CN107115094B - 弱视检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弱视检测系统，该系统包括展示模块、检测模块、验证模块以及显示模块。展示响应于触发弱视检测的操作，展示预设的弱视标准图像。检测模块检测针对弱视标准图像的判断信息。验证模块确认判断信息是否与预设的弱视标准图像中的信息相一致。显示模块根据验证模块的确认结果，获得弱视检测的结果并进行呈现。

Description

弱视检测系统

技术领域

本发明涉及视力检测领域，且特别涉及一种弱视检测系统。

背景技术

弱视是一种严重危害儿童视力功能的眼病，目前基于传统遮盖法设计的弱视检测矫正系统普遍具有因遮盖影响美观，检测者医从性差，中途放弃治疗比例高；每次治疗时间不长，并且必须去到医院面对面交流和随访部分检测者愈后不佳，治疗效果不显著；部分检测者愈后复发难以避免；愈后检测者的立体视恢复不理想等各种缺点。

近年来随着电子产品的日益进步，新型的基于液晶显示屏的眼镜被引入弱视治疗的研究中。但现有的弱视矫正设备与传统遮盖法弱视治疗设备相比，仅改善了治疗眼镜的外观。虽然此改变下检测者医从性有所提高，但是由于采用可调透明度镜片，只能调整一个透明度视觉相关属性，且透明度采取手动调整，势必造成用户由于不科学的切换透明度从而在户外环境下高环境光亮和显示内容对比不足或者室内暗低环境光亮造成内容过亮。由于设备是专业弱视矫正医疗器械，不科学的手动透明度设置是极可能造成治疗紊乱的。进一步的，新型的基于液晶显示屏的眼镜未充分考虑弱视治疗在临床的具体需求，此类产品包含治疗和检测两种模式。检测模式下仅为改变透明度的同时，通过外部专业人员的相关检测材料配合和鉴定来确认检测效果，本质上仍为传统检测；另外在治疗模式下可设置的视觉参数属性单一，仅能调节透明度，无法根本满足双眼同治下的亮度、对比度乃至色彩等多种视觉属性变化的要求。

此外，从成本和结构考虑，此类产品采用可透明显示屏，市面上目前仍处于实验室单独试验阶段，没有完全能够量产的原件，产品无法量产，成本极高。

发明内容

本发明为了克服现有弱视检测设备使用不方便从而导致治疗效果差的问题，提供一种使用非常方便，检测者可自行独立操作的弱视检测系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种弱视检测系统，该系统包括展示模块、检测模块、验证模块以及显示模块。展示响应于触发弱视检测的操作，展示预设的弱视标准图像。检测模块检测针对弱视标准图像的判断信息。验证模块确认判断信息是否与预设的弱视标准图像中的信息一致。显示模块根据验证模块的确认结果，获得弱视检测的结果并进行呈现。

根据本发明的一实施例，弱视标准图像包括视力检测图像、对比度检测图像、双眼抑制程度检测图像或运动灵敏度检测图像中任意两种以上的结合。

根据本发明的一实施例，视力检测图像包括多个具有不同开口朝向的“E”字，视力检测图像随机出现一段时间后消失，检测模块在视力检测图像出现的时间段内检测输入的“E”字的开口朝向。

根据本发明的一实施例，对比度检测图像为gabor滤波图形，gabor滤波图形随机出现一段时间后消失，检测模块在gabor滤波图形出现的时间段内检测输入的gabor滤波图形的方向。

根据本发明的一实施例，当弱视标准图像为视力检测图像或对比度检测图像时，验证模块确认输入的判断信息是否与相应的预设的弱视标准图像的信息一致，若连续三次输入的判断信息与预设的弱视标准图像的信息一致则展示的弱视标准图像提升一个检测等级，若判断错误一次，则展示的弱视标准图像降低一个检测等级，检测等级越低表征弱视越严重，直至十次检测结束，显示模块统计最后六次检测的检测等级并取平均后进行展示。

根据本发明的一实施例，双眼抑制程度检测图像为同时展示在双眼屏幕上的由两个相位相反的干涉正弦波所形成的两个具有不同相位、亮度以及对比度的光栅图形，判断信息为输入至两个屏幕上的像素线，当输入的像素线与两个光栅图形中的垂直中线重合时则认为双眼均正常，若有偏差，偏差的像素距离则为双眼的亮度和对比度阈值。

根据本发明的一实施例，被检测的眼睛所对应的光栅图形的亮度和对比度可调，正常眼睛所对应的光栅图形的亮度和对比度锁定100％；或者，双眼所对应的光栅图形的亮度和对比度均可调。

根据本发明的一实施例，运动灵敏度检测图像为呈现在双眼所对应的两个屏幕上的多个运动小球，被检测的眼睛所对应的信号侧屏幕内的小球按照一定的方向运动，另一侧眼睛所对应的噪声侧屏幕内的小球随机运动，判断信息为信号侧屏幕内小球的运动方向。

根据本发明的一实施例，设置初始状态下信号侧屏幕和噪声侧屏幕内的小球数量相等，验证模块确认输入的判断信息是否与信号侧屏幕内的小球的运动方向一致，若连续三次确认正确则在信号侧屏幕内按一定量减小运动小球的数量，而在噪声侧屏幕内增加相同量的小球，若出现一次判断错误，则在信号侧屏幕内按一定量增加运动小球的数量，而在噪声侧屏幕内减小相同量的小球，检测六次并获取最后五次检测中信号侧屏幕内小球的变化量与噪声侧屏幕内小球的变化量的比值的平均值，形成运动灵敏度检测结果。

根据本发明的一实施例，显示模块在智能终端或远程服务器上显示弱视检测结果。

综上所述，本发明提供的弱视检测系统，展示模块进行多种预设的弱视标准图像的展示，检测模块检测输入的判断信息，验证模块通过比对判断信息和弱视标准图案的信息来获得弱视检测的结果，展示模块将检测结果进行展示。本申请提供的弱视检测系统检测结果不会受人为主观的影响，检测者可随时随地进行弱视检测而无需到专门的检测机构进行检测；并且这种检测只需检测者一个人即可完成，使用非常方便。进一步的，弱视检测的结果可通过显示模块在远程进行显示，方便医生定期了解检测者的视力变化情况，极大方便了弱视检测者的治疗。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明一实施例提供的弱视检测系统的原理框图。

图2a所示为弱视检测系统中对比度为18％的gabor滤波图形。

图2b所示为弱视检测系统中对比度为58％的gabor滤波图形。

图2c所示为弱视检测系统中对比度为100％的gabor滤波图形。

图3a和图3b所示为本发明一实施例提供的双眼抑制程度检测图像的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的弱视检测系统包括展示模块1、检测模块2、验证模块3以及展示模块4。展示模块1响应于触发弱视检测的操作，展示预设的弱视标准图像。检测模块2检测针对弱视标准图像的判断信息。验证模块3确认判断信息是否与预设的弱视标准图像中的信息一致。展示模块4根据验证模块的确认结果，获得弱视检测的结果并进行呈现。

现有的弱视检测仅仅采用国际标准视力表进行检测，检测者需要到特定的机构(如医院)进行检测，检测的方法单一且检测精度低。本实施例提供的弱视检测系统采用多个预设的弱视标准图像进行弱视检测，大大提高弱视的检测精度，更重要的是弱视的检测结果是由系统通过计算和验证后获得的，不存在任何人为主观的判断，因此弱视检测者可自行进行弱视检测，而无需到特定的机构进行检测，使用更加方便。

于本实施例中，弱视的检测包含四个方面，分别是视力检测、对比度检测、双眼抑制程度检测以及运动灵敏度检测。相对应的，弱视标准图像包括视力检测图像、对比度检测图像、双眼抑制程度检测图像和运动灵敏度检测图像。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，弱视检测系统可包括上述四种检测图像中任意两者以上的结合。于本实施例中，弱视检测系统依次进行视力检测、对比度检测、双眼抑制程度检测以及运动灵敏度检测。同样的，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，上述四者的检测顺序可进行调整。

相比传统的仅采用国际标准视力表进行的弱视检测，本发明提供的弱视检测系统提供了多个检测项目，可更加准确、精确地检测检测者的视力水平，尤其是适用于儿童这一类表达能力不是很好且弱视发病率高的群体。进一步的，于本实施例中，展示模块1采用VR设备进行预设的弱视标准图像的展示，VR设备采用虚拟显示技术来生成一个弱视检测的环境，不受任何的场地和设备的限制，使用更加方便。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，展示模块可为传统的显示器。

当进行视力检测时，视力检测图像包括多个具有不同开口朝向的“E”字，如包含上、下、左、右四个方向的开口的“E”字。为具有更好的检测精度，于本实施例中，设置视力检测图像随机出现在VR场景中一段时间后消失。优选的，设置视力检测图像出现的时间为0.5秒。然而，本发明对此不作任何限定。在视力检测图像出现的时间段内，检测者通过外部输入判断信息。如通过具有方向按键的手柄来输入检测者所观察到的“E”字的开口朝向或通过手势的变化来进行输入。检测模块2在视力检测图像出现的时间段内检测输入的“E”字的开口朝向，验证模块3确认输入的“E”字的开口朝向与视力检测图像中“E”字的开口是否一致。当连续三次输入的判断信息(“E”字的开口朝向)与预设图像中的信息一致时，展示的弱视标准图像提升一个检测等级，如将视力为0.8所对应的“E”字更换为视力为1.0的“E”字。若出现一次判断错误，则将展示的弱视标准图像降低一个检测等级，如将视力为0.8所对应的“E”字更换为视力为0.6的“E”字，检测等级越低表征弱视越严重。检测十次，显示模块4取最后六次检测所对应的视力等级为视力检测的结果并将该检测结果进行展示。通过无线数据传输模块，检测结果既可在检测者的智能终端上进行展示，同时也可在远程的智能终端上进行展示。远程的展示方便了医生对检测者视力状态的实时监测。

在视力检测完成后进行对比度检测，展示模块1将对比度检测图像叠加在VR场景中的对象内。于本实施例中，对比度检测图像为gabor滤波图形。然而，本发明对此不作任何限定。与视力检测相同的，gabor滤波图形随机出现在VR场景的对象中一段时间后消失。在gabor滤波图形出现的时间段内，检测者通过具有方向按键的手柄或手势进行判断信息的输入。检测模块2在gabor滤波图形出现的时间段内检测输入的gabor滤波图形的方向。

图2a所示为弱视检测系统中对比度为18％的gabor滤波图形。图2b所示为弱视检测系统中对比度为58％的gabor滤波图形。图2c所示为弱视检测系统中对比度为100％的gabor滤波图形。当检测者连续三次输入的判断信息与当前显示的gabor滤波图形的方向一致，gabor滤波图形提升一个检测等级，即降低gabor滤波图形的亮度和对比度，如从图2b切换到图2a。当检测者出现一次输入的判断信息与当前显示的gabor滤波图形的方向不一致时，gabor滤波图形降低一个检测等级，如从图2b切换到图2c所示的gabor滤波图形。检测等级越低，gabor滤波图形的亮度或对比度越明显，检测者越容易观察到gabor滤波图形的方向，相应的弱视也越严重。连续检测十次并取最后六次检测的检测等级的平均值作为对比度检测的结果并进行显示。在十次检测中选取最后六次作为有效数据，考虑到了检测者在检测时需要一定的适应时间，初始的四次检测用于检测者的模拟，后六次的检测可准确地反映出检测者眼睛的当前视力水平。

本实施例仅仅给出了gabor滤波图形的三个对比度的等级。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，为更加精确地检测弱视，可设置多个对比度变化间隔小的gabor滤波图形。

当对比度检测完成后进行双眼抑制程度检测，在弱视的检测中视力检测、对比度检测以及运动灵敏度检测均为单眼测试，在检测时检测者可通过外部输入设备来确定哪只眼睛作为被测试眼，而另外一只眼则默认为正常眼。而双眼抑制程度检测是双眼双屏幕测试。如图3a和图3b所示，双眼抑制程度检测图像为显示在双眼屏幕上的由两个相位相反的干涉正弦波所形成的两个具有不同相位、亮度以及对比度的光栅图形。光栅图形中正弦波的相位范围为180度，周期为两个周期。在检测时为使得被检测眼睛能准确地观察到光栅图形，可设置被检测的眼睛所对应的光栅图形的亮度和对比度可调(具体而言，可通过手柄等输入设备进行参数的更改)，而正常眼睛所对应的光栅图形的亮度和对比度锁定100％。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，可设置双眼所对应的光栅图形的亮度和对比度均可调。

当双眼同视两个屏幕时，大脑视觉中枢就会生成融合视觉感受。若双眼正常，检测者能轻易发现两个光栅图形的垂直中线，此时测试者通过输入设备(如手柄或手势的感应)移动像素线，使其与两个光栅图形的垂直中线重合。若其中一只眼睛不正常，则必定存在一侧大脑皮层对于亮度和对比度感知有异常，则此时察觉的亮度和对比度中线肯定不在正确位置，此时输入的像素线和两个光栅图形的垂直中线之间距离则为双眼的抑制程度阙值。

在获得双眼抑制程度检测后，于本实施例中，弱视检测系统还进行运动灵敏度检测。运动灵敏度检测图像为呈现在双眼所对应的两个屏幕上的多个运动小球，被检测的眼睛所对应的信号侧屏幕内的小球按照一定的方向运动，另一侧眼睛所对应的噪声侧屏幕内的小球随机运动，判断信息为信号侧屏幕内小球的运动方向。具体而言，初始状态双眼所对应的屏幕内各分布有50个小球，信号侧屏幕内的小球按照一定的方向运动，且同一帧中有5％的随机小球会消失同时又随机位置出现，当运动到边界时再在另一端再出现。而噪声侧屏幕内的小球则随机运动。检测者通过输入设备输入信号侧屏幕内的小球的运动方向，当连续三次输入的判断信息与信号侧屏幕内的小球的运动方向一致则按一定的比例减小信号侧屏幕内的小球数量，而在噪声侧屏幕内增加等量的小球数量。当出现一次判断信息与信号侧屏幕内的小球的运动方向不一致时，则按一定的比例增加信号侧屏幕内的小球数量，而在噪声侧屏幕内减小等量的小球数量。优选的，设置小球的变化比例为20％。然而，本发明对此不作任何限定。检测六次并获取最后五次检测中信号侧屏幕内小球的数量与噪声侧屏幕内小球数量的比值的平均值，形成运动灵敏度检测结果。

在检测时为能更好的观察小球的运动方向，可设置信号侧屏幕所对应的光栅图形的亮度和对比度可调(具体而言，可通过手柄等输入设备进行参数的更改)，而噪声侧屏幕的亮度和对比度锁定100％。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，可设置信号侧屏幕和噪声侧屏幕的亮度和对比度均可调。

在完成视力检测、对比度检测、双眼抑制程度检测以及运动灵敏度检测后弱视检测系统将检测数据发送至检测者的智能终端(如手机上或IPAD上)，同时将检测结果传输至位于远程的主治医生的电脑上，主治医生可在远程查看检测者的视力变化情况，从而及时得给出治疗意见。

综上所述，本发明提供的弱视检测系统，展示模块进行多种预设的弱视标准图像的展示，检测模块检测输入的判断信息，验证模块通过比对判断信息和弱视标准图案的信息来获得弱视检测的结果，展示模块将检测结果进行展示。本申请提供的弱视检测系统检测结果不会受人为主观的影响，检测者可随时随地进行弱视检测而无需到专门的检测机构进行检测；并且这种检测只需检测者一个人即可完成，使用非常方便。进一步的，弱视检测的结果可通过显示模块在远程进行显示，方便医生定期了解检测者的视力变化情况，极大方便了弱视检测者的治疗。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。

Claims (9)

1.一种弱视检测系统，其特征在于，包括：

展示模块，响应于触发弱视检测的操作，展示预设的弱视标准图像；

检测模块，检测针对弱视标准图像的判断信息；

验证模块，确认判断信息是否与预设的弱视标准图像中的信息一致；

显示模块，根据验证模块的确认结果，获得弱视检测的结果并进行呈现；

所述弱视标准图像包括视力检测图像、双眼抑制程度检测图像；

所述双眼抑制程度检测图像为同时展示在双眼所对应的两个屏幕上的由两个相位相反的干涉正弦波所形成的两个具有不同相位、亮度以及对比度的光栅图形，所述判断信息为输入至两个屏幕上的像素线，当输入的像素线与两个光栅图形中的垂直中线重合时则认为双眼均正常，若有偏差，偏差的像素距离则为双眼的亮度和对比度抑制阈值。

2.根据权利要求 1 所述的弱视检测系统，其特征在于，所述弱视标准图像还包括对比度检测图像、运动灵敏度检测图像。

3.根据权利要求 1 所述的弱视检测系统，其特征在于，所述视力检测图像包括多个具有不同开口朝向的“E”字，视力检测图像随机出现一段时间后消失，检测模块在视力检测图像出现的时间段内检测输入的“E”字的开口朝向。

4.根据权利要求 2 所述的弱视检测系统，其特征在于，所述对比度检测图像为gabor滤波图形，gabor滤波图形随机出现一段时间后消失，检测模块在gabor滤波图形出现的时间段内检测输入的gabor滤波图形的方向。

5.根据权利要求 3 或 4 所述的弱视检测系统，其特征在于，当所述弱视标准图像为视力检测图像或对比度检测图像时，验证模块确认输入的判断信息是否与相应的预设的弱视标准图像的信息一致，若连续三次输入的判断信息与预设的弱视标准图像的信息一致则展示的弱视标准图像提升一个检测等级，若判断错误一次，则展示的弱视标准图像降低一个检测等级，检测等级越低表征弱视越严重，直至十次检测结束，显示模块统计最后六次检测的检测等级并取平均后进行展示。

6.根据权利要求 1 所述的弱视检测系统，其特征在于，被检测的眼睛所对应的光栅图形的亮度和对比度可调，正常眼睛所对应的光栅图形的亮度和对比度锁定100%；或者，双眼所对应的光栅图形的亮度和对比度均可调。

7.根据权利要求 2 所述的弱视检测系统，其特征在于，所述运动灵敏度检测图像为呈现在双眼所对应的两个屏幕上的多个运动小球，被检测的眼睛所对应的信号侧屏幕内的小球按照一定的方向运动，另一侧眼睛所对应的噪声侧屏幕内的小球随机运动，所述判断信息为信号侧屏幕内小球的运动方向。

8.根据权利要求 7所述的弱视检测系统，其特征在于，设置初始状态下信号侧屏幕和噪声侧屏幕内的小球数量相等，验证模块确认输入的判断信息是否与信号侧屏幕内的小球的运动方向一致，若连续三次确认正确则在信号侧屏幕内按一定量减小运动小球的数量，而在噪声侧屏幕内增加相同量的小球，若出现一次判断错误，则在信号侧屏幕内按一定量增加运动小球的数量，而在噪声侧屏幕内减小相同量的小球，检测六次并获取最后五次检测中信号侧屏幕内小球的数量与噪声侧屏幕内小球的数量的比值的平均值，形成运动灵敏度检测结果。

9.根据权利要求 1 所述的弱视检测系统，其特征在于，显示模块在智能终端或远程服务器上显示弱视检测结果。