CN114931353B - 一种便捷的快速对比敏感度检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种便捷的快速对比敏感度检测系统,其特征在于,包括检测端和计算端,所述检测端与计算端连接,检测端用于生成、呈现视标给受试者,收集受试者是否可见反馈和物理信息对视标生成参数进行调整,最终通过反馈结果获取下一个视标参数,计算端提供视标推荐所需要的算力、存储、算法以及并行计算控制等需求。本发明相对于比以往的技术改进了交互方式,保证检测精度,通过重新设计交互模式,实现了更快的检测速度,缩短到一两分钟就能完成检测。同时本发明交互无需医护人员干预,受试者可独立完成,结果客观。本发明还可以搭配平板等移动设备,可携带式的检查,方便医生到院外检测。
Description
技术领域
本发明涉及视力对比敏感度检测领域,更具体地,涉及一种便捷的快速对比敏感度检测系统。
背景技术
视力反映了黄斑中心凹在高对比度的情况下对细小物体的分辨能力,但生活中的视觉信息大部分都不是高对比度的,反映视功能需要对不同空间频率的对比敏感度进行全面评价。对比敏感度是测定视觉系统辨认不同大小物体空间频率(周/度)时,所需的物体表面的黑白反差(对比度),用以评价视觉系统对不同大小物体的分辨能力,是一种新的视觉功能定量检查方法。对比敏感度不但可以用于多种眼部疾病的评估,包括视神经损伤、弱视、黄斑部疾病、视网膜病变、青光眼等,还能够对其他疾病,如脑卒中等脑部疾病,糖尿病等代谢性疾病,所造成的视功能障碍进行评估,作为治疗预后评估的手段之一。
对比度(Contrast)一般用对比度阈值(contrast threshold)来评价,它指物体与其背景之间可区分的最小亮度差异。我们常用对比度阈值的倒数,即对比敏感度(contrastsensitivity,CS),来描述被试分辨对比度的能力。对比敏感度函数(contrastsensitivity function,CSF)可描述各个空间频率下的CS。目前临床上对比敏感度通常运用字母/光栅图表进行检测,普遍检测时间需要一个小时左右。近年出现的基于贝叶斯估计的优化算法把可以检测流程缩短到十分钟左右。检测时间过长导致整体检测效率低下,限制了其推广应用。最大的瓶颈在于系统与受试者的交互繁琐,(1)采用键盘回答方式,需要受试者观察视标后再从键盘上找寻对应按键,一次回答通常超过10秒;(2)检测需要医护人员协助指引完成,限制了检测效率。同时现有技术一般需要使用较大的灯板或者显示器等设备,病人需要前往医院进行检查。因此,快速的检测方法、依托可携带式的显示设备、更好的交互方式是对比敏感度检测能够广泛应用的基础。
现有技术公开了一种动态对比敏感度测试系统及其测试方法,该测试系统包括测试用电脑、屏幕、判定器和控制面板,其中屏幕用于显示动态光栅;判定器用于供被试判定所显示的光栅运动的方向;控制面板用于调整光栅的对比度、空间频率和运动速度;测试用电脑用于运行动态对比敏感度检测程序显示动态光栅,接收判定器按下的方向并判定正确还是错误,接收控制面板的控制信息;测试用电脑中设置有动态对比敏感度检测程序,动态对比敏感度检测程序具有动态正弦光栅显示功能、自动调整功能、对比度快速切换功能、空间频率快速切换功能、运动速度快速切换功能、自动测试功能、测试数据自动存储功能、测试结果自动输出功能和动态对比敏感度曲线自动绘图功能。该方案中的交互方式的耗时较大,且设备比较大,无法便携的携带。
发明内容
本发明提供一种便捷的快速对比敏感度检测系统,通过改进交互方式实现更快的检测速度。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种便捷的快速对比敏感度检测系统,包括检测端和计算端,所述检测端与计算端连接,其中:
检测端包括显示模块、检测控制模块和传感器/输入模块,所述显示模块用于显示所述检测控制模块生成的视标,所述检测控制模块与传感器/输入模块联系,获取受检者的物理信息和视标可见反馈结果,根据视标参数和传感器/输入模块获取的受试者物理信息,生成对应的视标,根据视标可见反馈结果从计算端获取下一个视标参数,以此循环直到检测结束;
计算端包括计算控制模块、存储模块和视标推荐模块,所述计算控制模块用于与所述检测端的信息对接和对多进程任务的分配与控制,所述存储模块记录受试者全部检测的结果,所述视标推荐模块根据受试者的检测记录,计算下一个对检测进度最优的检测点以及当前的检测结果。
优选地,所述显示模块用于显示所述检测控制模块生成的视标,具体为:
随机将检测控制模块生成的视标显示在视野中心注视区域中,所述视野中心注视区域以显示模块中心圆形区域界定,所述圆形区域的直径计算方法为:
其中,屏幕分辨率的宽度由检测端的检测控制模块自动获取,视角度数为测试开始前设置中设定,该值为人类中央视野范围,取值为3至7度;屏幕物理宽度是指显示模块的屏幕的横向距离;屏幕距离为显示模块的屏幕到受检者眼的距离;
所述视标随机显示位置的获取方法是通过相对视角范围中心的极坐标系P(ρ,θ),其中ρ称为P点的极径,θ称为P点的极角,该极坐标系的极径和极角分别获取随机值,从而获得随机显示在屏幕中的坐标(X,Y)。
优选地,所述视标包括数字视标和光栅视标,所述两种视标的生成流程如下:
对于数字视标,使用0-9为基准的数字视标,对基准的数字视标进行对比度滤波生成不同对比度的数字视标,再根据空间频率调整视标的大小;
对于光栅视标,根据空间频率值计算光栅密度,根据对比度计算光栅的亮度和暗区灰阶值,随机生成不同朝向的光栅视标。
优选地,所述视标的大小随着受检者眼距离显示模块的距离变化而变化。
优选地,所述视标随着受检者距离显示模块的距离变化而变化,具体为:
获取受检者眼到显示模块的距离;
计算端将空间频率和对比度传回给检测端的检测控制模块;
检测端的检测控制模块根据计算端实时传回的空间频率和对比度以及实时获取的受检者眼到显示模块的距离,进行视标大小的计算,并根据计算端传回的对比度调节视标与背景的灰度差异,实时推送给显示模块显示,其中视标大小的计算如下:
其中,视标常数为视标设计时设定,范围为1-9;屏幕距离为受检者眼到显示模块的屏幕的距离。
优选地,所述获取受检者眼到显示模块的距离,采取以下方法:
在小型设备上直接采用硬件上的tof摄像头/arkit/arcore作为测距,直接获取显示模块的屏幕到受检者眼的距离。
优选地,所述获取受检者眼到显示模块的距离,采取以下方法:
在拥有前置摄像头的设备上利用相似三角形原理进行测量显示模块的屏幕到人眼的距离,具体步骤为:
获取前置摄像头焦距或手动测定前置摄像头焦距;
通过前置摄像头拍摄受检者的脸部;
对获得的受检者脸部图像进行虹膜识别,并从图像中分割出虹膜,计算得到虹膜直径;
利用相似三角形定理可知,摄像头焦距、人眼虹膜直径、图像中虹膜直径以及屏幕距离可知四者的关系为:
其中,人眼虹膜直径采用固定值11.7mm;
可知屏幕距离的计算方法为:
其中,屏幕距离为受检者眼到显示模块的屏幕的距离。
优选地,所述视标推荐模块对接快速对比敏感度开源算法,包括基于贝叶斯估计实现的qcsf算法和基于深度学习实现的推荐算法,根据受试者的检测记录,计算下一个对检测进度最优的检测点以及当前的检测结果。
一种应用于上述所述的快速对比敏感度检测系统的使用方法,包括以下步骤:
受检者在检测前,根据实际情况调整系统默认参数,包括视标形式、视角度数、屏幕物理宽度和屏幕距离;
根据受检者设置的参数,进行计算视标出现的范围;
受检者通过观察屏幕上的视标,点击其肉眼可见的视标;
若屏幕上的视标被受检者点中,则计算端的视标推荐模块推荐下一个视标,且该视标的出现原则为:
a.位置均匀随机;
b.不与屏幕中的其他视标重叠;
c.位于视角范围内;
若屏幕中的视标存活时间结束之后,没被受检者点中,则自动消失;计算端模块推荐下一个视标;
上述屏幕中的视角范围内的视标数量始终维持相同数量,该数量可由受检者自己设定。
优选地,在受检者检测过程中,还进行受检者检测配合程度的评估,评估方法具体为:
视标显示位置为均匀随机分布,而受检者配合检测时,点击的位置也为均匀的分布,当受检者点击的次数远多于视标显示的次数以及受检者点击位置分布不均,则评估当前受检者属于不配合检测。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:
本发明相对于比以往的技术改进了交互方式,保证检测精度,通过重新设计交互模式,实现了更快的检测速度,缩短到一两分钟就能完成检测。同时本发明交互无需医护人员干预,受试者可独立完成,结果客观。本发明还可以搭配平板等移动设备,可携带式的检查,方便医生到院外检测。
附图说明
图1为本发明的系统模块示意图。
图2为本发明的数字视标示意图。
图3为本发明的光栅视标示意图。
图4为本发明的视标出现的范围示意图。
图5为本发明的不同对比度的数字视标示意图。
图6为受检者观察屏幕上的视标示意图。
图7为实施例提供的测试对比敏感度曲线。
图8为实施例根据相似三角形原理进行测量屏幕到人眼的距离的原理示意图。
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;
为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;
对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其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
本实施例提供一种便捷的快速对比敏感度检测系统,如图1所示,包括检测端和计算端,所述检测端与计算端连接,其中:
检测端包括显示模块、检测控制模块和传感器/输入模块,所述显示模块用于显示所述检测控制模块生成的视标,所述检测控制模块与传感器/输入模块联系,获取受检者的物理信息和视标可见反馈结果,根据视标参数和传感器/输入模块获取的受试者物理信息,生成对应的视标,根据视标可见反馈结果从计算端获取下一个视标参数,以此循环直到检测结束;
计算端包括计算控制模块、存储模块和视标推荐模块,所述计算控制模块用于与所述检测端的信息对接和对多进程任务的分配与控制,所述存储模块记录受试者全部检测的结果,所述视标推荐模块根据受试者的检测记录,计算下一个对检测进度最优的检测点以及当前的检测结果。
检测端和计算端通过常用的物理连接方式,包括但不限于本机,局域网/WIFI,以太网,移动网络等连接方式。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上,继续提供以下内容:
所述显示模块用于显示所述检测控制模块生成的视标,具体为:
随机将检测控制模块生成的视标显示在视野中心注视区域中,所述视野中心注视区域以显示模块中心圆形区域界定,如图4所示,所述圆形区域的直径计算方法为:
其中,屏幕分辨率的宽度由检测端的检测控制模块自动获取,视角度数为测试开始前设置中设定,该值为人类中央视野范围,取值为3至7度;屏幕物理宽度是指显示模块的屏幕的横向距离;屏幕距离为显示模块的屏幕到受检者眼的距离;
所述视标随机显示位置的获取方法是通过相对视角范围中心的极坐标系P(ρ,θ),其中ρ称为P点的极径,θ称为P点的极角,该极坐标系的极径和极角分别获取随机值,从而获得随机显示在屏幕中的坐标(X,Y)。
所述视标包括数字视标和光栅视标,所述两种视标的生成流程如下:
对于数字视标,使用0-9为基准的数字视标,如图2所示,对基准的数字视标进行对比度滤波生成不同对比度的数字视标,如图5所示,在根据空间频率调整视标的大小;
对于光栅视标,根据空间频率值计算光栅密度,根据对比度计算光栅的亮度和暗区灰阶值,随机生成不同朝向的光栅视标,如图3所示。
所述视标的大小随着受检者眼距离显示模块的距离变化而变化。
现有的对比敏感度检测设备一般为较大的灯板或显示器设备,受检者需要前往医院进行检测,因此对比敏感度快速检测方法依托可携带的显示设备,可携带式检查,应用于更多场景。
但是使用相对传统的检测仪器而言,使用较小的显示设备检测时,人眼的可视距离会减小,从而需要在屏幕距离更近的位置进行对比敏感度检测,然而在屏幕距离小的情况下,人体的摆动会对检测的精度产生很大影响,因此,本发明提出一种对比敏感度检测设备的小型化设计方法。该方法在于在小型化设备上设计一种动态获取屏幕距离的自动测量方法,实时调整视标大小的方法,从而消除因屏幕距离而产生的对比敏感度检测误差,实现对比敏感度快速检测系统的小型化和便携性,适用于除医院外更多的场景。
基于检测时采用设备的屏幕尺寸以及受试者与屏幕距离的信息,可以将该方法应用于不同场景,当距离较远的时候,一般采用屏幕较大的设备,受试者才能看清视标。
所述视标随着受检者距离显示模块的距离变化而变化,具体为:
获取受检者眼到显示模块的距离;
计算端将空间频率和对比度传回给检测端的检测控制模块;
检测端的检测控制模块根据计算端实时传回的空间频率和对比度以及实时获取的受检者眼到显示模块的距离,进行视标大小的计算,并根据计算端传回的对比度调节视标与背景的灰度差异,实时推送给显示模块显示,其中视标大小的计算如下:
其中,视标常数为视标设计时设定,范围为1-9;屏幕距离为受检者眼到显示模块的屏幕的距离。
所述获取受检者眼到显示模块的距离,采取以下方法:
在小型设备上直接采用硬件上的tof摄像头/arkit/arcore作为测距,直接获取显示模块的屏幕到受检者眼的距离。
所述获取受检者眼到显示模块的距离,采取以下方法:
在拥有前置摄像头的设备上利用相似三角形原理进行测量显示模块的屏幕到人眼的距离,具体步骤为:
获取前置摄像头焦距或手动测定前置摄像头焦距;
通过前置摄像头拍摄受检者的脸部;
对获得的受检者脸部图像进行虹膜识别,并从图像中分割出虹膜,计算得到虹膜直径;
利用相似三角形定理可知,如图8所示,摄像头焦距、人眼虹膜直径、图像中虹膜直径以及屏幕距离可知四者的关系为:
其中,人眼虹膜直径采用固定值11.7mm;
可知屏幕距离的计算方法为:
其中,屏幕距离为受检者眼到显示模块的屏幕的距离。
视标还分为静态视标和动态视标,静态视标大小不会随距离的变化而变化,动态视标大小随距离的变化而变化,当受试者与屏幕距离较近(小于0.6m)的场景,采用动态视标呈现给受试者;受试者可采用触摸、鼠标点击以及眼动追踪中的一种交互方式进行对比敏感度检测,当受试者与屏幕距离较远(大于0.6m)的场景,则可以采用静态视标呈现给受试者;受试者可采用采用鼠标点击的交互方式进行对比敏感度检测。
所述视标推荐模块对接快速对比敏感度开源算法,包括基于贝叶斯估计实现的qcsf算法和基于深度学习实现的推荐算法,根据受试者的检测记录,计算下一个对检测进度最优的检测点以及当前的检测结果。
实施例3
本实施例提供一种应用于在实施例1和实施例2所述的快速对比敏感度检测系统的使用方法,具体为:
受检者再检测前,根据实际情况调整系统默认参数,包括视标形式、视角度数、屏幕物理宽度和屏幕距离;
根据受检者设置的参数,进行计算视标出现的范围;
受检者通过观察屏幕上的视标,如图6所示,点击其肉眼可见的视标;
若屏幕上的视标被受检者点中,则计算端的视标推荐模块推荐下一个视标,且该视标的出现原则为:
a.位置均匀随机;
b.不与屏幕中的其他视标重叠;
c.位于视角范围内;
若屏幕中的视标存活时间结束之后,没被受检者点中,则自动消失(通常消失时间设定为3秒以上,排除人体反应及动作对检测的干扰,如有行动不便的受试者,可以酌情提高消失时间);计算端模块推荐下一个视标,同上述视标出现原则;
上述屏幕中的视角范围内的视标数量始终维持相同数量,该数量可由受检者自己设定;
受检者不断点击直到测试次数完成,屏幕出现测试对比敏感度曲线,如图7所示,其中横坐标为空间频率,纵坐标为敏感度(1/对比度),曲线为对比敏感度曲线。通过点击上一张/下一张按钮,可以看到随着检测过程对比敏感度曲线的变化。
上述受检者和系统的直接交互方式有三种,根据不同应用场景及实际需求,选择不同的交互方式进行。
(1)在使用平板进行对比敏感度检测的场景时,可以触摸点击方式交互,受检者通过手指触摸屏幕中肉眼可见的视标的方式从而进行受检者和系统的直接交互;
(2)在使用电脑进行对比敏感度检测的场景时,受检者通过鼠标点击屏幕中肉眼可见的视标的方式从而进行受检者和系统的直接交互;
(3)在使用平板或电脑进行对比敏感度检测的场景时,可选择眼动追踪的方式交互,受检者通过凝视屏幕中肉眼可见的视标的方式从而进行受检者和系统的直接交互;
本发明通过受检者与系统的直接交互方式,整个过程受检者只需点击肉眼可见的视标,无需考虑以往检测过程中的视标的属性,节省在视标难以识别时的停顿时间,解决了以往需要分段分组出现的视标显示过程无法连续快速检测的问题,在没有医生的协助下,受检者可以自行完成对比敏感度检测,从而缩短检测时间实现流畅且高效的检测过程。
实施例4
本实施例在实施例3的基础上,还在受检者检测过程中,还进行受检者检测配合程度的评估,评估方法具体为:
视标显示位置为均匀随机分布,而受检者配合检测时,点击的位置也为均匀的分布,当受检者点击的次数远多于视标显示的次数以及受检者点击位置分布不均,则评估当前受检者属于不配合检测。
上述操作过程为防止受检者随机乱点,不配合测试的情况对结果产生的影响,通过记录用户输入位置,分析点击区域分布,进行受检者检测配合程度的评估。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件;
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,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 (8)
1.一种便捷的快速对比敏感度检测系统,其特征在于,包括检测端和计算端,所述检测端与计算端连接,其中:
检测端包括显示模块、检测控制模块和传感器/输入模块,所述显示模块用于显示所述检测控制模块生成的视标,所述检测控制模块与传感器/输入模块联系,获取受检者的物理信息和视标可见反馈结果,根据视标参数和传感器/输入模块获取的受试者物理信息,生成对应的视标,根据视标可见反馈结果从计算端获取下一个视标参数,以此循环直到检测结束;
计算端包括计算控制模块、存储模块和视标推荐模块,所述计算控制模块用于与所述检测端的信息对接和对多进程任务的分配与控制,所述存储模块记录受试者全部检测的结果,所述视标推荐模块根据受试者的检测记录,计算下一个对检测进度最优的检测点以及当前的检测结果;
所述视标随着受检者距离显示模块的距离变化而变化,具体为:
获取受检者眼到显示模块的距离;
计算端将空间频率和对比度传回给检测端的检测控制模块;
检测端的检测控制模块根据计算端实时传回的空间频率和对比度以及实时获取的受检者眼到显示模块的距离,进行视标大小的计算,并根据计算端传回的对比度调节视标与背景的灰度差异,实时推送给显示模块显示,其中视标大小的计算如下:
其中,视标常数为视标设计时设定,范围为1-9;屏幕距离为受检者眼到显示模块的屏幕的距离;
屏幕分辨率的宽度由检测端的检测控制模块自动获取;屏幕物理宽度是指显示模块的屏幕的横向距离;屏幕距离为显示模块的屏幕到受检者眼的距离;
所述视标推荐模块对接快速对比敏感度开源算法,包括基于贝叶斯估计实现的qcsf算法和基于深度学习实现的推荐算法,根据受试者的检测记录,计算下一个对检测进度最优的检测点以及当前的检测结果。
2.根据权利要求1所述的便捷的快速对比敏感度检测系统,其特征在于,所述显示模块用于显示所述检测控制模块生成的视标,具体为:
随机将检测控制模块生成的视标显示在视野中心注视区域中,所述视野中心注视区域以显示模块中心圆形区域界定,所述圆形区域的直径计算方法为:
其中,屏幕分辨率的宽度由检测端的检测控制模块自动获取,视角度数为测试开始前设置中设定,视角度数为人类中央视野范围,取值为3至7度;屏幕物理宽度是指显示模块的屏幕的横向距离;屏幕距离为显示模块的屏幕到受检者眼的距离;
所述视标随机显示位置的获取方法是通过相对视角范围中心的极坐标系P(ρ,θ),其中ρ称为P点的极径,θ称为P点的极角,该极坐标系的极径和极角分别获取随机值,从而获得随机显示在屏幕中的坐标(X,Y)。
3.根据权利要求2所述的便捷的快速对比敏感度检测系统,其特征在于,所述视标包括数字视标和光栅视标,所述两种视标的生成流程如下:
对于数字视标,使用0-9为基准的数字视标,对基准的数字视标进行对比度滤波生成不同对比度的数字视标,再根据空间频率调整视标的大小;
对于光栅视标,根据空间频率值计算光栅密度,根据对比度计算光栅的亮度和暗区灰阶值,随机生成不同朝向的光栅视标。
4.根据权利要求3所述的便捷的快速对比敏感度检测系统,其特征在于,所述视标的大小随着受检者眼距离显示模块的距离变化而变化。
5.根据权利要求4所述的便捷的快速对比敏感度检测系统,其特征在于,所述获取受检者眼到显示模块的距离,采取以下方法:
在小型设备上直接采用硬件上的tof摄像头/arkit/arcore作为测距,直接获取显示模块的屏幕到受检者眼的距离。
7.一种应用于权利要求1至6任一项所述的快速对比敏感度检测系统的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
受检者在检测前,根据实际情况调整系统默认参数,包括视标形式、视角度数、屏幕物理宽度和屏幕距离;
根据受检者设置的参数,计算视标出现的范围;
受检者通过观察屏幕上的视标,点击其肉眼可见的视标;
若屏幕上的视标被受检者点中,则计算端的视标推荐模块推荐下一个视标,且该视标的出现原则为:
a.位置均匀随机;
b.不与屏幕中的其他视标重叠;
c.位于视角范围内;
若屏幕中的视标存活时间结束之后,没被受检者点中,则自动消失;计算端模块推荐下一个视标;
上述屏幕中的视角范围内的视标数量始终维持相同数量,该数量可由受检者自己设定。
8.根据权利要求7所述的快速对比敏感度检测系统的使用方法,其特征在于,在受检者检测过程中,还进行受检者检测配合程度的评估,评估方法具体为:
视标显示位置为均匀随机分布,而受检者配合检测时,点击的位置也为均匀的分布,当受检者点击的次数远多于视标显示的次数以及受检者点击位置分布不均,则评估当前受检者属于不配合检测。
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CN115553707A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-01-03 | 中山大学中山眼科中心 | 一种基于眼动追踪的对比敏感度测量方法及设备 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021008087A1 (zh) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 西安交通大学 | 基于运动视觉诱发电位的对比敏感度检测方法 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08140933A (ja) * | 1994-11-18 | 1996-06-04 | Browning Johannes | 視覚機能の検査装置及び検査方法 |
JP3942429B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2007-07-11 | 株式会社トプコン | コントラスト感度測定装置 |
JP4138571B2 (ja) * | 2003-05-02 | 2008-08-27 | 株式会社ニデック | 検眼装置 |
JP4716822B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2011-07-06 | 株式会社ニデック | 視野検査装置 |
CN101120870A (zh) * | 2007-07-31 | 2008-02-13 | 康佳集团股份有限公司 | 人眼视力测试方法及装置 |
US7938538B2 (en) * | 2008-05-09 | 2011-05-10 | University Of Southern California | Methods and devices for rapid measurement of visual sensitivity |
JP2010109567A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Hitachi Ltd | 情報処理装置および情報処理方法 |
JP4888579B2 (ja) * | 2010-04-21 | 2012-02-29 | パナソニック電工株式会社 | 視機能検査装置 |
WO2013170091A1 (en) * | 2012-05-09 | 2013-11-14 | The Schepens Eye Research Institute, Inc. | Rapid measurement of visual sensitivity |
US20160035122A1 (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Charles W. Stewart | Visual Function Targeting Using Varying Contrasting Areas |
CN104639643A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-20 | 北京市眼科研究所 | 基于互联网视频终端的综合视力自助检测方法 |
CN105455774B (zh) * | 2015-11-17 | 2018-01-16 | 中山大学中山眼科中心 | 基于两眼间对比度调控下物像不等的心理物理学测量方法 |
CN107550452B (zh) * | 2016-06-30 | 2022-04-15 | 中国科学院心理研究所 | 一种个性化自适应式视野缺损治疗系统 |
CN107411700A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-12-01 | 天津大学 | 一种手持式视力检测系统和方法 |
CN107028584B (zh) * | 2017-06-01 | 2019-05-17 | 赵阳 | 一种视野测量方法 |
US11484194B2 (en) * | 2017-06-23 | 2022-11-01 | Adaptive Sensory Technology, Inc. | Systems and methods for testing and analysis of visual acuity and its changes |
CN110063727A (zh) * | 2018-01-24 | 2019-07-30 | 苏州维视诺电子科技有限公司 | 一种判断用户视觉能力的方法和系统 |
EP3542704A1 (en) * | 2018-03-22 | 2019-09-25 | Tilak Healthcare | Visual testing using mobile devices |
JP7099855B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-07-12 | 株式会社トプコン | 視標呈示装置 |
CN108742512B (zh) * | 2018-04-17 | 2020-10-27 | 中山大学中山眼科中心 | 眼睛成像方法及装置 |
CN109303547A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-05 | 北京大学第三医院 | 一种视功能检查方法、装置、计算机设备和介质 |
CN110151120A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-08-23 | 武汉真元生物数据有限公司 | 视力检测方法、装置及电子设备 |
CN111248851B (zh) * | 2019-10-11 | 2023-08-11 | 中山大学中山眼科中心 | 一种视功能自测方法 |
CN112842248B (zh) * | 2020-12-31 | 2021-11-09 | 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院) | 一种动态对比敏感度测试系统及其测试方法 |
CN113951810A (zh) * | 2021-10-31 | 2022-01-21 | 广西秒看科技有限公司 | 一种终端屏幕显示视标的校准方法与视力检测系统 |
CN114931353B (zh) * | 2022-04-18 | 2023-04-14 | 中山大学中山眼科中心 | 一种便捷的快速对比敏感度检测系统 |
-
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021008087A1 (zh) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 西安交通大学 | 基于运动视觉诱发电位的对比敏感度检测方法 |
Also Published As
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---|---|
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