CN109645955A - 基于vr和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于VR技术和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置，包括虚拟现实头戴式设备、显示器、处理器、眼动追踪传感器和控制终端，显示器设置在虚拟现实头戴式设备内，处理器与所述显示器信号连接，控制终端与处理器和眼动追踪传感器信号连接，处理器用于发送指令到显示器上使之呈现相应的检测内容；眼动追踪传感器用于采集受检者眼球对显示器上视觉刺激所产生的反应数据。还提供了检测方法，包括非社交物体探索、阅读测试、面孔识别与再认、运动追踪注视点、色棋排序中的一种或多种。通过上述方案解决了现有视觉功能检测装置功能单一、准确性差等问题。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备及相关技术领域，尤其涉及一种基于VR和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置及方法。
背景技术
对眼科患者进行全面且充分的视觉检查和评估是眼科疾病诊疗过程中的关键。目前临床上应用的眼科检查除了视力、视野、色觉、对比敏感度等常规视光学检查外，还包括眼球运动功能、调节和聚散功能、感觉融像功能、立体视功能、运动视觉等视觉功能检查。但是目前的视觉功能检查设备大多功能单一、体积庞大、价格昂贵且对检查者的专业能力要求高，难以广泛开展和普及。另外，这些设备的检查结果常常受患者配合程度、医生操作技术、外界环境(如光线)等因素的影响而无法保证测试效果。
此外，随着“视觉相关生活质量”概念的提出，越来越多的人开始重视视觉损伤对日常生活质量的影响，而目前的眼科检查主要都是在医疗环境中(如诊室、检查室等)完成的，对日常生活情境下(如驾车状态)的视觉感知情况缺乏直接的检测手段。而且，很多眼科患者同时存在多种视功能损伤，这些视功能损伤的叠加效应和对生活质量的综合影响也无法进行客观量化的测量。
为了解决现有的视觉功能检测设备受患者配合程度、医生操作技术、外界环境(如光线)等因素的影响而无法保证测试效果的问题，中国专利CN207337341U、CN207337933U提出了将VR眼镜与显示单元结合，实现在VR眼镜形成的封闭空间内进行视功能检测，不受光线的影响，对医生的依赖程度低。但上述专利检测功能单一且数据处理复杂，即通过红外摄像头采集眼球图像，处理器利用图片识别、对比等技术判断眼睛的状态，然而摄像头在晃动过程中拍摄的图像真实度难以保证，容易造成数据失真，并且图像识别、对比等手段对图像的清晰度、拍摄角度等要求高，而且通过红外摄像头采集的眼睛数据具有局限性，无法实时追踪眼动信息，对检测的结果影响较大，准确度难以保证。因此，亟需一种结构简单、功能多样的视觉功能检测装置以及准确的视觉功能的检测方法。
发明内容
本发明为解决上述相关技术中的一种或更多种不足而提出。根据本发明的技术方案，可以解决现有视觉功能检测装置功能单一、准确性差且无法直接反映视觉功能损伤对日常生活质量的影响等问题。
为解决上述问题，本发明提供一种基于VR和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置，包括虚拟现实头戴式设备、显示器、处理器、眼动追踪传感器和控制终端，所述显示器设置在所述虚拟现实头戴式设备内，所述处理器与所述显示器信号连接，所述控制终端与所述处理器和所述眼动追踪传感器信号连接，所述处理器用于发送指令到显示器上使之呈现相应的检测内容；所述眼动追踪传感器用于采集受检者眼球对所述显示器上视觉刺激所产生的反应数据。
优选地，所述显示器包括以下一种或多种模块：非社交物体探索模块、阅读测试模块、面孔识别与再认模块、运动追踪注视点模块、色棋排序模块。
优选地，所述非社交物体探索模块用于在显示器上进行非社交物体图片的自由探索和指定目标探索；所述阅读测试模块用于在显示器上显示文字信息，且所述阅读测试模块包括数字逐级增加的多段文字；所述面孔识别与再认模块用于受检者在显示器上进行面孔图片的识别和再认，所述面孔识别与再认模块包括不同地区或国家的面孔图片；所述运动追踪注视点模块用于在显示器的不同位置处随机出现注视点；所述色棋排序模块用于在显示器上显示随机打乱的色棋。
优选地，所述虚拟现实头戴式设备用于提供封闭的视野空间和视线通路；所述显示器用于在所述视野空间内展示视觉功能检测试题或虚拟现实场景下的视觉任务；所述控制终端用于测试参数的设定，和/或受检者个人信息的录入，和/或输出受检者眼球运动的信息及视觉功能检测的结果。
优选地，所述眼动追踪传感器位于所述显示器的正下方，与受试者瞳孔相对。
优选地，所述控制终端为具有输入功能和输出功能的手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑，所述控制终端与所述眼动追踪传感器通过红外线、蓝牙或线缆的方式信号连接。
优选地，所述虚拟现实头戴式设备上设置有与所述处理器连接的扩展插槽和/或数据接口，所述控制终端与所述处理器通过所述扩展插槽或数据接口相连接。
优选地，所述虚拟现实头戴式设备包括外壳、固定头带、镜片和底盖。
优选地，所述镜片包括左右眼两块镜片，所述左右眼两块镜片与所述显示器间的距离可调节，和/或所述左右眼两块镜片之间的距离可调节，所述固定头带可进行松紧调节。
优选地，还包括电池，所述电池与所述显示器和所述处理器连接，并依次安装在所述虚拟现实头戴式设备内。
优选地，所述虚拟现实头戴式设备是VR眼镜、VR眼罩或VR头盔。
还提供了一种采用上述基于VR和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置的检测方法，包括以下一种或多种检测：
非社交物体探索：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端控制所述处理器发送相应的指令至显示器，所述显示器接收指令并显示非社交物体图片，受检者根据提示进行自由探索和指定目标探索，记录受检者的反应时间、目标探索正确率及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度，所示自由探索限定在30s以内，所述指定探索目标分别居于显示器的不同方位，所述指定探索目标数量限定在15个以内，每个目标的探索时间限定在15s以内；
阅读测试：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端控制所述处理器发送相应的指令至显示器，所述显示器接收指令并显示文字信息；所述阅读测试采用逐渐增加文字数量的测试、逐渐减少文字数量的测试或文字数量随机变化的测试，记录受检者对不同数量的文字信息的阅读用时、阅读速度及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度；
面孔识别与再认：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端控制所述处理器发送相应的指令至显示器，所述显示器接收指令并显示面孔图片，受检者在一定时间内观察显示器上出现的面孔，随后面孔图片消失；一定时间后，显示器上再度呈现多张面孔图片，其中包括1张上一阶段出现的面孔，受检者在一定时间内进行面孔再认和选择；所述面孔识别与再认测试中，先采用与受检者相同国家或地区的面孔图片进行测试，然后采用与受检者不同国家或地区的面孔图片进行测试，记录受检者的反应时间、面孔再认正确率及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度；
运动追踪注视点：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端控制所述处理器发送相应的指令至显示器，所述显示器接收指令并在显示器的不同位置随机出现注视点，注视点持续一定时间后消失，受检者以最快的速度追踪显示器上的注视点，记录受检者的追踪时间及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度；
色棋排序：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端控制所述处理器发送相应的指令至显示器，所述显示器接收指令并显示随机打乱的色棋，受检者在一定时间内，按照色相顺序进行排序，记录受检者的分数及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度；
将不同测试模块所记录的数据与标准值进行比较。
优选地，比较不同测试模块下记录的眼动相关指标，每隔一段时间进行一次测试，将后一阶段的测试结果与前一阶段的测试结果进行比较，获得视觉功能在不同阶段的发展趋势。
与现有技术相比，本发明包括但不限于以下有益效果：
(1)通过切换显示器中的视觉功能检测内容，进行多种视觉功能的检测(如眼球运动功能、调节和聚散功能、感觉融像功能、立体视功能、运动视觉等等)；
(2)通过眼动追踪传感器能够实时、准确地且客观地反映视觉功能信息。
(3)通过不同的检测模块的检测，能够全方位反映视觉功能信息，同时，通过不同检测模块的数据比较，也能够更准确地反映视觉功能信息。
(4)通过将显示器安装在虚拟现实头戴式设备内，实现在虚拟现实头戴式设备形成的封闭空间内进行视功能检测的目的，不受外界光线等环境因素的影响；
(5)测试过程中眼睛与显示单元的相对位置固定，不受姿势、角度、距离等因素的患者配合因素影响；结合反馈控制器，即可实现独立进行视功能检测，对医生的依赖程度较低，且结果不受医生经验和主观判断的影响；
(6)虚拟现实头戴式设备购买成本低，一些社区门诊、甚至患者自己都可以购买，便于推广使用；通过虚拟现实技术模拟现实生活场景(如驾车、社交、阅读等)，更直接地反映受检者当前视觉状态在日常生活行为中的表现，便于直接和客观地评估视觉损伤对生活质量的影响及程度；
附图说明
图1是本发明提供的基于VR技术和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置的结构示意图；
图2是本发明提供的基于VR技术和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置的使用状态示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明提供的基于VR技术和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置，包括虚拟现实头戴式设备1、显示器2、处理器3、眼动追踪传感器5和控制终端6，所述显示器2设置在所述虚拟现实头戴式设备1内，所述处理器3与所述显示器2信号连接，所述控制终端6与所述处理器3和所述眼动追踪传感器5信号连接。
所述虚拟现实头戴式设备1用于提供封闭的视野空间和视线通路，受检者佩戴此虚拟现实头戴式设备1后可以形成一个完全封闭的视野空间，避免受到光线等外界环境因素的影响；
所述显示器2用于在所述视野空间内展示视觉功能检测试题或虚拟现实场景下的视觉任务；所述处理器3与所述显示器2信号连接，用于发送指令到显示器2上使之呈现相应的检测内容。在检测过程中，显示器2与受检者眼睛的相对位置保持不变，避免受到受检者姿势变化的影响，单眼测试时也无需遮挡另一只眼睛，只在被测眼睛对应的区域显示视功能检测试题即可；
所述眼动追踪传感器5用于采集受检者眼球对所述显示器2上视觉刺激所产生的反应数据，所述反应数据包括瞳孔大小、注视点、注视时间和次数、眼跳距离、眼动速度等；
所述控制终端6与所述处理器3和所述眼动追踪传感器5信号连接，用于测试参数的设定，和/或受检者个人信息的录入，和/或输出受检者眼球运动的信息和视觉功能检测的结果。录入主要由医生或护士在该受检者参与测试前进行操作，也可以由受检者进行自己录入。所述控制终端6还也可以包括能够读取医保卡、身份证、就诊卡等信息的读取单元等，这样可以方便快速录入受检者个人信息。
进一步地，所述显示器2包括以下一种或多种模块：非社交物体探索模块、阅读测试模块、面孔识别与再认模块、运动追踪注视点模块、色棋排序模块。
进一步地，所述非社交物体探索模块用于在显示器2上进行非社交物体图片的自由探索和指定目标探索。所述阅读测试模块用于在显示器2上显示文字信息，且所述阅读测试模块包括数字逐级增加的多段文字，根据受检者的不同情况，采用逐渐增加文字数量的测试、逐渐减少文字数量的测试或文字数量随机变化的测试。所述面孔识别与再认模块用于受检者在显示器2上进行面孔图片的识别和再认，所述面孔识别与再认模块包括不同地区或国家的面孔图片，这样可以针对受检者的不同情况，采用不同的测试方法，例如，为了尽可能全面、准确地获得其视觉功能信息，可以先采用与受检者相同国家或地区的面孔图片进行测试，然后采用与受检者不同国家或地区的面孔图片进行测试，采用与受检者不同地国家或地区的面孔图片可以增加由于异族效应(other-race effect)和知觉窄化(perceptual narrowing)引起的识别难度，眼球运动所反映的数据越丰富。所述运动追踪注视点模块用于在显示器2的不同位置处随机出现注视点。所述色棋排序模块用于在显示器2上显示随机打乱的色棋。
进一步地，所述眼动追踪传感器5位于所述显示器2的正下方，与受试者瞳孔相对。
进一步地，所述控制终端6为具有输入功能和输出功能的手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑，所述控制终端6与所述眼动追踪传感器5通过红外线、蓝牙或线缆的方式信号连接。
进一步地，所述虚拟现实头戴式设备1上设置有与所述处理器3连接的扩展插槽15和/或数据接口16，所述控制终端6与所述处理器3通过所述扩展插槽15或数据接口16相连接。扩展插槽15还可用来为该检测装置引入附加的功能设备，对主板进行功能扩展，如视频采集、升级显卡、增加内存等；数据接口16可将检测装置的数据和控制终端6进行交换和传输，优选地,所述数据接口16包括USB接口和Micro USB接口。
进一步地，所述虚拟现实头戴式设备1包括外壳11、固定头带12、镜片13和底盖14。
进一步地，所述镜片13包括左右眼两块镜片，所述左右眼两块镜片与所述显示器2间的距离可调节，和/或所述左右眼两块镜片之间的距离可调节，，以适应不同受检者的个体化需求。
进一步地，所述固定头带12可进行松紧调节，便于加强虚拟现实头戴式设备1的佩戴稳定性和舒适度。
进一步地，还包括电池4，所述电池4与所述显示器2和所述处理器3连接，并依次安装在所述虚拟现实头戴式设备1内。所述电池4可为石墨烯电池或锂电池，但不局限于此。更优选地，还包括与所述电池4连接的充电接口，可通过所述充电接口与外接电源连接进行充电。
进一步地，所述虚拟现实头戴式设备1是VR眼镜、VR眼罩或VR头盔。
一种采用如上所述的基于VR技术和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置的检测方法，包括：
非社交物体探索：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端6控制所述处理器3发送相应的指令至显示器2，所述显示器2接收指令并显示非社交物体图片，受检者根据提示进行自由探索和指定目标探索，记录受检者的反应时间、目标探索正确率及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度。
所示自由探索限定在30s以内，优选为15s，所述指定探索目标分别居于显示器2的不同方位，所述指定探索目标数量限定在15个以内，优选为9个，每个目标的探索时间限定在15s以内，优选为8s。
阅读测试：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端6控制所述处理器3发送相应的指令至显示器2，所述显示器2接收指令并显示文字信息，记录受检者的阅读用时、阅读速度及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度。
所述阅读测试采用逐渐增加文字数量的测试、逐渐减少文字数量的测试或文字数量随机变化的测试，记录受检者对不同数量的文字信息的阅读用时、阅读速度及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度。
面孔识别与再认：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端6控制所述处理器3发送相应的指令至显示器2，所述显示器2接收指令并显示面孔图片，受检者在一定时间内观察显示器2上出现的面孔，优选地，观察时间为5s；随后面孔消失，显示器2上再度呈现多张面孔图片，优选为3张，其中包括1张上一阶段出现的面孔，受检者在一定时间内进行面孔再认和选择，优选地，再认时间为8s，记录受检者的反应时间、面孔再认正确率及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度。
进一步地，先采用与受检者相同国家或地区的面孔图片进行测试，然后采用与受检者不同国家或地区的面孔图片进行测试，当然两者的顺序可以调换。记录受检者的反应时间、面孔再认正确率及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度。
运动追踪注视点：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端6控制所述处理器3发送相应的指令至显示器2，所述显示器2接收指令并在显示器的不同位置随机出现注视点，优选为13个位置，注视点持续一定时间后消失，优选为1s后消失，受检者以最快的速度追踪显示器2上的注视点，记录受检者的追踪时间及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度。
色棋排序：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端6控制所述处理器3发送相应的指令至显示器2，所述显示器2接收指令并显示随机打乱的色棋，受检者在一定时间内，优选为2分钟，按照色相顺序进行排序，记录受检者的分数及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度。
将不同测试模块所记录的信息与标准值进行比较，并比较不同测试模块下记录的眼动相关指标。
进一步地，每隔一段时间进行一次测试，将后一阶段的测试结果与前一阶段的测试结果进行比较，获得视觉功能在不同阶段的发展趋势。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.基于VR和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置，其特征在于，包括虚拟现实头戴式设备(1)、显示器(2)、处理器(3)、眼动追踪传感器(5)和控制终端(6)，所述显示器(2)设置在所述虚拟现实头戴式设备(1)内，所述处理器(3)与所述显示器(2)信号连接，所述控制终端(6)与所述处理器(3)和所述眼动追踪传感器(5)信号连接，所述处理器(3)用于发送指令到显示器(2)上使之呈现相应的检测内容；所述眼动追踪传感器(5)用于采集受检者眼球对所述显示器(2)上视觉刺激所产生的反应数据。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述显示器(2)包括以下一种或多种模块：非社交物体探索模块、阅读测试模块、面孔识别与再认模块、运动追踪注视点模块、色棋排序模块。
3.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述非社交物体探索模块用于在显示器(2)上进行非社交物体图片的自由探索和指定目标探索；所述阅读测试模块用于在显示器(2)上显示文字信息，且所述阅读测试模块包括数字逐级增加的多段文字；所述面孔识别与再认模块用于受检者在显示器(2)上进行面孔图片的识别和再认，所述面孔识别与再认模块包括不同地区或国家的面孔图片；所述运动追踪注视点模块用于在显示器(2)的不同位置处随机出现注视点；所述色棋排序模块用于在显示器(2)上显示随机打乱的色棋。
4.如权利要求1-3任一所述的检测装置，其特征在于，所述虚拟现实头戴式设备(1)用于提供封闭的视野空间和视线通路；所述显示器(2)用于在所述视野空间内展示视觉功能检测试题或虚拟现实场景下的视觉任务；所述控制终端(6)用于测试参数的设定，和/或受检者个人信息的录入，和/或输出受检者眼球运动的信息及视觉功能检测的结果。
5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述眼动追踪传感器(5)位于所述显示器(2)的正下方，与受试者瞳孔相对。
6.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述控制终端(6)为具有输入功能和输出功能的手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑，所述控制终端(6)与所述眼动追踪传感器(5)通过红外线、蓝牙或线缆的方式信号连接。
7.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述虚拟现实头戴式设备(1)上设置有与所述处理器(3)连接的扩展插槽(15)和/或数据接口(16)，所述控制终端(6)与所述处理器(3)通过所述扩展插槽(15)或数据接口(16)相连接。
8.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述虚拟现实头戴式设备(1)包括外壳(11)、固定头带(12)、镜片(13)和底盖(14)，所述镜片(13)包括左右眼两块镜片，所述左右眼两块镜片与所述显示器(2)间的距离可调节，和/或所述左右眼两块镜片之间的距离可调节，所述固定头带(12)可进行松紧调节。
9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的基于VR和眼动追踪的多功能视觉功能检测装置的检测方法，包括以下一种或多种检测：
非社交物体探索：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端(6)控制所述处理器(3)发送相应的指令至显示器(2)，所述显示器(2)接收指令并显示非社交物体图片，受检者根据提示进行自由探索和指定目标探索，记录受检者的反应时间、目标探索正确率及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度，所示自由探索限定在30s以内，所述指定探索目标分别居于显示器(2)的不同方位，所述指定探索目标数量限定在15个以内，每个目标的探索时间限定在15s以内；
阅读测试：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端(6)控制所述处理器(3)发送相应的指令至显示器(2)，所述显示器(2)接收指令并显示文字信息；所述阅读测试采用逐渐增加文字数量的测试、逐渐减少文字数量的测试或文字数量随机变化的测试，记录受检者对不同数量的文字信息的阅读用时、阅读速度及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度；
面孔识别与再认：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端(6)控制所述处理器(3)发送相应的指令至显示器(2)，所述显示器(2)接收指令并显示面孔图片，受检者在一定时间内观察显示器(2)上出现的面孔，随后面孔图片消失；一定时间后，显示器(2)上再度呈现多张面孔图片，其中包括1张上一阶段出现的面孔，受检者在一定时间内进行面孔再认和选择；所述面孔识别与再认测试中，先采用与受检者相同国家或地区的面孔图片进行测试，然后采用与受检者不同国家或地区的面孔图片进行测试，记录受检者的反应时间、面孔再认正确率及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度；
运动追踪注视点：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端(6)控制所述处理器(3)发送相应的指令至显示器(2)，所述显示器(2)接收指令并在显示器的不同位置随机出现注视点，注视点持续一定时间后消失，受检者以最快的速度追踪显示器(2)上的注视点，记录受检者的追踪时间及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度；
色棋排序：受检者佩戴所述检测装置，所示控制终端(6)控制所述处理器(3)发送相应的指令至显示器(2)，所述显示器(2)接收指令并显示随机打乱的色棋，受检者在一定时间内，按照色相顺序进行排序，记录受检者的分数及眼动相关指标，所述眼动相关指标包括以下一个或多个：潜伏期、频率、幅度、方向、持续时间和峰值速度；
将各测试模块所记录的数据与标准值进行比较。
10.如权利要求9所述的方法，还包括：比较各测试模块下记录的眼动相关指标，以及每隔一段时间进行一次测试，将后一阶段的测试结果与前一阶段的测试结果进行比较，获得视觉功能在不同阶段的发展趋势。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110200748A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-06 | 上海海洋大学 | 一种假体视觉下功能评估仿真装置及其操作方法 |
| CN110801202A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-02-18 | 天津大学 | 一种基于单向透视镜的眼动追踪视频拍摄系统 |
| CN110881981A (zh) * | 2019-11-16 | 2020-03-17 | 嘉兴赛科威信息技术有限公司 | 一种基于虚拟现实技术的阿尔兹海默症辅助检测系统 |
| CN110916991A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-03-27 | 温州医科大学附属眼视光医院 | 一种个性化视觉训练方法及训练装置 |
| CN111190826A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-22 | 上海曼恒数字技术股份有限公司 | 一种虚拟现实沉浸式追踪环境的测试方法、装置、存储介质及设备 |
| WO2021027235A1 (zh) * | 2019-08-09 | 2021-02-18 | 西安交通大学 | 一种幼儿弱视脑电客观检测仪 |
| WO2021042504A1 (zh) * | 2019-09-06 | 2021-03-11 | 杨容 | 一种基于虚拟现实技术的视网膜检测系统 |
| CN112731668A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-04-30 | 东莞市东全智能科技有限公司 | 头戴式近视调节装置及近视调节方法 |
| CN113516683A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-10-19 | 广东视明科技发展有限公司 | 评估移动速度对立体视影响的建模方法 |
| CN114159063A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-11 | 陕西百乘网络科技有限公司 | 基于目光焦点追踪数据的运动协调性的量化评估方法 |
| CN114569056A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-06-03 | 首都医科大学附属北京天坛医院 | 眼球检测和视觉模拟设备以及眼球检测以及视觉模拟方法 |
| WO2023123628A1 (zh) * | 2021-12-29 | 2023-07-06 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 多维度信号控制系统和方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140171756A1 (en) * | 2012-04-18 | 2014-06-19 | TBI Diagnostics LLC | System for the physiological evaluation of brain function |
| CN106551674A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-04-05 | 中国人民解放军海军总医院 | 基于模拟空间定向障碍场景的眼动测量装置 |
| CN106843500A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 南通大学 | 基于眼动追踪技术的认知水平康复训练系统 |
| CN107169309A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-09-15 | 北京为凡医疗信息技术有限公司 | 基于头戴式检测设备的视野检测方法、系统及检测装置 |
| CN107247511A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-10-13 | 浙江大学 | 一种基于虚拟现实中眼动捕捉的跨物体交互方法与装置 |
| CN107656613A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-02-02 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种基于眼动追踪的人机交互系统及其工作方法 |
-
2019
- 2019-01-31 CN CN201910095950.XA patent/CN109645955B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140171756A1 (en) * | 2012-04-18 | 2014-06-19 | TBI Diagnostics LLC | System for the physiological evaluation of brain function |
| CN106551674A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-04-05 | 中国人民解放军海军总医院 | 基于模拟空间定向障碍场景的眼动测量装置 |
| CN106843500A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 南通大学 | 基于眼动追踪技术的认知水平康复训练系统 |
| CN107247511A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-10-13 | 浙江大学 | 一种基于虚拟现实中眼动捕捉的跨物体交互方法与装置 |
| CN107169309A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-09-15 | 北京为凡医疗信息技术有限公司 | 基于头戴式检测设备的视野检测方法、系统及检测装置 |
| CN107656613A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-02-02 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种基于眼动追踪的人机交互系统及其工作方法 |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110200748A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-06 | 上海海洋大学 | 一种假体视觉下功能评估仿真装置及其操作方法 |
| WO2021027235A1 (zh) * | 2019-08-09 | 2021-02-18 | 西安交通大学 | 一种幼儿弱视脑电客观检测仪 |
| WO2021042504A1 (zh) * | 2019-09-06 | 2021-03-11 | 杨容 | 一种基于虚拟现实技术的视网膜检测系统 |
| CN110801202A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-02-18 | 天津大学 | 一种基于单向透视镜的眼动追踪视频拍摄系统 |
| CN110916991A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-03-27 | 温州医科大学附属眼视光医院 | 一种个性化视觉训练方法及训练装置 |
| CN110881981A (zh) * | 2019-11-16 | 2020-03-17 | 嘉兴赛科威信息技术有限公司 | 一种基于虚拟现实技术的阿尔兹海默症辅助检测系统 |
| CN111190826A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-22 | 上海曼恒数字技术股份有限公司 | 一种虚拟现实沉浸式追踪环境的测试方法、装置、存储介质及设备 |
| CN111190826B (zh) * | 2019-12-30 | 2024-01-23 | 上海曼恒数字技术股份有限公司 | 一种虚拟现实沉浸式追踪环境的测试方法、装置、存储介质及设备 |
| CN112731668A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-04-30 | 东莞市东全智能科技有限公司 | 头戴式近视调节装置及近视调节方法 |
| CN113516683A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-10-19 | 广东视明科技发展有限公司 | 评估移动速度对立体视影响的建模方法 |
| CN113516683B (zh) * | 2021-04-12 | 2023-10-10 | 广东视明科技发展有限公司 | 评估移动速度对立体视影响的建模方法 |
| CN114159063A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-11 | 陕西百乘网络科技有限公司 | 基于目光焦点追踪数据的运动协调性的量化评估方法 |
| WO2023123628A1 (zh) * | 2021-12-29 | 2023-07-06 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 多维度信号控制系统和方法 |
| CN114569056A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-06-03 | 首都医科大学附属北京天坛医院 | 眼球检测和视觉模拟设备以及眼球检测以及视觉模拟方法 |
| CN114569056B (zh) * | 2022-01-28 | 2022-11-15 | 首都医科大学附属北京天坛医院 | 眼球检测和视觉模拟设备以及眼球检测以及视觉模拟方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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