CN113080839A - 结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，涉及视觉训练设备的技术领域，解决了如何结合眼球运动，进行动态立体视功能评估的问题，利用可视目标生成器生成基本的可视视觉生物信息刺激模型，结合运动设定变换模块设置变换可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，体现动态的效果，在评估动态立体视功能的同时，起到强化立体视功能的作用，待评估者通过观测器观测可视生物刺激模型目标，运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块调节可视视觉生物信息刺激模型的多种运动属性，吸引待评估者的注意力，灵活调动待评估者的眼球运动，提高用户体验，填补动态立体视功能评估方式的研究空白。

Description

结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统
技术领域
本发明涉及动态立体视功能评估的技术领域，更具体地，涉及一种结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统。
背景技术
立体视功能是视觉器官对周围物体远近、深浅、高低三维空间位置的分辨感知能力，是建立在双眼同时视和融合功能基础上的独立的最高级双眼视功能。由于两眼水平分开，物体在左右眼视网膜成像，形成微小的不对应差别，即双眼视差，并由此产生立体视觉，一方面人体的立体视觉功能的状态取决于人体分辨双眼视网膜影像间最小水平视差的能力；视觉生物信息刺激是指用户通过双眼直接或通过观测设备间接观测到的视标图像，分别或同步地向用户的每只眼睛呈现视觉刺激，视觉刺激通过视神经系统传输至用户的大脑，然后大脑整合加工做出身体动作反应，所述的视标图像能被同时或分别控制刺激参数，从而能评估或检查与视觉功能有关的视觉通路的缺陷，双眼视差的分辨能力是衡量立体视功能的一个重要标志，但也存在不容忽视的另一方面：立体视的获得以及精细的立体视锐度依赖于准确协调的眼球运动，尤其是动态的立体视觉功能，对眼球运动的平衡协调性要求更高。
高度的视觉敏锐度局限于视网膜中央的小圆形区域，视网膜中央的小圆形区域密集地充满了锥状感光器，视网膜对光最敏感的区域称为中央窝，眼球运动可以将中央窝引导到感兴趣的新物体上，或者补偿引起中央窝从已经被注意的目标移开的干扰，眼球运动可以让我们扫描视野，将注意力集中在场景中传达最重要信息的部分。正常情况下，人的一双眼睛周围有六对肌肉，眼球运动靠这六对肌肉的相互协调来完成，一旦有哪一条肌肉出现了问题，就会导致眼球运动的协调出现问题，进一步导致立体视功能受损或人眼斜视等不良后果，因此，眼球运动的协调性直接与人眼的立体视觉功能优良程度相关，2013年8月24日，中国专利(公开号：CN103054698A)中公开了一种人眼立体视知觉学习训练仪，学习训练仪通过计算机、显示装置、鼠标、键盘、立体镜系统等多种设备组成，将有视差的刺激图形通过立体镜的折射呈给人眼，通过两眼的融合功能将物象融为一个有立体感的图形，通过改变视差的大小来改变刺激图形的难度，即仅从视差分辨的角度进行人眼立体视功能的评估和立体视功能的学习训练，一方面刺激图形是静态的，不利于吸引待评估者的注意力，另一方面静态的刺激图像不能灵活地调动待评估者的眼球运动，也无法评估用户的动态立体视功能，而实践证明，积极地训练眼球运动的协调性能强化人体的立体视功能，当前不存在结合多种运动属性变量，调动眼球运动，进行动态立体视功能评估的方式，这方面仍然属于研究的空白。
发明内容
为解决如何结合眼球运动，进行动态立体视功能评估的问题，本发明提出一种结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，考虑多种运动属性变量，训练待评估者眼球运动的同时，进行动态立体视功能评估，提高用户体验，进一步强化立体视功能。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，包括：
可视目标生成器，用于生成若干个可视视觉生物信息刺激模型；
显示装置，用于显示可视视觉生物信息刺激模型，为可视视觉生物信息刺激模型目标提供展示空间；
观测器，用于待评估者双眼观测并分辨显示装置显示的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态情况时使用；
视差变换模块，用于变换双眼视差参数，变换双眼视差值的范围为0～R角秒，其中，R表示最大双眼视差值；
运动设定变换模块，用于设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，并根据指示变换可视视觉生物信息刺激模型的运动类型参数；所述运动类型包括：左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动，用于训练眼球运动；
速度分级设定变换模块，用于设置若干个可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的运动速度级别，并根据指示变换运动速度级别参数，所述运动速度级别包括一级、二级及三级；
幅度设定变换模块，用于设置若干个可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的运动幅度，并根据指示变换可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度参数；
位置状态判断模块，用于判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态情况是否正确；
运动类型遍历判断模块，用于判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全；
速度变换遍历判断模块，用于判断可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的速度级别是否遍历完全；
评估结果输出模块，用于输出待评估者的动态立体视功能评估结果。
在本技术方案中，可视目标生成器内封装有不同可视视觉生物信息刺激模型的程序编码模块，可根据待评估者需要编码生成不同的可视视觉生物信息刺激模型，除利用可视目标生成器生成基本的可视视觉生物信息刺激模型外，还结合运动设定变换模块设置变换可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，以体现动态的效果，在评估动态立体视功能的同时，起到强化立体视功能的作用，待评估者通过观测器观测可视生物刺激模型目标，所述可视视觉生物信息刺激模型的形态可以相同，也可以互不相同，是立体形态，可以为规则的板状，也可以为不规则的冰山状等形态，运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块调节可视视觉生物信息刺激模型的多种运动属性，吸引待评估者的注意力，灵活调动待评估者的眼球运动；另一方面，从动态立体视评估层面，与立体视最直接相关的即双眼视差，本发明提出的评估系统中包含了视差变换模块，结合运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块的调节，协助待评估者评估视差变化情况下的动态立体视功能，提高用户体验，填补动态立体视功能评估方式的研究空白。
优选地，所述系统还包括外接键盘，连接显示装置，协助视差变换模块、运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块分别通过按键输入变换可视视觉生物信息刺激模型的双眼视差参数、运动类型参数、速度级别参数及运动幅度参数。
优选地，所述若干个可视视觉生物信息刺激模型处于显示装置显示空间的不同竖直面上，在评估中每一时刻的运动类型相同，但不同步。
在此，“处于显示装置显示空间的不同竖直面上”是指若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意两个之间在显示装置的显示空间中存在一定的间距，若干个可视视觉生物信息刺激模型的运动类型相同，即均左右运动或上下垂直运动或前后运动或摆动，但不同步向左或向右，不同步向上或向下，不同步向前或向后，不同步向一个方向摆动，所述不同步表示不同时协调，所述的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均是以显示装置呈现的显示区域为标准定义的。
优选地，所述幅度设定变换模块变换可视视觉生物信息刺激模型运动幅度的范围为：minrange～maxrange，其中，minrange表示可视视觉生物信息刺激模型的最小运动幅度，maxrange表示可视视觉生物信息刺激模型的最大运动幅度。
优选地，所述视差变换模块以U作为等间隔变换间距，将双眼视差值从R依次降低；所述幅度设定变换模块以F作为等间隔变换间距，将可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度从minrange依次升高。
在此，与立体视最直接相关的即双眼视差，视差变换模块将双眼视差值从最大的双眼视差值(对应最容易观测的立体视)开始降低，提升立体视的观测难度，从而得到待评估者能观测到的立体视对应的双眼视差水平；幅度设定变换模块是从动态的角度，协助待评估者评估动态立体视功能。
优选地，可视视觉生物信息刺激模型的位置状态情况包括可视视觉生物信息刺激模型的“远”位置状态和可视视觉生物信息刺激模型的“近”位置状态，其中，以显示装置为界面，可视视觉生物信息刺激模型沿显示装置界面进入显示区域内部的方向为“远”，可视视觉生物信息刺激模型沿显示区域内部移向显示装置界面的方向为“近”。
优选地，使用所述结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统的操作步骤至少包括：
S1.利用可视目标生成器在显示装置的指定区域生成若干个可视视觉生物信息刺激模型；
S2.通过运动设定模块将左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动运动类型中的任意一个作为若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型；
S3.将双眼视差初始值设置为R，利用速度分级设定变换模块将一级、二级及三级运动速度级别中的任意一个设置为初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别；
S4.利用幅度设定变换模块设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动幅度为range；
S5.若干个可视视觉生物信息刺激模型刺激待评估者的双眼作出眼球运动，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S6.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，待评估者对可视视觉生物信息刺激模型能形成动态立体视觉，执行步骤S7；否则，待评估者对可视视觉生物信息刺激模型不能形成动态立体视觉；
S7.以U作为等间隔变换间距，视差变换模块将双眼视差值从R降低，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S8.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，返回执行步骤S7；否则，执行步骤S9；
S9.利用运动类型遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全，若是，评估结果输出模块输出可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨错误时对应的双眼视差值Q中的最小值Qi，以U作为等间隔变换间距，将双眼视差值Q中的最小值Qi升高，计算得到待评估者最佳的双眼视差水平值Qi+U，执行步骤S10；否则，利用运动设定变换模块可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，返回执行步骤S7；
S10.依次进入可视视觉生物信息刺激模型运动速度级别变换、运动幅度变换的动态立体视功能评估，得出动态立体视功能评估结果。
首先通过运动设定模块选定可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型，通过速度分级设定变换模块设置初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别，通过幅度设定变换模块设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动幅度为range，range为运动幅度范围中的一个值，理想状态为不影响待评估者正常立体视功能的值，体现了此时评估的是可视视觉生物信息刺激模型在某一种正常运动幅度下，随着双眼视差值变换及运动类型变换的待评估者的动态立体视功能，不同的运动类型变换体现立体视的动态情况，即首先评估双眼视差值变换下待评估者的动态立体视水平，得到一个初步动态情况下的待评估者双眼视差水平最佳值，其中，随着双眼视差值的降低，可视视觉生物信息刺激模型立体视的观测难度越大，可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时对应的双眼视差值越小，代表待评估者的动态立体视功能越强，可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨错误时对应的双眼视差值Q中的最小值Qi并不代表此时待评估者的双眼视差水平为Qi，因为待评估者此时分辨错误，但Qi上一级别对应待评估者双眼视差水平[Qi+U]的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是分辨正确的，U是一个可以根据需要选定的间隔，可大可小，而后增大动态立体视的评估难度，进入可视视觉生物信息刺激模型运动速度级别变换、运动幅度变换下的动态立体视功能评估，充分调动待评估者的眼球运动，在动态立体视评估的同时，强化待评估者的立体视功能。
优选地，步骤S10所述的进入可视视觉生物信息刺激模型的运动速度变换级别的动态立体视功能评估的过程至少包括：
S101.通过运动设定模块将左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动运动类型中的任意一个作为若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型；
S102.通过视差变换模块将双眼视差值变换为[Qi+U]角秒，利用速度分级设定变换模块将一级、二级及三级运动速度级别中的任意一个设置为初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别；
S103.利用幅度设定变换模块设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动幅度为range；
S104.若干个可视视觉生物信息刺激模型刺激待评估者的双眼作出眼球运动，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S105.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，执行步骤S106；否则，执行步骤S107；
S106.利用速度变换遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别是否遍历完全，若是，执行步骤S107；否则，利用速度分级设定变换模块变换可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别，返回执行步骤S104；
S107.利用运动类型遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全，若是，评估结果输出模块输出可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动类型及运动速度级别，执行步骤S108；否则，利用运动设定变换模块可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，返回执行步骤S101；
S108.进入可视视觉生物信息刺激模型运动幅度变换的动态立体视功能评估，得出动态立体视功能评估结果。
在此，进入可视视觉生物信息刺激模型的运动速度变换级别的动态立体视功能评估过程后，重新设定可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型，而双眼视差变换对应的双眼视差最佳水平已在进入可视视觉生物信息刺激模型的运动速度变换级别的动态立体视功能评估过程得出，此时设置双眼视差值为[Qi+U]角秒体现了评估的是可视视觉生物信息刺激模型在双眼视差最佳值下，随着运动速度级别变换及运动类型变换的待评估者的动态立体视功能，其中，不同的运动速度级别体现立体视的动态情况，进一步从速度层面调动待评估者的眼球运动，输出的是可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动类型及运动速度级别，运动类型及运动速度级别越多，待评估者的动态立体视功能越强。
优选地，步骤S108所述的进入可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度变换的动态立体视功能评估的过程至少包括：
S118.通过运动设定模块将左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动运动类型中的任意一个作为若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型；
S128.通过视差变换模块将双眼视差值变换为[Qi+U]角秒，利用速度分级设定变换模块将一级、二级及三级运动速度级别中的任意一个设置为初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别；
S138.利用幅度设定变换模块将若干个可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度变换为minrange；
S148.若干个可视视觉生物信息刺激模型刺激待评估者的双眼作出眼球运动，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S158.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，以F为等间隔变换间隔，幅度设定变换模块将可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度从minrange升高，返回步骤S148；否则，执行S168；
S168.利用运动类型遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全，若是，评估结果输出模块输出可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨错误时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度值Rangj，j表示运动幅度升高次数，以F为等间隔变换间隔，将运动幅度值Rangj降低，计算得到待评估者第j次分辨的可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度水平值[Rangj-F],评估结果输出模块输出每一次可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时的运动类型及运动幅度水平值[Rangj-F]；否则，利用运动设定变换模块可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，返回执行步骤S118。
在此，进入可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度变换的动态立体视功能评估过程后，重新设定可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型，而双眼视差变换对应的双眼视差最佳水平已在进入可视视觉生物信息刺激模型的运动速度变换级别的动态立体视功能评估过程得出，速度分级设定变换模块设置初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别，此时设置双眼视差值为[Qi+U]角秒体现了此时评估的是可视视觉生物信息刺激模型在双眼视差最佳值下，随着运动幅度的升高及运动类型变换的待评估者的动态立体视功能，其中，随着运动幅度的升高，可视视觉生物信息刺激模型立体视的观测难度越大，不同的运动幅度变换及运动类型变换均体现立体视的动态情况，运动幅度变换后第j次可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨错误时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度值Rangj并不代表此时待评估者可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度水平值，因为待评估者此时分辨错误，但Rangj升高前的可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度水平值[Rangj-F]对应的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是分辨正确的，F是一个可以根据需要选定的间隔，可大可小，输出的是每一次可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时的运动类型及运动幅度水平值[Rangj-F]，运动类型种类及运动幅度变换越多，待评估者的动态立体视功能越强。
优选地，评估结果输出模块输出的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动类型、运动速度级别及运动幅度越多，待评估者的动态立体视功能越强。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提出一种结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，利用可视目标生成器生成基本的可视视觉生物信息刺激模型，结合运动设定变换模块设置变换可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，体现动态的效果，在评估动态立体视功能的同时，训练眼球运动，起到强化立体视功能的作用，待评估者通过观测器观测可视生物刺激模型目标，运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块调节可视视觉生物信息刺激模型的多种运动属性，吸引待评估者的注意力，灵活调动待评估者的眼球运动；另一方面，从动态立体视评估层面，与立体视最直接相关的即双眼视差，本发明提出的评估系统中包含了视差变换模块，结合运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块的调节，协助待评估者评估视差变化情况下的动态立体视功能，提高用户体验，填补动态立体视功能评估方式的研究空白。
附图说明
图1表示本发明实施例中提出的结合眼球运动动态立体视功能评估系统的结构图；
图2表示本发明实施例中提出的可视视觉生物信息刺激模型的另一种示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好地说明本实施例，附图某些部位会有省略、放大或缩小，并不代表实际尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知内容说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示的结合眼球运动动态立体视功能评估系统的结构图，参见图1，所述系统包括：
可视目标生成器，用于生成若干个可视视觉生物信息刺激模型；在实际实施时，可视目标生成器里封装有不同形态的可视视觉生物信息刺激模型程序编码模块，可根据待评估者的需要编码生成不同的可视生物刺激模型，所述可视视觉生物信息刺激模型的形态可以相同，也可以互不相同，是立体形态，可以为规则的板状，也可以为不规则的冰山状等形态，颜色也可以不同，如图1所示，在本实施例中，所述可视视觉生物信息刺激模型为3个冰山状的形态，包括第一可视视觉生物信息刺激模型1，第二可视视觉生物信息刺激模型2及第三可视视觉生物信息刺激模型3，实际也可以为如图2所示的板状形态。
显示装置，用于显示可视视觉生物信息刺激模型，为可视视觉生物信息刺激模型目标提供展示空间；
观测器，用于待评估者双眼观测并分辨显示装置显示的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态情况时使用；在具体实施时，观测器和显示装置是相匹配的，但无论是显示装置还是观测器，都不局限于一种特定的设备，如显示装置可以为偏振显示设备、AR显示设备、VR显示设备、MR显示设备等，观测器可以为3D眼镜，VR头盔等；如图1所示，在本实施例中，观测器为VR头盔，显示装置为VR显示设备，显示装置显示的是一个立体的虚拟现实空间，可视视觉生物信息刺激模型展示在虚拟现实空间中；
视差变换模块，用于变换双眼视差参数，变换双眼视差值的范围为0～R角秒，其中，R表示最大双眼视差值；在实际实施时，待评估者通过显示装置的外接键盘输入装置，按键调节双眼视差参数的大小，从而变换可视视觉生物信息刺激模型在观测下的双眼视差表现形式。
运动设定变换模块，用于设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，并根据指示变换可视视觉生物信息刺激模型的运动类型参数；所述运动类型包括：左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动，用于训练眼球运动；在实际实施时，待评估者通过显示装置的外接键盘输入装置，按键调节变换可视视觉生物信息刺激模型的运动类型参数，从而变换可视视觉生物信息刺激模型的运动类型表现形式。
速度分级设定变换模块，用于设置若干个可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的运动速度级别，并根据指示变换运动速度级别参数，所述运动速度级别包括一级、二级及三级；在实际实施时，待评估者通过显示装置的外接键盘输入装置，按键调节变换可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的运动速度级别参数，从而变换可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别变现形式。
幅度设定变换模块，用于设置若干个可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的运动幅度，并根据指示变换可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度参数；在实际实施时，待评估者通过显示装置的外接键盘输入装置，按键调节变换可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的运动幅度参数，从而变换可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度变现形式。
位置状态判断模块，用于判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态情况是否正确；
运动类型遍历判断模块，用于判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全；
速度变换遍历判断模块，用于判断可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的速度级别是否遍历完全；
评估结果输出模块，用于输出待评估者的动态立体视功能评估结果。即除利用可视目标生成器生成基本的可视视觉生物信息刺激模型外，还结合运动设定变换模块设置变换可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，以体现动态的效果，在评估动态立体视功能的同时，训练眼球运动，起到强化立体视功能的作用，待评估者通过观测器观测可视生物刺激模型目标，运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块调节可视视觉生物信息刺激模型的多种运动属性，吸引待评估者的注意力，灵活调动待评估者的眼球运动；另一方面，从动态立体视评估层面，与立体视最直接相关的即双眼视差，本发明提出的评估系统中包含了视差变换模块，结合运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块的调节，协助待评估者评估视差变化情况下的动态立体视功能。
参见图1，可视目标生成器生成的3个可视视觉生物信息刺激模型处于显示装置显示空间的不同竖直面上，在评估中每一时刻的运动类型相同，但不同步，若图1所示，可视视觉生物信息刺激模型中任意两个之间在显示装置的显示空间中存在一定的间距，第一可视视觉生物信息刺激模型1与第二可视视觉生物信息刺激模型2之间的距离为d1，第二可视视觉生物信息刺激模型2与第三可视视觉生物信息刺激模型3之间的距离为d2，在本实施例中，3个可视视觉生物信息刺激模型的运动类型相同，运动类型均左右运动，但不同步向左或向右，所述的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均是以显示装置呈现的显示区域为标准定义的，图1中箭头表示运动方向，如第一可视视觉生物信息刺激模型1向左运动，但第二可视视觉生物信息刺激模型2向右运动，第三可视视觉生物信息刺激模型3向左运动，如图2所示的板状结构中，箭头也表示运动方向，图2中包括三个可视视觉生物信息刺激模型，第一可视视觉生物信息刺激模型1向上垂直运动，第二可视视觉生物信息刺激模型2向下垂直运动，第三可视视觉生物信息刺激模型3也向下垂直运动，只是第二可视视觉生物信息刺激模型2向下垂直运动，第三可视视觉生物信息刺激模型3也向下垂直运动，但与第二可视视觉生物信息刺激模型2向下垂直运动的距离不同。
系统还包括外接键盘4，外接键盘4连接显示装置，协助视差变换模块、运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块分别通过按键输入变换可视视觉生物信息刺激模型的双眼视差参数、运动类型参数、速度级别参数及运动幅度参数。
在本实施例中，幅度设定变换模块变换可视视觉生物信息刺激模型运动幅度的范围为：minrange～maxrange，其中，minrange表示可视视觉生物信息刺激模型的最小运动幅度，maxrange表示可视视觉生物信息刺激模型的最大运动幅度。
视差变换模块以U作为等间隔变换间距，将双眼视差值从R依次降低；所述幅度设定变换模块以F作为等间隔变换间距，将可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度从minrange依次升高，因为与立体视最直接相关的是双眼视差，视差变换模块将双眼视差值从最大的双眼视差值(对应最容易观测的立体视)开始降低，提升立体视的观测难度，从而得到待评估者能观测到的立体视对应的双眼视差水平；幅度设定变换模块是从动态的角度，协助待评估者评估动态立体视功能。
在本实施例中，可视视觉生物信息刺激模型的位置状态情况包括可视视觉生物信息刺激模型的“远”位置状态和可视视觉生物信息刺激模型的“近”位置状态，其中，以显示装置为界面，可视视觉生物信息刺激模型沿显示装置界面进入显示区域内部的方向为“远”，可视视觉生物信息刺激模型沿显示区域内部移向显示装置界面的方向为“近”。
在本实施例中，使用上述系统操作时的步骤包括：
S1.利用可视目标生成器在显示装置的指定区域生成若干个可视视觉生物信息刺激模型；
S2.通过运动设定模块将左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动运动类型中的任意一个作为若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型；
S3.将双眼视差初始值设置为R，利用速度分级设定变换模块将一级、二级及三级运动速度级别中的任意一个设置为初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别；在本实施例中，R取3000角秒。
S4.利用幅度设定变换模块设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动幅度为range；
S5.若干个可视视觉生物信息刺激模型刺激待评估者的双眼作出眼球运动，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S6.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，待评估者对可视视觉生物信息刺激模型能形成动态立体视觉，执行步骤S7；否则，待评估者对可视视觉生物信息刺激模型不能形成动态立体视觉；
S7.以U作为等间隔变换间距，视差变换模块将双眼视差值从R降低，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S8.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，返回执行步骤S7；否则，执行步骤S9；
S9.利用运动类型遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全，若是，评估结果输出模块输出可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨错误时对应的双眼视差值Q中的最小值Qi，以U作为等间隔变换间距，将双眼视差值Q中的最小值Qi升高，计算得到待评估者最佳的双眼视差水平值Qi+U，执行步骤S10；否则，利用运动设定变换模块可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，返回执行步骤S7；
S10.依次进入可视视觉生物信息刺激模型运动速度级别变换、运动幅度变换的动态立体视功能评估，得出动态立体视功能评估结果。
在本实施例中，步骤S10所述的进入可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别变换的动态立体视功能评估的过程包括：
S101.通过运动设定模块将左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动运动类型中的任意一个作为若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型；
S102.通过视差变换模块将双眼视差值变换为[Qi+U]角秒，利用速度分级设定变换模块将一级、二级及三级运动速度级别中的任意一个设置为初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别；
S103.利用幅度设定变换模块设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动幅度为range；
S104.若干个可视视觉生物信息刺激模型刺激待评估者的双眼作出眼球运动，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S105.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，执行步骤S106；否则，执行步骤S107；
S106.利用速度变换遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别是否遍历完全，若是，执行步骤S107；否则，利用速度分级设定变换模块变换可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别，返回执行步骤S104；
S107.利用运动类型遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全，若是，评估结果输出模块输出可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动类型及运动速度级别，执行步骤S108；否则，利用运动设定变换模块可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，返回执行步骤S101；
S108.进入可视视觉生物信息刺激模型运动幅度变换的动态立体视功能评估，得出动态立体视功能评估结果。
在本实施例中，步骤S108所述的进入可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度变换的动态立体视功能评估的过程包括：
S118.通过运动设定模块将左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动运动类型中的任意一个作为若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型；
S128.通过视差变换模块将双眼视差值变换为[Qi+U]角秒，利用速度分级设定变换模块将一级、二级及三级运动速度级别中的任意一个设置为初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别；
S138.利用幅度设定变换模块将若干个可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度变换为minrange；
S148.若干个可视视觉生物信息刺激模型刺激待评估者的双眼作出眼球运动，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S158.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，以F为等间隔变换间隔，幅度设定变换模块将可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度从minrange升高，返回步骤S148；否则，执行S168；
S168.利用运动类型遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全，若是，评估结果输出模块输出可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨错误时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度值Rangj，j表示运动幅度升高次数，以F为等间隔变换间隔，将运动幅度值Rangj降低，计算得到待评估者第j次分辨的可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度水平值[Rangj-F],评估结果输出模块输出每一次可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时的运动类型及运动幅度水平值[Rangj-F]；否则，利用运动设定变换模块可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，返回执行步骤S118。
整个评估过程涉及到的方法为步骤S1～步骤S118，细节上是一个层层嵌套的执行逻辑，最外层(步骤S1～步骤S10)的逻辑是可视视觉生物信息刺激模型的运动类型的变换循环，此时遍历了可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，而可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别及运动幅度是一定的，但可视视觉生物信息刺激模型是动态的，确定的是与待评估者动态立体视功能最直接相关的双眼视差最佳水平对应下可视视觉生物信息刺激模型的运动属性，调动眼球运动，强化立体视功能；整个次外层(步骤S81～步骤S88)的逻辑是在双眼视差最佳水平确定的情况下，可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度一定，可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别变换，不同的运动速度级别体现立体视的动态情况，进一步从速度层面调动待评估者的眼球运动，输出的是可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动类型及运动速度级别，运动类型及运动速度级别越多，待评估者的动态立体视功能越强；最内层(步骤S118～步骤S168)的逻辑是是在双眼视差最佳水平确定的情况下，可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别一定，随着运动幅度的升高，可视视觉生物信息刺激模型立体视的观测难度越大，不同的运动幅度变换及运动类型变换均体现立体视的动态情况，输出的是可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动类型及运动幅度，运动类型种类及运动幅度变换越多，待评估者的动态立体视功能越强。
在本实施例中，R取3000，是立体视最容易观测时对应的双眼视差水平。
附图中描述位置关系的仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，包括：
可视目标生成器，用于生成若干个可视视觉生物信息刺激模型；
显示装置，用于显示可视视觉生物信息刺激模型，为可视视觉生物信息刺激模型目标提供展示空间；
观测器，用于待评估者双眼观测并分辨显示装置显示的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态情况时使用；
视差变换模块，用于变换双眼视差参数，变换双眼视差值的范围为0～R角秒，其中，R表示最大双眼视差值；
运动设定变换模块，用于设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，并根据指示变换可视视觉生物信息刺激模型的运动类型参数；所述运动类型包括：左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动，用于训练眼球运动；
速度分级设定变换模块，用于设置若干个可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的运动速度级别，并根据指示变换运动速度级别参数，所述运动速度级别包括一级、二级及三级；
幅度设定变换模块，用于设置若干个可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的运动幅度，并根据指示变换可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度参数；
位置状态判断模块，用于判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态情况是否正确；
运动类型遍历判断模块，用于判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全；
速度变换遍历判断模块，用于判断可视视觉生物信息刺激模型在不同运动类型中的速度级别是否遍历完全；
评估结果输出模块，用于输出待评估者的动态立体视功能评估结果。
2.根据权利要求1所述的结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，所述系统还包括外接键盘，连接显示装置，协助视差变换模块、运动设定变换模块、速度分级设定变换模块及幅度设定变换模块分别通过按键输入变换可视视觉生物信息刺激模型的双眼视差参数、运动类型参数、速度级别参数及运动幅度参数。
3.根据权利要求1所述的结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，所述若干个可视视觉生物信息刺激模型处于显示装置显示空间的不同竖直面上，在评估中每一时刻的运动类型相同，但不同步。
4.根据权利要求1所述的结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，所述幅度设定变换模块变换可视视觉生物信息刺激模型运动幅度的范围为：minrange～maxrange，其中，minrange表示可视视觉生物信息刺激模型的最小运动幅度，maxrange表示可视视觉生物信息刺激模型的最大运动幅度。
5.根据权利要求4所述的结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，所述视差变换模块以U作为等间隔变换间距，将双眼视差值从R依次降低；所述幅度设定变换模块以F作为等间隔变换间距，将可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度从minrange依次升高。
6.根据权利要求1所述的结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，可视视觉生物信息刺激模型的位置状态情况包括可视视觉生物信息刺激模型的“远”位置状态和可视视觉生物信息刺激模型的“近”位置状态，其中，以显示装置为界面，可视视觉生物信息刺激模型沿显示装置界面进入显示区域内部的方向为“远”，可视视觉生物信息刺激模型沿显示区域内部移向显示装置界面的方向为“近”。
7.根据权利要求1所述的结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，使用所述系统时的操作步骤至少包括：
S1.利用可视目标生成器在显示装置的指定区域生成若干个可视视觉生物信息刺激模型；
S2.通过运动设定模块将左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动运动类型中的任意一个作为若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型；
S3.将双眼视差初始值设置为R，利用速度分级设定变换模块将一级、二级及三级运动速度级别中的任意一个设置为初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别；
S4.利用幅度设定变换模块设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动幅度为range；
S5.若干个可视视觉生物信息刺激模型刺激待评估者的双眼作出眼球运动，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S6.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，待评估者对可视视觉生物信息刺激模型能形成动态立体视觉，执行步骤S7；否则，待评估者对可视视觉生物信息刺激模型不能形成动态立体视觉；
S7.以U作为等间隔变换间距，视差变换模块将双眼视差值从R降低，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S8.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，返回执行步骤S7；否则，执行步骤S9；
S9.利用运动类型遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全，若是，评估结果输出模块输出可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨错误时对应的双眼视差值Q中的最小值Qi，以U作为等间隔变换间距，将双眼视差值Q中的最小值Qi升高，计算得到待评估者最佳的双眼视差水平值[Qi+U]，执行步骤S10；否则，利用运动设定变换模块可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，返回执行步骤S7；
S10.依次进入可视视觉生物信息刺激模型运动速度级别变换、运动幅度变换的动态立体视功能评估，得出动态立体视功能评估结果。
8.根据权利要求7所述的结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，步骤S10所述的进入可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别变换的动态立体视功能评估的过程至少包括：
S101.通过运动设定模块将左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动运动类型中的任意一个作为若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型；
S102.通过视差变换模块将双眼视差值变换为[Qi+U]角秒，利用速度分级设定变换模块将一级、二级及三级运动速度级别中的任意一个设置为初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别；
S103.利用幅度设定变换模块设置若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动幅度为range；
S104.若干个可视视觉生物信息刺激模型刺激待评估者的双眼作出眼球运动，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S105.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，执行步骤S106；否则，执行步骤S107；
S106.利用速度变换遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别是否遍历完全，若是，执行步骤S107；否则，利用速度分级设定变换模块变换可视视觉生物信息刺激模型的运动速度级别，返回执行步骤S104；
S107.利用运动类型遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全，若是，评估结果输出模块输出可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动类型及运动速度级别，执行步骤S108；否则，利用运动设定变换模块可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，返回执行步骤S101；
S108.进入可视视觉生物信息刺激模型运动幅度变换的动态立体视功能评估，得出动态立体视功能评估结果。
9.根据权利要求8所述的结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，步骤S108所述的进入可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度变换的动态立体视功能评估的过程至少包括：
S118.通过运动设定模块将左右运动、上下垂直运动、前后运动及摆动运动类型中的任意一个作为若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动类型；
S128.通过视差变换模块将双眼视差值变换为[Qi+U]角秒，利用速度分级设定变换模块将一级、二级及三级运动速度级别中的任意一个设置为初始运动类型下若干个可视视觉生物信息刺激模型的初始运动速度级别；
S138.利用幅度设定变换模块将若干个可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度变换为minrange；
S148.若干个可视视觉生物信息刺激模型刺激待评估者的双眼作出眼球运动，待评估者通过观测器观测并分辨显示装置显示的若干个可视视觉生物信息刺激模型中任意一个的位置状态情况；
S158.通过位置状态判断模块判断待评估者分辨的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态是否正确，若是，以F为等间隔变换间隔，幅度设定变换模块将可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度从minrange升高，返回步骤S148；否则，执行S168；
S168.利用运动类型遍历判断模块判断可视视觉生物信息刺激模型的运动类型是否遍历完全，若是，评估结果输出模块输出可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨错误时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度值Rangj，j表示运动幅度升高次数，以F为等间隔变换间隔，将运动幅度值Rangj降低，计算得到待评估者第j次分辨的可视视觉生物信息刺激模型的运动幅度水平值[Rangj-F],评估结果输出模块输出每一次可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时的运动类型及运动幅度水平值[Rangj-F]；否则，利用运动设定变换模块可视视觉生物信息刺激模型的运动类型，返回执行步骤S118。
10.根据权利要求9所述的结合眼球运动训练的动态立体视功能评估系统，其特征在于，评估结果输出模块输出的可视视觉生物信息刺激模型的位置状态分辨正确时对应的可视视觉生物信息刺激模型的运动类型、运动速度级别及运动幅度越多，待评估者的动态立体视功能越强。
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