (10)
1.一种基于虚拟现实技术的视觉筛查系统，包括：用户控制单元，接收用户的主动控制信号并发送所述主动控制信号；用户监控单元，检测用户的被动控制信号并发送所述主动控制信号；中央处理单元，接收所述主动控制信号或所述被动控制信号并根据所述主动控制信号或所述被动控制信号发送虚拟现实视觉筛查信号；和媒体播放单元，接收并播放所述虚拟现实视觉筛查信号。
2.根据权利要求1所述的视觉筛查系统，其中所述虚拟现实视觉筛查信号包括视频信号、音频信号和数据信号中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的视觉筛查系统，所述视频信号包括视觉测试视频；或所述音频信号包括环境音频、测试引导音频和系统音频中的一种或多种；或所述数据信号包括系统提示、视觉测试内容、测试内容反馈中的一种或多种；或所述数据信号是所述用户控制单元可操作的数据信号。
4.根据权利要求2所述的视觉筛查系统，所述视频信号包括颜色信号、固定物信号和移动物信号中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的视觉筛查系统，所述用户控制单元包括手柄或鼠标或触摸设备，所述主动控制信号包括用户的操作信号。
6.根据权利要求1所述的视觉筛查系统，所述用户控制单元包括音频识别设备。
7.根据权利要求1所述的视觉筛查系统，所述用户监控单元包括眼动跟踪装置、脉搏仪、血压仪、心电仪和脑电仪中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的视觉筛查系统，所述用户监控单元包括眼动跟踪装置，所述被动控制信号包括用户的视线信号，所述中央处理单元根据所述视线信号获取视线落点、瞳孔大小、针对特定目标注视时长、针对特定目标注视次数、注视序列和首次到达特定目标时长中的一个或多个对所述虚拟现实视觉筛查信号进行变更。
9.根据权利要求1所述的视觉筛查系统，所述中央处理器根据所述视线落点、瞳孔大小、视线落点、针对特定目标注视时长、针对特定目标注视次数、注视序列和所述首次到达特定目标时长中的一种或多种进行评分，输出视觉筛查结果。
10.根据权利要求1所述的视觉筛查系统，所述中央处理器在所述虚拟现实视觉筛查信号中强化单个虚拟现实视觉筛查信号。
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