CN115702774A - 使用视觉筛查设备确定色觉能力 - Google Patents

Abstract

本文描述了一种用于对患者执行视觉筛查测试、特别是色觉筛查测试的视觉筛查设备。该视觉筛查设备可以包括配置为执行视觉筛查测试的操作的相关方法及系统。该设备可以包括：第一辐射源，配置为产生颜色刺激；第二辐射源，与第一辐射源分立，并配置为发射近红外辐射；以及传感器，配置为捕获由第二辐射源发射且被患者眼睛反射的近红外辐射。该设备还可以配置为使颜色刺激显示给患者，并响应于颜色刺激确定患者眼睛的测量结果。该设备还可以配置为分析测量结果以产生与患者视觉相关联的建议和/或诊断。该设备还可以配置为向进行视觉测试的操作者显示建议和/或测量结果以及附加筛查数据。

Description

使用视觉筛查设备确定色觉能力

技术领域

本申请涉及医疗器件。具体地，本申请涉及用于评估色觉和检测色觉障碍的视觉筛查设备以及相关的系统和方法。

背景技术

儿童和成人的视觉筛查通常包括一项或多项测试来确定各种患者眼睛相关缺陷。这种视觉测试可以包括例如屈光不正测试、调节测试、视敏度测试、色觉筛查等。传统的色觉筛查向患者呈现嵌入了数字、字母表中字符或形状的印刷版假同色图(例如，石原氏图(Ishihara Plate)或修正版石原氏图)。预期患者提供关于图中嵌入内容可见性的反馈。基于患者的反馈来确定患者的色觉状态。色觉状态可以包括正常色觉或存在色觉缺陷。色觉缺陷的类型也可以从测试结果中确定。

还可以使用称为色盲检验镜的专用设备来筛查色觉。该设备还基于患者提供关于两种颜色匹配与否的反馈的能力。该方法通常用于对根据基于假同色图的测试而确定为具有色觉缺陷的患者进行进一步的临床评估。

传统的色觉筛查测试依赖于患者在观看呈现给他们的颜色刺激时的反馈。因此，这些测试不适用于因年幼或残疾而无法沟通或合作的受试者以及其他不合作的患者。一些研究表明，大约8％的男性和0.5％的女性表现出某种形式的色觉缺陷。尽管大多数类型的色觉缺陷无法纠正，但通常会执行色觉筛查，从而让患者意识到任何色觉缺陷，能够调整缺陷对学习和某些任务执行的影响。

大多数视觉测试是使用视觉筛查设备来执行，视觉筛查设备可以包括眼科测试设备，例如综合验光仪、自动验光仪和光验光仪。使用印刷或数字显示的图来筛查色觉需要在视觉筛查过程中增添一个额外的步骤，这会增加筛查的时间和复杂性。能够使用单个集成设备筛查大多数视力问题将会十分有利。

本公开各实例涉及解决上述一个或多个缺点。

发明内容

本公开示例中，一种视觉筛查设备包括：第一辐射源，配置为产生颜色刺激；第二辐射源，与第一辐射源分立；以及传感器，配置为捕获由第二辐射源发射且被患者眼睛反射的辐射。该视觉筛查设备还包括：处理器，可操作地连接到第一辐射源、第二辐射源和传感器；以及存储器，存储可由处理器执行的指令。这些指令被执行时使得处理器：使第一辐射源在一时段内向患者呈现第一颜色刺激和不同于第一颜色刺激的第二颜色刺激；使第二辐射源在该时段内发射近红外辐射；使传感器在该时段内捕获被眼睛反射且响应于第一颜色刺激的第一近红外辐射以及被眼睛反射且响应于第二颜色刺激的第二近红外辐射。这些指令被执行时还使得处理器：基于第一近红外辐射确定与眼睛相关联的第一测量结果；基于第二近红外辐射确定与眼睛相关联的第二测量结果；确定第一测量结果与第二测量结果之差；确定该差小于阈值；以及至少部分地基于确定该差小于阈值而生成与患者相关联的建议。

本公开另一示例中，一种视觉筛查设备包括：外壳；第一显示器，设置在外壳的第一侧上并配置为产生颜色刺激；第二显示器，设置在外壳的与第一侧相对的第二侧上；辐射源，配置为发射近红外(NIR)辐射；以及传感器，配置为捕获由辐射源发射且被患者眼睛反射的NIR辐射。该视觉筛查设备还包括：处理器，可操作地连接到第一显示器、第二显示器、辐射源和传感器；以及存储指令的存储器，这些指令被处理器执行时使得处理器：使第一显示器在一时段内向患者呈现第一颜色刺激和不同于第一颜色刺激的第二颜色刺激；使辐射源在该时段内发射近红外辐射；使传感器在该时段内捕获被眼睛反射且响应于第一颜色刺激的第一近红外辐射以及被眼睛反射且响应于第二颜色刺激的第二近红外辐射。这些指令被执行时还使得处理器：基于第一近红外辐射确定第一屈光不正；基于第二近红外辐射确定第二屈光不正；确定第一屈光不正与第二屈光不正之差；确定该差小于阈值；以及至少部分地基于确定该差小于阈值而生成与患者相关联的建议。

本公开又一示例中，一种方法包括：使第一辐射源在一时段内向患者呈现第一颜色刺激和不同于第一颜色刺激的第二颜色刺激；使第二辐射源在该时段内发射近红外辐射；使传感器在该时段内捕获指示被患者眼睛反射且响应于第一颜色刺激的近红外辐射的第一数据以及指示被患者眼睛反射且响应于第二颜色刺激的近红外辐射的第二数据。该方法还包括：基于第一数据确定与眼睛相关联的第一测量结果；基于第二数据确定与眼睛相关联的第二测量结果；确定第一测量结果与第二测量结果之差；确定该差小于阈值；以及至少部分地基于确定该差小于阈值而生成与患者相关联的建议。

附图说明

结合附图考虑以下具体实施方式，本公开的特征、本质和各种优点将更加清楚。

图1示出了本公开一种示例系统。在一些实施方式中，图1中所示的示例系统的组件可用于执行与视觉筛查和/或色觉缺陷检测相关联的一项或多项测试。

图2提供了本公开的示例视觉筛查系统的示意图。

图3A示出了本公开的示例视觉筛查设备的等距视图。

图3B示出了本公开的示例视觉筛查设备的剖视图。

图4提供了本公开的示例视觉筛查设备的组件的示意图。

图5A、图5B和图5C示出了本公开的视觉筛查设备的附加示例。

图6A、图6B和图6C示出了本公开的视觉筛查设备的其他示例。

图7提供了图示本公开的示例方法的第一流程图。

图8提供了图示本公开的示例方法的第二流程图。

附图中，附图标记最左边一位数字指示该附图标记首次出现的附图。不同附图中使用相同的附图标记指示相似或相同的项目或特征。附图未按比例绘制。

具体实施方式

本公开部分地涉及视觉筛查设备和对应的方法。这种示例视觉筛查设备可以配置为对患者执行一项或多项视觉筛查测试，并将视觉筛查测试的结果输出给设备的操作者，诸如医生或医生助理。具体而言，本公开涉及用于色觉筛查测试的设备和方法。例如，视觉筛查设备可以生成一种或多种颜色刺激，诸如一系列彩色点、彩色图像、彩色条纹图或其他可用于测试患者色觉能力的项目。当患者正在观看颜色刺激时，设备可以确定与患者的一只以上眼睛相关联的一个或多个测量结果，诸如屈光不正、瞳孔位置、瞳孔大小和/或注视角度。

至少部分地基于在患者正在观看颜色刺激时所确定的测量结果，设备可以生成输出，包括与患者相关联的建议或诊断中的至少一项。这种输出(例如，建议和/或诊断)可以指示患者的色觉能力，例如，患者是否具有正常的色觉，是否需要额外的筛查，患者表现出的色觉缺陷的类型，等等。例如，设备可以将在色觉筛查测试期间确定的测量结果与对应于正常色觉的标准测试数据进行比较以提供建议和/或诊断。特别地，标准测试数据可以提供一个或多个阈值或值范围，并且设备产生的输出可以是基于测量结果小于阈值或处于值范围内。设备产生的输出可以显示给视觉筛查设备的操作者。如此，本文描述的方法可以提供自动诊断来协助医生或视觉筛查设备的其他用户。本文所述的方法还可以提供基于和/或指示这种诊断的自动建议。

如下至少关于图1所述，与色觉缺陷筛查相关联的示例视觉筛查设备可以包括用于生成多种颜色刺激的组件，当按顺序观看这些颜色刺激时，预期这些颜色刺激会引起正常色觉患者的眼睛响应颜色刺激的一些或全部变化而得出一个或多个测量结果的变化。该设备还可以包括用于响应于观看颜色刺激来确定患者眼睛的测量结果的组件以及用于确定和报告筛查测试输出的组件。

参照图1至图8，下文描述了与上述设备和技术有关的附加细节。应当理解，这些附图描述了可以利用本公开要求保护的方法的设备和系统，但本文描述的方法、过程、功能、操作和/或技术可以同样适用于其他设备、系统等。

图1示出了根据一些实施方式的用于执行视觉筛查测试、特别是色觉筛查测试的示例环境100。如图1所示，环境100包括操作者102，操作者102通过视觉筛查设备104对患者106执行视觉筛查测试以确定患者106的视觉健康。如本文所述，视觉筛查设备104可以执行一项或多项视觉筛查测试，包括色觉筛查测试。例如，除了色觉筛查测试之外，视觉筛查设备104还可以配置为执行视敏度测试、屈光不正测试、调节测试、动态眼睛跟踪测试和/或任何其他视觉筛查测试，这些测试配置为评估和/或诊断患者106的视觉健康。示例中，视觉筛查设备104可以包括配置为执行一项或多项视觉筛查测试的便携式设备。由于其便携性，视觉筛查设备104可以在任何地点执行视觉筛查测试，从学校和医疗诊所等传统筛查环境到医生办公室、医院、眼保健设施和/或其他远程和/或或移动地点。

如本文所述，视觉筛查设备104可以配置为对患者106执行色觉筛查测试。示例中，色觉筛查测试可以包括按顺序显示多种颜色刺激，诸如彩色光图案或图像，这些颜色刺激配置为引起使与患者106的眼睛相关联的一个或多个测量结果发生变化的眼部反应。示例中，测量结果可以包括患者眼睛屈光不正的测量结果。例如，美国专利US 9,237,846(其全部公开内容通过引用归并本文)描述了通过使用在近红外(NIR)辐射源产生的不同照射图案下捕获的瞳孔图像基于光折射来确定屈光不正的系统和方法。在执行色觉筛查测试期间，视觉筛查设备104可以检测患者106眼睛的瞳孔、视网膜和/或晶状体，获取包括瞳孔/视网膜/晶状体的图像和/或视频数据的数据，等等。该数据还可用于确定患者眼睛的注视角度或注视方向的测量结果，可随时间跟踪测量结果以确定在色觉筛查测试期间注视角度或注视方向的模式。视觉筛查设备104可以将数据经由网络108传输到视觉筛查系统110以进行分析来确定与患者106相关联的输出112。替代地或附加地，视觉筛查设备104可以本地执行一些或全部分析来确定输出112。实际上，本文描述的任何示例中，本公开方法中的一些或全部可以全部或部分由视觉筛查设备104执行，或由与视觉筛查设备104分立的视觉筛查系统110执行。例如，此类示例中，视觉筛查设备104可以配置为执行本文描述的任何视觉筛查测试、色觉测试和/或其他方法，而无需经由网络108连接到视觉筛查系统110或以其他方式与之通信。

如图1中示意性所示，视觉筛查设备104可以包括一个或多个辐射源114，辐射源114配置为实施与执行色觉筛查测试相关联的功能。辐射源114可以包括单独的辐射发射器，诸如发光二极管(LED)，它们可以按图案布置以形成LED阵列。示例中，辐射源114可以包括近红外(NIR)辐射发射器，诸如NIR LED，用于使用光折射方法测量患者106眼睛的屈光不正。辐射源114的NIR辐射发射器也可用于测量患者106眼睛的注视角度或注视方向。此外，辐射源114可以包括彩色LED，用于在色觉筛查测试期间生成用于显示给患者106的多种颜色刺激。辐射源114还可以包括其他发射器，负责产生可见辐射和/或红外辐射以执行除了色觉筛查测试之外的一项或多项其他视觉筛查测试。

视觉筛查设备104还可以包括一个或多个辐射传感器116，诸如照相机，其配置为在视觉筛查测试(包括色觉筛查测试)期间捕获从患者眼睛反射的辐射。例如，视觉筛查设备104可以通过辐射源114发射一束或多束辐射，并可以配置为将这种射束引导至患者106的眼睛。视觉筛查设备104然后可以通过辐射传感器116捕获例如从眼睛瞳孔反射回来的对应辐射。对应于由辐射传感器116捕获的反射辐射的数据可用于确定与患者106的眼睛相关联的屈光不正和/或注视角度。示例中，辐射传感器116可以包括NIR辐射传感器，以在患者106的眼睛被NIR辐射源114照射时捕获反射的NIR辐射。由NIR辐射传感器116捕获的数据可用于测量患者106眼睛的屈光不正和/或注视角度。该数据可以包括患者106眼睛的瞳孔、视网膜和/或晶状体的图像和/或视频。可以在色觉测试或其他视觉筛查测试的特定时段内或在测试的整个持续时间期间间歇性捕获数据。另外，视觉筛查设备104可以处理图像和/或视频数据以确定患者106眼睛的屈光不正和/或注视角度的变化。示例中，从患者瞳孔反射的辐射可以穿过面向患者106的观察窗口，以到达辐射传感器116。

视觉筛查设备104还可以包括一个或多个显示屏幕118，诸如彩色LCD(液晶显示器)或OLED屏幕。显示屏幕118可以包括面对朝向操作者102方向的操作者显示屏幕，该操作者显示屏幕配置为向操作者102提供与视觉筛查测试相关的信息。本文描述的任何示例中，面向操作者102的操作者显示屏幕118可以配置为显示和/或以其他方式提供由视觉筛查设备104产生和/或由视觉筛查系统110产生的输出112。输出112可以包括测试参数、测试的当前状态、测试期间确定的测量结果、基于一项或多项测试确定的诊断和/或与诊断相关联的建议。面向操作者102的显示屏幕118还可以显示与患者相关或患者独有的信息以及患者的病史。

一些示例中，显示屏幕118还可以包括面对朝向患者106方向的一个或多个显示屏幕，该一个或多个显示屏幕配置为向患者106显示多种颜色刺激。颜色刺激可以通过显示在面向患者的显示屏幕118上的图像而提供给患者。用于提供颜色刺激的显示屏幕118可以与视觉筛查设备104集成或可以在该设备外部，并且在设备的计算机程序控制下。与视觉筛查设备104相关联的显示屏幕118的附加细节将至少参照图3A、图3B和图6A-6C来讨论。

视觉筛查设备104可以使用视觉筛查设备104的网络接口120经由网络108传输由辐射传感器116捕获的数据。此外，视觉筛查设备104还可以类似地传输与正执行的视觉筛查测试(例如测试类型、测试持续时间、患者身份等)相关联的其他测试数据。视觉筛查设备104的网络接口120可以可操作地连接到视觉筛查设备104的一个或多个处理器，并可以启用视觉筛查设备104和视觉筛查系统110的一个或多个组件之间的有线和/或无线通信以及与一个或多个其他远程系统和/或其他联网设备的有线和/或无线通信。例如，网络接口120可以包括个人局域网络组件以通过一个或多个短程无线通信信道启用通信，和/或包括广域网络组件以通过广域网启用通信。本文描述的任何示例中，网络接口120可以经由网络108启用例如视觉筛查设备104的处理器122与视觉筛查系统110之间的通信。图1中所示的网络108可以是本领域已知的任何类型的无线网络或其他通信网络。网络108的示例包括因特网、内联网、广域网(WAN)、局域网(LAN)和虚拟专用网(VPN)、蜂窝网络连接和使用诸如802.11a、b、g、n和/或ac的协议建立的连接。

视觉筛查系统110可以配置为从视觉筛查设备104经由网络108接收在执行视觉筛查测试(诸如色觉筛查测试)期间收集的数据。一些示例中，至少部分地基于处理数据，视觉筛查系统110可以确定与患者106相关联的输出112。例如，输出112可以包括与患者106的色觉能力相关联的建议和/或诊断，这是基于分析指示响应于色觉测试期间呈现的多种颜色刺激的与患者106眼睛相关联的屈光不正和/或注视角度的数据。视觉筛查系统110可以将输出112经由网络108传达到视觉筛查设备104的一个或多个处理器122。如上所述，本文描述的任何示例中，一个或多个这种建议、诊断或其他输出可以替代地或附加地由视觉筛查设备104产生。

如本文所述，处理器(诸如处理器122)可以是单个处理单元或数个处理单元，并可以包括单个或多个计算单元或多个处理核。处理器122可以实现为一个或多个微处理器、微计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路和/或基于操作指令操控信号的任何设备。例如，处理器122可为一个或多个硬件处理器和/或具体编程或配置为执行本文描述的算法和过程的任何合适类型的逻辑电路。如图1示意性所示，视觉筛查设备104还可以包括可操作地连接到处理器122的计算机可读介质124。处理器122可配置为获取和执行存储在计算机可读介质124中的计算机可读指令，计算机可读指令可对处理器122进行编程以执行本文所述的功能。

计算机可读介质124可包括以用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何类型技术实现的易失性存储器和非易失性存储器和/或可移动介质和不可移动介质。这种计算机可读介质124可包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、光存储、固态存储、磁带、磁盘存储、RAID存储系统、存储阵列、网络附带存储、存储区域网络、云存储或可用于存储所需信息并可供计算设备访问的任何其他介质。计算机可读介质124可为一种计算机可读存储介质和/或可为有形的非瞬态介质，提及时，非瞬态计算机可读介质不包括诸如能量、载波信号、电磁波和信号本身之类的介质。

计算机可读介质124可用于存储可由处理器122执行的任意数量的功能组件。示例中，这些功能组件包括可由处理器122执行的指令或程序，这些指令或程序当被执行时具体配置一个或多个处理器122来执行与视觉筛查测试(诸如色觉筛查测试)中的一项或多项相关联的动作。例如，计算机可读介质124可以存储一个或多个用于执行色觉筛查测试的功能组件，诸如患者数据组件126、患者筛查组件128、发射器控制组件130、测量组件132、数据分析组件134和/或输出产生组件136，如图1所示。下面将详述视觉筛查系统110的至少一些功能组件。

示例中，患者数据组件126可以配置为存储和/或访问与患者106相关联的数据。例如，患者106可以在启动视觉筛查测试时提供数据，诸如患者数据138。例如，当视觉筛查设备104和/或视觉筛查系统110启动视觉筛查测试时，患者106可以提供或操作者102可以请求关于患者的人口统计信息、残疾信息、偏好等的患者数据138。例如，患者106可以提供诸如姓名、年龄、种族等人口统计信息。这样的示例中，操作者102可以在筛查正在进行时或在筛查已经开始之前请求数据。一些示例中，可以向操作者102提供与患者106相关联的预定类别，诸如预定年龄范围(例如，六到十二个月、一到五岁等)，并且操作者102可以请求患者数据138以便选择与患者106相关联的适当类别。其他示例中，操作者102可以提供与患者数据138相关联的自由形式输入。又一些示例中，可以直接将输入元素提供给患者106。

替代地或附加地，视觉筛查设备104和/或视觉筛查系统110可以在视觉筛查测试期间确定和/或检测患者数据138。例如，视觉筛查设备104可以配置为在视觉筛查测试开始时产生与患者106相关联的图像和/或视频数据。例如，视觉筛查设备104可以包括一个或多个数码相机、运动传感器、接近传感器或配置为收集患者106的图像和/或视频数据的其他图像捕获设备，视觉筛查设备104的一个或多个处理器可以分析数据以确定患者数据138，诸如患者106与筛查设备的距离。例如，视觉筛查设备104可以配备有测距仪，诸如超声波测距仪、红外测距仪和/或能够确定患者106与筛查设备的距离的任何其他接近传感器。

替代地或附加地，视觉筛查设备104可以配置为将图像/视频数据经由网络108传输到视觉筛查系统110，以便进行分析来确定患者数据138。例如，视觉筛查设备104可以将图像/视频数据传输到视觉筛查系统110，患者数据组件126可以配置为分析数据来确定患者数据138。更进一步地，患者数据组件126可以配置为接收、访问和/或存储与患者106和/或其他患者相关联的患者数据138。例如，患者数据组件126可以存储与患者106和/或已使用视觉筛查系统110的其他患者相关联的先前患者信息。例如，患者数据组件126可以存储先前患者偏好、筛查历史等。患者数据组件126可以接收患者数据138和/或可以经由网络108访问这样的信息。例如，患者数据组件126可以访问存储与患者106和/或其他患者相关联的数据的外部数据库，诸如筛查数据库140。筛查数据库140可以配置为存储与患者ID相关联地存储的患者数据138。当操作者102和/或患者106输入患者ID时，患者数据组件126可以访问或接收与患者ID和患者106相关联地存储的患者数据138。

示例中，计算机可读介质124还可以存储患者筛查组件128。患者筛查组件128可以配置为确定多种颜色刺激，以便在色觉筛查测试期间通过视觉筛查设备104按顺序显示给患者106。用于色觉筛查测试的颜色刺激库可以存储在筛查数据库140中或在计算机可读介质124、144上可用。颜色刺激可以是基于人类色觉的心理物理特征，并配置为在具有正常色觉的患者与表现出色觉缺陷类型的患者之间引起眼部反应差异。该库可以包括不同类型的颜色刺激，诸如白色背景上显示的包含彩色条纹的黑色图形、第二颜色(不同于第一颜色)背景上的第一颜色图形、彩色点图案、时变彩色图像等。

患者筛查组件128可以配置为接收和/或访问来自患者数据组件126的患者数据138以确定要显示给患者106的颜色刺激。举例而言，患者筛查组件128可以利用患者数据138来确定患者106所属的测试类别(例如，基于年龄、残疾等的测试类别)。基于患者数据138和/或测试类别，患者筛查组件128可以从颜色刺激库中确定用于显示给患者106的多种颜色刺激。例如，如果患者数据138指示患者是蹒跚学步的孩童，则颜色刺激可以包括彩色点图形，而如果患者数据138指示有能力阅读的年长患者，则颜色刺激可以包括在白色背景上展现各种颜色的文本或在不同彩色背景上的彩色文本。

本文描述的任何示例中，患者筛查组件128可以确定在患者可能发现难以区分的颜色之间转换的颜色刺激序列。多种颜色刺激可以遵循检查患者可能表现出的不同类型色觉缺陷的序列。例如，红绿色盲有两种主要类型，红色觉障碍(Protan)和绿色觉障碍(Deutan)。患有红色盲(protanomaly)或红色觉障碍型色盲的患者可能难以感知红色与黑色之间的差异。这种患者也可能无法感知紫色和粉红色。例如，为了检测红色盲，患者筛查组件128可以包括在黑色背景上呈现红色图形的颜色刺激。另一示例中，患者筛查组件128可以包括紫点图案，随后是多种颜色刺激中的粉红色点图案颜色刺激。在患有红色盲的患者中，患者因不容易区分这些颜色而可能有很小或全无可测量的眼部反应变化。在患有绿色弱(deuteranomaly)或绿色觉障碍的患者中，绿色、黄色、橙色、红色和棕色可能看起来相似，尤其是在弱光下。也很难区分蓝色与紫色或者粉色与灰色。基于这些已知的绿色弱症状，患者筛查组件128可以确定在患者可能难以区分的颜色之间转换的颜色刺激序列，例如蓝色刺激到紫色刺激，以便检测疾病。通过在多种颜色刺激中包括会在表现出该疾病的患者中引起与正常色觉不同反应的颜色刺激或颜色刺激序列，可以类似地筛查其他疾病。例如，可以通过从蓝色到绿色的转换以及从红色到紫色的转换来筛查蓝色弱(tritanomaly)。患者筛查组件128可以包括针对每种类型的被筛查色觉缺陷的颜色刺激或颜色刺激序列。患者筛查组件128可以确定多种颜色刺激中每种颜色刺激的顺序和显示持续时间。

一些示例中，可以基于响应于呈现给患者的颜色刺激变化的患者眼睛屈光不正变化来确定患者色觉能力。正常人眼将红、蓝、绿通道中的光聚焦于眼睛的不同部位，从而使用三个颜色通道的焦距差异来判断眼睛是否对焦，并根据需要调整眼睛的聚焦机制。因此，在正常色觉的患者中，当受到设计成引起这种屈光不正变化(例如，屈光不正可能变化0.25或0.5屈光度)的颜色刺激变化时，眼睛的屈光不正测量结果可能会变化。替代地或附加地，眼睛的注视角度可以指示患者的色觉能力。可以跟踪眼睛的注视角度来评估患者是否可以看到正在呈现的颜色刺激。例如，如果患者能够感知呈现的颜色刺激中的不同特征，他们可能会遵循注视角度模式来注视特征。然而，如果患者有某种形式的色觉缺陷，他们的眼睛可能无法感知不同颜色刺激之间的差异，因此表现出屈光不正测量结果全无变化或有限变化，并且可能表现出随机的注视角度模式或较短的注视时间。如上所述，可以将屈光不正测量结果的变化与来自标准测试数据的阈值和/或值范围进行比较，以确定这些变化是否指示正常的色觉反应。色觉缺陷的类型(例如，Protan或Deutan红绿色盲、Tritanomaly蓝色盲等)也可以根据颜色刺激的特定变化来确定，对此而已，患者眼睛的屈光不正测量结果变化小于正常色觉的阈值或处于值范围之外。类似地，可以将患者表现出的注视角度模式与对应于正常色觉反应的标准注视角度模式进行比较，以确定注视角度模式是否指示正常色觉反应。

一些示例中，计算机可读介质124可以另外存储发射器控制组件130。发射器控制组件130可以配置为操作视觉筛查设备104的辐射源114。如上所述，辐射源114可以包括用于测量患者106眼睛的屈光不正和/或注视角度的NIR LED，和/或用于产生用于显示给患者106的颜色刺激的彩色LED。例如，发射器控制组件130可以产生命令来操作和控制彩色LED和NIR LED的各个辐射源，诸如LED。LED的控制参数可以包括强度、持续时间、图案和循环时间。例如，命令可以选择性地激活和去激活辐射源114的各个彩色LED以产生由患者筛查组件128指示的多种颜色刺激。替代示例中，在通过显示在显示屏幕118上的患者106可见的图像来提供多种颜色刺激的情况下，发射器控制组件130可以控制显示在显示屏幕上的图像的强度、持续时间、图案和循环时间。发射器控制组件130可以激活辐射源114的NIR LED，辐射源114的NIR LED用于在进行色觉筛查测试期间与呈现颜色刺激同步地测量患者106眼睛的屈光不正和/或注视角度。

辐射源114的各个辐射源(诸如LED)可以由发射器控制组件130根据存储在计算机可读介质124中的控制参数来控制。例如，控制参数可以包括辐射源114的彩色LED和/或NIRLED的强度、持续时间、图案、循环时间等。例如，关于强度，控制参数可以引导彩色LED发射亮度足以吸引患者106的注意力又同时限制亮度以免瞳孔收缩的光。进一步地，发射器控制组件130可以使用控制参数来使用辐射源114的彩色LED向患者106显示诸如彩色点图案等颜色刺激。这些图案可以包括圆形图案、交替光图案、闪烁图案、诸如圆形或矩形等形状的图案等。发射器控制组件130还可以使用控制参数来确定辐射源114的各个LED发射辐射的持续时间(例如，50毫秒、100毫秒、200毫秒等)。另外，发射器控制组件130可以利用控制参数来更改辐射源114的NIR LED的强度和显示图案，以便基于光折射和/或眼睛的注视角度来确定眼睛的屈光不正。

一些示例中，计算机可读介质124可以另外存储测量组件132。这样的示例中，测量组件132可以配置为激活视觉筛查设备104的辐射传感器116，从而使辐射传感器116捕获数据。测量组件132还可以配置为分析在一项或多项视觉筛查测试期间由视觉筛查设备104的组件(例如，由辐射传感器116)收集、检测和/或以其他方式捕获的数据。测量组件132可以分析数据来确定与患者106相关联的一个或多个测量结果，诸如患者106眼睛晶状体的调节、患者106眼睛相关的运动信息、患者106眼睛的屈光不正、患者106眼睛的注视角度等。例如，申请日为2019年7月25日的美国专利申请US16/522,028(其全部内容归并本文)描述了通过使用由视觉筛查设备的传感器捕获的图像/视频数据来评估患者视觉的系统和方法。美国专利申请US 16/522,028中描述的任何方法均可由本公开示例中的测量组件132执行。

例如，测量组件132可以配置为从视觉筛查设备104接收数据，诸如在色觉筛查测试期间由辐射传感器116捕获的图像数据和/或视频数据。可以在视觉筛查设备104向患者106呈现多种颜色刺激的同时采集数据。一些示例中，当患者106正在观看多种颜色刺激中的每一种时，测量组件132可以确定患者106的一只或两只眼睛的屈光不正和/或眼睛的屈光不正变化。例如，在色觉筛查测试期间显示的多种颜色刺激可以包括第一颜色刺激，然后依次是第二颜色刺激。作为数据的一部分，测量组件132可以接收在呈现第一颜色刺激时段期间捕获的第一数据以及在呈现第二颜色刺激时段期间捕获的第二数据。另外，该数据可以包括在呈现第一颜色刺激与呈现第二颜色刺激之间的转换时段期间捕获的第三数据。测量组件132可以基于第一数据确定眼睛的屈光不正，基于第二数据确定眼睛的屈光不正，还可以确定响应于从第一刺激到第二刺激的颜色刺激变化的屈光不正变化。替代地或附加地，在从第一颜色刺激到第二颜色刺激的转换期间捕获的第三数据可用于确定由于颜色刺激变化的屈光不正变化。

另一示例中，测量组件132可以配置为响应于观看呈现给患者106的多种颜色刺激来确定患者106眼睛的注视方向或注视角度。例如，可以通过激活辐射源114(诸如NIR LED)并将辐射发射引导到患者106眼睛的方向上来确定患者106的注视角度。作为响应，患者106眼睛的角膜可以反射辐射，并且反射的辐射可以由辐射传感器116捕获。测量组件132可以利用由辐射传感器116捕获的图像数据和/或视频数据来确定从光源到眼睛中心(例如，反射原点)的闪烁或直线测量结果。如此，测量组件132可以利用该信息来确定在多种颜色刺激呈现期间不同时间点的瞳孔的位置、定位和/或运动。其他示例中，测量组件132可以利用图像/视频数据来确定瞳孔相对于眼睛外缘(例如，眼睛轮廓)的位置或定位。测量组件132可以利用眼睛瞳孔的位置和运动来确定在多种颜色刺激呈现期间患者106眼睛的注视角度。

进一步地，计算机可读介质124还可以存储数据分析组件134。数据分析组件134可以配置为接收、访问和/或分析与视觉测试相关联的标准测试数据。例如，数据分析组件134可以配置为访问或接收来自一个或多个附加数据库(例如，筛查数据库140、第三方数据库等)的数据，该一个或多个附加数据库存储测试数据、测量结果和/或各种阈值或测试值应处范围的示值。这类阈值或范围可以与相似测试条件下具有正常视觉健康的患者相关联，并可以从标准测试中得知或以其他方式确定。数据分析组件134可以利用标准测试数据与上述测量组件132产生的测量结果进行比较。例如，与色觉筛查测试相关联的标准测试数据可以指示阈值或范围，其中当表现正常色觉时，响应于呈现给患者的颜色刺激变化的患者眼睛屈光不正变化大于阈值或处于范围内。替代地或附加地，标准测试数据还可以指示表现正常色觉的患者响应于颜色刺激变化而预期的注视角度模式。数据分析组件134可以将由测量组件132产生的注视角度测量结果与所指示的标准注视角度模式进行比较，以确定是否正表现正常色觉。该比较可以是基于注视角度的可变性、注视角度固定的持续时间、固定点位、注视角度与颜色刺激方向的对准等。可以为不同类型的测量结果指示单独的阈值和/或范围。此外，阈值和/或范围对于多种颜色刺激中从一种颜色刺激到后续颜色刺激的每次转换可以相同，或者对于不同的转换可以不同。例如，从第一颜色刺激到第二颜色刺激的转换可以与第一阈值和/或范围相关联，而从第一颜色刺激到第三颜色刺激的转换可以与不同于第一阈值和/或范围的第二阈值和/或范围相关联。与色觉筛查测试相关联的阈值和/或范围也可以是基于患者106的测试类别，例如患者106的年龄组或残疾状态，其中阈值和/或范围对于不同的测试类别可以不同。数据分析组件134可以将患者数据、与视觉筛查测试相关联的测量结果、测试结果和其他数据存储在数据库中(例如，筛查数据库140中)，以便随时间比较数据来监测视觉健康状态和视觉健康变化。

基于与上述阈值和/或范围的比较，数据分析组件134可以为按顺序显示给患者106的多种颜色刺激中的每次转换产生通过/未通过确定。例如，如果测量组件132响应于颜色刺激变化所确定的屈光不正变化超过阈值或落入标准测试数据范围内，则数据分析组件134可以做出通过确定，否则作出未通过确定。替代地或附加地，基于所测量的注视角度模式与指示正常色觉对颜色刺激反应的注视角度模式相匹配，数据分析组件134可以为显示给患者的多种颜色刺激中的每种颜色刺激产生通过/未通过确定。

如上所述，可以通过比较在观看不同颜色刺激时患者眼睛屈光不正的测量结果来确定与患者的色觉能力相关联的建议和/或诊断。示例中，系统可以将测量结果与已知与正常色觉能力相关联的标准或预定的测量结果进行比较。例如，可以将诸如与正常色觉相关联的屈光不正变化的已知阈值和/或值范围等标准与色觉筛查测试期间所获得的测量结果进行比较，以确定患者眼睛是否表现色觉相关缺陷。其他示例中，在色觉筛查测试期间所获得的注视角度测量结果可用于确定患者是否表现对应于正常色觉反应的注视角度模式。根据测量结果是否满足正常色觉标准，系统可以产生与患者相关联的诊断和/或建议。例如，如果测量结果满足标准，则系统可以产生指示患者已通过视觉筛查测试的建议。如果测量结果不满足标准，则系统可以产生建议，该建议包括患者未通过筛查的指示、患者表现的色觉缺陷类型的诊断指示或额外筛查的建议。示例中，系统还可以利用一种或多种机器学习技术来产生诊断建议。可以通过设备的接口将建议、诊断和/或测量结果呈现给设备的操作者。例如，可以在视觉筛查设备104的显示屏幕118上将建议显示给操作者。示例中，操作者显示屏幕可能对患者不可见，例如，操作者显示屏幕可能面对背向患者的方向。操作者显示屏幕还可以向操作者显示与视觉筛查测试、患者数据、筛查进展和/或筛查期间所获测量结果相关的信息。

计算机可读介质124可以另外存储输出产生组件136。输出产生组件136可以配置为接收、访问和/或分析来自数据分析组件134的数据。例如，输出产生组件136可以利用数据分析组件134的通过/未通过确定来确定患者106是否表现“正常”色觉。例如，正常色觉患者(又称为“三色视者(trichromat)”)在眼睛中使用三种类型的光锥，通常能够感知多达一百万种不同深浅的颜色。数据分析组件可以产生输出112，输出112可以包括与患者色觉能力相关联的诊断和/或对进一步动作的建议。例如，对于颜色刺激中一次或多次转换的未通过确定可以指示色觉异常。在确定异常的情况下，使患者的测量结果数据导致未通过确定的颜色刺激之间的特定转换可用于进一步确定患者106表现的色觉缺陷类型。如果确定正常色觉，则输出产生组件136可以产生指示患者106已通过色觉筛查测试的输出112。替代地，如果确定异常，则输出产生组件136可以产生指示患者106未通过色觉筛查测试和/或指示患者106应接受附加筛查的输出112。也可以在输出112中指示所确定的色觉缺陷类型。可以在视觉筛查设备104的显示屏幕118上或与色觉筛查测试相关联的屏幕上(例如，计算机显示屏幕上)将输出112显示给操作者102。

图1示出了示例处理器122、计算机可读介质124、患者数据组件126、患者筛查组件128、发射器控制组件130、测量组件132、数据分析组件134、输出产生组件136和/或其他组件和/或其他项目作为视觉筛查设备104的组件，但本文描述的任何示例中，视觉筛查系统110可以包括相似的组件和/或相同的组件。这样的示例中，视觉筛查系统110可以包括处理器142和计算机可读存储器144，它们配置为执行视觉筛查设备104的计算机可读存储器124中的一些或全部组件的功能。例如，计算机可读存储器124的一个或多个组件可以包括在计算机可读存储器144的分析组件146中并可由处理器142执行。这样的示例中，视觉筛查系统110可以使用网络接口148经由网络108与视觉筛查设备104通信，以接收来自视觉筛查设备104的数据并将结果(例如输出112)发送回视觉筛查设备104。视觉筛查系统110可以在邻近视觉筛查设备104的计算机上实现，或可以处于远程位置。例如，视觉筛查系统110可以实现为远程云服务器上的云服务。

网络接口148可以启用系统100中所示的组件和/或设备之间和/或与一个或多个其他远程系统以及其他联网设备的有线和/或无线通信。例如，网络接口148中的至少一些可以包括个人局域网络组件以通过一个或多个短程无线通信信道启用通信。此外，网络接口148中的至少一些可以包括广域网络组件以通过广域网络启用通信。这种网络接口148可以经由网络108启用例如视觉筛查系统110与视觉筛查设备104和/或系统100的其他组件之间的通信。

应当理解，图1将系统100描绘为包括单个视觉筛查系统110，但在另外的示例中，系统100可以包括任何数量的本地或远程视觉筛查系统，该本地或远程视觉筛查系统与视觉筛查系统110基本上相似、配置为独立地和/或组合地运行并配置为经由网络108进行通信。

如本文所述，图1描绘了包括用于对患者执行色觉筛查测试的组件的示例性视觉筛查设备104。一些示例中，可以在通过网络108与视觉筛查设备104通信的远程视觉筛查系统110上实现一个或多个组件。参照其余附图详述视觉筛查设备104及其组件。

图2示出了根据本公开示例的示例系统200，包括视觉筛查设备202的组件的示意图示，视觉筛查设备202可以与图1的视觉筛查设备104基本上相似或相同。示例中，操作者204可以利用视觉筛查设备202和/或系统200的其他组件来对患者206执行色觉测试。如图2所示，视觉筛查设备202可以包括辐射源210和传感器208，辐射源210可以与辐射源114基本上相似或相同，传感器208可以与辐射传感器116基本上相似或相同。辐射源210可以配置为发射可见波段和/或近红外(NIR)波段中的辐射。例如，辐射源210可以包括发射可见辐射的不同颜色LED的布置。彩色LED可以配置为产生在色觉筛查测试中使用的多种颜色刺激。辐射源210还可以包括NIR LED，这些NIR LED配置为在患者206观看多种颜色刺激时确定与患者206的一只以上眼睛相关联的屈光不正和/或注视角度。

辐射源210可以发射多个辐射束，包括配置为照射患者206眼睛的辐射束212A和212B。从患者206眼睛反射的可见和/或NIR辐射212C可以通过传感器208来捕获。视觉筛查设备202可以检测患者206眼睛的瞳孔和/或晶状体和/或通过传感器208获取瞳孔/晶状体的图像和/或视频数据。示例中，NIR辐射212C可用于通过传感器208捕获瞳孔图像以确定患者206眼睛的屈光不正和/或注视角度。捕获瞳孔图像和确定与患者眼睛相关联的对应屈光不正的示例请参阅例如美国专利US 9,237,846的公开内容(该专利如上文提及，通过引用归并本文)。

传感器208可以包括光学组件，诸如一个或多个透镜、窗口、棱镜、滤光片、反射镜和/或配置为收集由辐射源210产生的辐射束(包括辐射束212A和212B)并引导这些辐射束到达患者206眼睛的任何其他装置。又一些示例中，光学组件还可以包括准直透镜、会聚透镜、发散透镜和/或配置为协助引导从患者206眼睛反射的射束212C撞击传感器208的任何其他基本上透明的透镜或一系列透镜。示例中，辐射束(诸如射束212A、212B)和从患者瞳孔反射的射束212C可以穿过面向患者的透明观察窗口216。视觉筛查设备202的非光学组件可以例如包括操作者显示屏幕214。请注意，视觉筛查设备202不限于这里列出的组件，可以包含用于促进视觉筛查技术的附加组件。

如本文所述，图2示出了视觉筛查设备202的组件，包括在辐射的产生和辐射从辐射源到患者眼睛的靶向以及反射辐射从患者眼睛到配置为捕获反射辐射的传感器的靶向中所涉及的光学组件。

图3A示出了根据一些实施方式的视觉筛查设备300的实施例，图3B示出了图3A所示视觉筛查设备300的剖视图。示例视觉筛查设备300包括上文参照图1的视觉筛查设备104和/或图2的视觉筛查设备202描述的一些或全部组件。视觉筛查设备300可以包括外壳302，外壳302具有第一端304和与第一端304相对的第二端306。如图所示，外壳302还可以具有顶面308、与顶面308相对的底面310、第一侧312(例如左侧)以及与第一侧312相对的第二侧314(例如右侧)。第一端304可以配置为面向患者，例如患者106或206，第二端306可以配置为面对视觉筛查设备300的操作者，例如操作者102或204。例如，第二端306可以包括显示屏幕316，显示屏幕316配置为向操作者提供信息和/或其他输出112。显示屏幕316可以包括例如液晶显示器(LCD)或有源矩阵有机发光显示器(AMOLED)。显示屏幕304也可以呈触敏式，以接收来自视觉筛查设备300的操作者的输入。

如图3B所示，视觉筛查设备300还可以包括观察窗口318，观察窗口318可以与视觉筛查设备202的观察窗口216基本上相似。多个辐射束212A、212B以及反射的辐射束212C可以通过可呈透明的观察窗口318。视觉筛查设备300的其他光学组件可以包括例如测距仪320和耦合到传感器324的透镜组件322。视觉筛查设备300还可以包括发光二极管(LED)阵列326、漫射器328和分束器330，LED阵列326具有可发射不同波长辐射的单独LED 326(a)和326(b)。示例中，LED 326(a)可以是彩色LED，而LED 326(b)可以是近红外(NIR)LED。漫射器328可以使由LED 326(a)、326(b)发射的辐射以期望的组合强度输出到观察窗口318，配置为减少或抑制患者眼睛调节。辐射可以被患者眼睛反射，并通过观察窗口318返回，通过透镜组件322传输以供视觉筛查设备300的传感器324接收。可以对来自传感器324的原始传感器数据进行处理，例如，以增强对比度或转换为显示格式，以便通过显示屏幕316呈现和反馈给设备的操作者。也可以在显示屏幕316上显示附加信息，诸如可以通过测距仪320获得的患者离视觉筛查设备300的距离、聚焦质量、检查进度和/或与视觉筛查检查过程相关的其他信息。

一些示例中，观察窗口318还可以用作面向患者的显示屏幕，其可呈透明以允许辐射无变化地通过。替代地或附加地，只有观察窗口318的一部分可呈透明以允许辐射通过到达传感器324，而观察窗口318的其余部分可以包括不透明的显示屏幕。显示屏幕可用于向患者呈现视觉刺激，诸如在色觉筛查测试期间使用的多种颜色刺激。请注意，视觉筛查设备300不限于这里列出的组件，并可以包含更多或更少的组件以促进视觉筛查技术。

一些示例中，传感器324包括例如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器阵列，又称为有源像素传感器(APS)或电荷连接器件(CCD)传感器。一些示例中，透镜组件322由视觉筛查设备300支撑并位于传感器324前面。又一些示例中，传感器324具有多行像素和多列像素。例如，传感器324可以包括大约1280×1024像素、大约640×480像素、大约1500×1152像素、大约2048×1536像素和/或大约2560×1920像素。传感器324能够捕获大约25帧/秒(fps)、大约30fps、大约35fps、大约40fps、大约50fps、大约75fps、大约100fps、大约150fps、大约200fps、大约225fps和/或大约250fps。请注意，上述像素值和每秒帧数为示例性，其他值可以大于或小于本文描述的示例。

示例中，传感器324可以包括具有受光面的光电二极管并且具有基本上均匀的长度和宽度。在曝光期间，光电二极管将入射辐射转换为电荷。传感器324可以操作为全局快门。例如，基本上所有的光电二极管可以同时曝光并且持续基本上相同的时间长度。替代地，传感器324可以与卷帘快门机构一起使用，其中曝光作为波从图像的一侧移动到另一侧。其他示例中，也可以用其他机制操作传感器324。传感器324也可以配置为捕获数字图像数据。数字图像数据可以采取各种格式捕获，诸如JPEG、BITMAP、TIFF等。

如本文所述，图3示出了示例性视觉筛查设备300，包括配置为产生引导至患者眼睛的彩色近红外辐射、捕获从患者眼睛反射的辐射以及向设备300的操作者显示输出信息的设备组件。如图所示，视觉筛查设备300为便携式设备，从而允许在不同类型的地点使用，诸如学校、医生办公室、医院和/或其他远程和/或移动地点。

图4示出了根据本公开示例的包括视觉筛查设备300的组件的示例系统400。示例系统400示出了图3B的传感器324、LED阵列326、漫射器316和分束器318。为了清楚起见，在示例系统400中已经省略了视觉筛查设备300的其他组件。

示例中，由LED阵列326中的一个或多个LED发射的辐射402穿过漫射器316并撞击分束器318。漫射器316可以用作由LED阵列326中的LED发射的光的模糊平滑滤波器。辐射402的至少一部分404从分束器318反射出来并被引导至患者206的一只以上眼睛。当辐射402的部分404被引导至患者206的眼睛时，传感器324捕获患者206眼睛的一个或多个图像和/或视频。示例中，图像和/或视频可以描绘被患者206眼睛的瞳孔反射的辐射，例如用于确定眼睛的屈光不正和/或注视角度。

图4的放大图406示出了视觉筛查设备300的LED阵列326和漫射器316，描绘了LED阵列326的行408。如放大图406中所示，LED阵列326可以布置有定位在在NIR LED 412之间并与NIR LED 412共面的彩色LED 410，彩色LED 410可以对应于LED 314(a)，NIR LED 412可以对应于LED 314(b)。示例布置中，行408包括彩色LED 410和NIR LED 412。平面图414从LED阵列326上方的方向示出了LED阵列326中彩色LED 410和NIR LED 412的示例布置的其他细节。在一些情况下，LED阵列326可以包括比示例方向中所示的那些更多或更少的单独LED。具有彩色LED 410和NIR LED 412的LED阵列326的配置允许独立于用于确定屈光不正和/或注视角度的NIR LED辐射呈现用来色觉筛查测试的颜色刺激，同时使用相同的光学组件，诸如漫射器328、分束器330和与传感器324相关联的透镜组件322。

如参照图4所述，用于产生多种颜色刺激的彩色LED 410可以与NIR LED 412一起嵌入LED阵列326中。LED阵列326可以设置在视觉筛查设备的外壳302内，通过观察窗口318对患者可见。

替代实施例中，彩色LED可以并非包括在LED阵列326中，而是设置在视觉筛查设备300的外壳302的外表面上。图5A至图5C示出了用于产生多种颜色刺激的彩色LED在视觉筛查设备300的外壳302上的替代布置，表示了从第一端304观察的视觉筛查设备300。

图5A示出了彩色LED 502围绕观察窗口318的示例布置。如参照图3B所述，观察窗口318设置在视觉筛查设备300面向患者的第一端304。如图5A所示，彩色LED 502可以设置在外壳302的区域上、观察窗口318与顶面308之间、观察窗口318与底面310之间、观察窗口318与第一侧312之间和/或观察窗口318与第二侧314之间。本示例中，LED阵列326可以仅包括NIR LED，或可以包括一个或多个彩色LED。彩色LED 502设置在面向患者的第一端304，从而使用彩色LED呈现的颜色刺激对患者可见。如参照图3B所述，在色觉筛查测试期间从患者眼睛反射的NIR辐射穿过观察窗口318进入透镜组件322，透镜组件322将反射的辐射引导至视觉筛查设备300的传感器324(未示出)。

在替代布置中，如图5B所示，彩色LED 508可以设置在视觉筛查设备300的第一侧312上的侧面板504上。又如图5B所示，视觉筛查设备300还可以包括设备300的第二侧314上的附加侧面板506，彩色LED 508可以设置在侧面板506上。彩色LED 508设置在视觉筛查设备300的第一端304上，邻近面向患者的观察窗口318。因此，彩色LED 508的这种布置对患者可见。如参照图5A所述，在本示例布置中，视觉筛查设备300的LED阵列326(未示出)可以仅包括NIR LED。

图5C示出了视觉筛查设备300的替代实施例。所示的示例中，观察窗口318替换为透明显示屏幕510，诸如透明有机发光显示器(OLED)。透明显示屏幕510面向视觉筛查设备300的第一端304，朝向患者。显示屏幕510可以覆盖设备300的外壳302中通向透镜组件322的开口512。由于显示屏幕510呈透明，从患者眼睛反射的辐射可以无变化地通过开口512行进到透镜组件322并通过显示屏幕510。彩色LED 514可以按围绕开口512的图案分布，并设置在外壳302面向第一端304的表面上。虽然图中显示了从开口512向外放射的图案，但也可设想彩色LED的其他放置图案。

如参照图5A所述，视觉筛查设备300的LED阵列326(未示出)可以不包括图5C中所示的示例设备中的彩色LED。替代示例中，LED阵列326可以包括如图4所示的彩色LED和NIRLED两者，透明显示屏幕510可以是平视显示器，反射通过如图4所示分束器330引导向开口512的来自LED阵列326中彩色LED 410的辐射。反射的来自彩色LED的辐射在显示屏幕510的基本上垂直的表面上对患者可见。这样的替代示例中，在视觉筛查设备300的外壳302上可能未设置彩色LED 514。

如上所述，多种颜色刺激可以由彩色辐射源产生，诸如上述LED阵列326的彩色LED514或彩色LED 410，或者可以作为在显示屏幕(诸如显示屏幕510)上显示的彩色图像呈现给患者。又一替代示例中，图5C中所示的视觉筛查设备300可能不具有设置在设备300的外壳302上的彩色LED 514，而是可以在透明显示屏幕510上向患者显示多种颜色刺激。

本文描述的任何示例中(例如，参照本文描述的任何示例显示屏幕配置)，在色觉筛查测试期间显示的多种颜色刺激可以包括第一颜色刺激，该第一颜色刺激为不带任何颜色偏移的标准彩色图像。这种标准图像应当引起观看者的基线反应，并且该图像可以包括以彩色显示的一个或多个对象的数字图像。这样的示例中，多种颜色刺激还可以包括朝向第一颜色(例如，红色)颜色偏移(例如，已修正为加重、突出或以其他方式强调)的第二颜色刺激。例如，第二颜色刺激可以包括第一颜色刺激中显示的相同图像，但用于显示图像中一个或多个对象的显示屏幕的像素、LED或其他组件可以由处理器122和/或显示屏幕来控制以强调图像中存在的现有红色。附加地或替代地，处理器122和/或显示屏幕可以控制这样的组件移位、转换、变化和/或以其他方式修正以可见光谱中接近红色波长的波长为特征的颜色(例如橙色、黄色等)，使得它们在第二颜色刺激中呈现红色或至少部分地呈现红色。这样的示例中，这类颜色的修正程度可以直接与相应颜色的波长与红光的波长之差相关。应当理解，红光的波长介于大约620nm到大约750nm。例如，在第二颜色刺激中，具有波长更接近红色波长的颜色(例如，橙色光，其波长介于大约620nm到大约590nm)的对象可以修正为相对于具有波长更远离红色波长的其他颜色(例如，黄色光，其波长借由大约590nm到大约560nm)的对象显得更红。替代地，一些实施例中，具有超出期望颜色阈值的颜色的对象可以被偏移或以其他方式修正为具有不同的颜色。例如，具有波长大于约590nm的颜色(例如橙色)的对象可以全部或部分修正为具有约700nm的波长(例如红色)。

本文描述的任何示例中，多种颜色刺激还可以包括第三颜色刺激，该第三颜色刺激朝向不同于第一颜色的第二颜色(例如，绿色)颜色偏移。例如，第三颜色刺激可以包括第一颜色刺激中显示的相同图像，但用于显示图像中一个或多个对象的显示屏幕的像素、LED或其他组件可以由处理器122和/或显示屏幕来控制以强调图像中存在的现有绿色。附加地或替代地，处理器122和/或显示屏幕可以控制这样的组件移位、转换、变化和/或以其他方式修正为接近绿色波长的波长为特征的颜色(例如，黄色、青色等)，使得它们在第三种颜色刺激中呈现绿色或至少部分地呈现绿色。此外，尽管上面描述为包括相同的图像，但应当理解，另外一些示例中，第一颜色刺激可以包括以彩色显示一个或多个对象的数字图像，第二颜色刺激或第三颜色刺激中的至少一种可以包括显示一个或多个不同对象的不同数字图像。

本文描述的任何示例中，测量组件132和/或处理器122可以接收在呈现第一颜色刺激的时段期间由视觉筛查设备的一个或多个传感器324捕获的第一数据、在呈现第二颜色刺激时段期间捕获的第二数据以及在呈现第三颜色刺激时段期间捕获的第三数据。此外，测量组件132和/或处理器122可以接收在第一颜色刺激、第二颜色刺激和/或第三颜色刺激的呈现之间的转换时段期间由一个或多个传感器324捕获的数据。测量组件132和/或处理器122可以基于第一数据确定眼睛的第一屈光不正、基于第二数据确定眼睛的第二屈光不正以及基于第三数据确定眼睛的第三屈光不正。测量组件132和/或处理器122可以基于本文描述的任何过程来确定这样的第一屈光不正、第二屈光不正和第三屈光不正。测量组件132和/或处理器122还可以响应于颜色刺激变化来确定屈光不正变化。例如，测量组件132和/或处理器122可以确定第一屈光不正与第二屈光不正之间的第一差。测量组件132和/或处理器122还可以确定第一屈光不正与第三屈光不正之间的第二差。视觉筛查设备的测量组件132和/或处理器122还可以将一个或多个这样的差与指示正常色觉的对应的差阈值进行比较。例如，当观看上述的颜色刺激时，正常色觉的患者在第一颜色刺激与第二颜色刺激之间可能表现至少大约1/4到1/2的屈光度偏移。正常色觉的患者也可能在第一颜色刺激与第三颜色刺激之间表现大约1/4到1/2的屈光度偏移。应当理解，一些示例中，可以使用其他阈值。如果测量部件132和/或处理器122确定第一差和第二差大于或等于对应的差阈值，则测量部件132和/或处理器122可以基于这样的确定来指示或以其他方式确定患者具有正常色觉。另一方面，如果测量组件132和/或处理器122确定第一差和/或第二差小于对应的差阈值，则测量组件132和/或处理器122可以基于这样的确定指示或以其他方式确定患者患有色盲。

一些示例中，可以基于患者的年龄、性别、种族和/或其他特征来选择上述阈值。此外，可以基于呈现给患者的颜色刺激的类型来选择不同的阈值。例如，当呈现红色偏移图像作为第二颜色刺激时，可以采用第一阈值或第一组阈值。这样的示例中，当呈现绿色偏移图像作为第三颜色刺激时，可以采用第二阈值或第二组阈值。以此方式，可以将屈光不正差与对应的红色/绿色差阈值进行比较，以确定患者是否患有红色/绿色色盲。另一方面，当分别将红色/蓝色偏移图像呈现为第二颜色刺激和第三颜色刺激时，可以采用一组不同的阈值。因此，上述过程不仅可用于确定存在红色盲、绿色弱和/或蓝色弱，而且取决于使用的阈值和呈现的刺激的颜色偏移，视觉筛查设备的测量组件132和/或其他计算组件还可以配置为确定检测到的颜色缺陷的类型。

图6A至图6C示出了与视觉筛查设备300相关联的其他示例显示屏幕配置。图6A指示了当从第一端304观察时显示屏幕相对于视觉筛查设备300的替代位置。例如，视觉筛查设备300可以包括显示屏幕602，显示屏幕602可枢转地和/或以其他方式连接到设备300的顶面308、位于观察窗口318上方并且面向第一端304朝向患者。替代地或附加地，视觉筛查设备300还可以包括显示屏幕604，显示屏幕604可枢转地或以其他方式连接到设备300的外壳302的第二侧314。又一示例中，替代地或附加地，视觉筛查设备300可以包括显示屏幕606，显示屏幕606可枢转地或以其他方式连接到设备300的底面310、在观察窗口318下方并且面向第一端304朝向患者。可以存在显示屏幕602、604、606中的一个或多个。显示屏幕602、604、606到视觉筛查设备300的外壳302的附接可以为铰接和/或以其他方式可枢转，从而显示屏幕602、604、606可以相对于设备300的外壳302旋转。例如，显示屏幕602、604、606在远离外壳302的第一方向上的旋转可以让屏幕平行于观察窗口318的平面，而显示屏幕602、604、606在朝向外壳302的第二方向上的旋转可以使显示屏幕602、604、606分别与外壳302的顶面308、第二侧314或底面310齐平和/或基本上平行。上述铰接式附接允许显示屏幕602、604、606在不使用时收起到与视觉筛查设备300的外壳302齐平。显示屏幕602、604、606也可以为可缩回，从而它们可以在不使用时缩回到视觉筛查设备300的外壳302中。其他示例中，显示屏幕602、604、606可以非永久性地附接到视觉筛查设备300，而是可移除地附接到外壳302和/或可通信地耦合到视觉筛查设备300。任何这样的示例中，本文描述的示例显示屏幕602、604、606可以使得多种颜色刺激的显示能够由视觉筛查设备300的组件控制。

图6B示出了显示屏幕608，显示屏幕608可以如图所示附接到视觉筛查设备300的外壳302的顶面308。显示屏幕608可以包括两个分立的组件屏幕，例如LCD屏幕610和612。组件屏幕610可以面向视觉筛查设备300的第一侧312设置，组件屏幕612可以面向筛查设备300的第二侧设置。显示屏幕608可枢转地连接到视觉筛查设备300的顶面308。显示屏幕608可如图所示围绕垂直轴线614旋转。这种布置可以允许显示屏幕608从面向视觉筛查设备300的第一端304(例如，面向患者)旋转到面向视觉筛查设备300的第二端306(例如，面向操作者)。显示屏幕608的组件屏幕610、612可滑动地连接到外壳302，配置为沿着水平轴线616滑动。例如，组件屏幕612可以向第一侧312滑动，重叠在显示屏幕608的组件屏幕610上。替代地，组件屏幕610可以向第二侧314滑动，重叠在组件屏幕612上。又一示例中，组件屏幕610可以向第二侧314滑动，组件屏幕612可以向第一侧312滑动，当从第一端304观察时，组件屏幕610和612重叠。

一些示例中，显示屏幕608的组件屏幕610和612可以显示不同的内容。例如，组件屏幕610可以显示多种颜色刺激，而屏幕的组件屏幕612可以显示指令或指示色觉筛查测试的进度状态。显示屏幕608的组件屏幕610和612也可用于分别向患者的左眼和右眼提供视觉刺激，例如，组件屏幕610可以显示引导向左眼的视觉刺激，而组件屏幕612可以显示引导向患者右眼的视觉刺激。

图6C示出了视觉筛查设备300的另一示例。如图所示，所示的显示屏幕618与观察窗口318集成。显示屏幕618可用于在执行色觉筛查测试期间向患者显示多种颜色刺激。观察窗口318呈透明，允许辐射无变化地通过透镜组件322。一些示例中，显示屏幕618也可以呈透明。如参照图5C所述，透明显示屏幕618可以配置为平视显示器，反射来自彩色LED或位于外壳302内部的单独显示屏幕的辐射，即通过视觉筛查设备300的光学组件(诸如反射镜和分束器)引导向显示屏幕618的来自彩色LED或单独显示屏幕的辐射。

图6A至图6C中所示的显示屏幕602、604、606、608、618可以包括例如液晶显示器(LCD)、有源矩阵有机发光显示器(AMOLED)、透明OLED和/或柔性显示器(诸如柔性OLCD或柔性OLED)。图6A至图6C中所示的全部示例中，显示屏幕602、604、606、608、618还可用于显示除了色觉筛查测试之外与视觉筛查测试相关联的其他内容。例如，显示屏幕602、604、606、608、618可以显示与视敏度测试相关的内容，例如不同大小的数字、字母或形状。

各种示例中，如本文参照图5和图6所述，视觉筛查设备300可以包括彩色LED和/或显示屏幕，配置为在色觉筛查测试期间向患者显示多种颜色刺激。如上所述，彩色LED和/或显示屏幕可以采取各种方式布置并设置在设备的面向患者的第一端，从而颜色刺激对患者可见。

图7和图8提供了图示如本文所述的示例视觉筛查方法的流程图。图7和图8中的方法图示为逻辑流程图中的框集，该逻辑流程图表示可在硬件、软件或其组合中实现的操作序列。在软件的上下文中，框表示存储在一个或多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令，它们被处理器执行时可执行本文记载的操作。通常，计算机可执行指令包括执行特定功能或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述操作的顺序不旨在解释为限制性，而可按任何顺序和/或并行地组合任何数量的所述框来实现图7和图8中所示的方法。一些实施例中，图7和图8中所示方法的一个或多个框可完全省略。

下述关于图7和图8中所示方法的操作可由本文描述的设备或系统100、200和300中的任一个和/或其各种组件来执行。除非另作说明，为了便于描述，下面将参照图1所示的系统100、图1至图4所示的视觉筛查设备104、202、300、400来描述图7和图8中所示的方法。特别地，关于图7和图8中所示方法所描述的任何操作可以由发射器控制组件130、测量组件132、数据分析组件134和/或通过视觉筛查设备104、202、300或400的处理器122执行的输出产生组件136和/或由通过视觉筛查系统110的处理器142执行的分析组件146来单独地或组合地执行。

图7提供了图示本公开示例方法700的流程图。在操作702中，发射器控制组件130和/或与之相关联的一个或多个处理器使第一辐射源114发射辐射。例如，第一辐射源114可以包括视觉筛查设备104的辐射源114的彩色LED，配置为产生由患者筛查组件128指示的多种颜色刺激。发射器控制组件130可以选择并激活辐射源114的彩色LED以在至少部分地对应于执行色觉筛查测试的时段期间显示多种颜色刺激中的第一颜色刺激，随后按顺序是多种颜色刺激中不同于第一颜色刺激的第二颜色刺激。

在操作704中，发射器控制组件130和/或与之相关联的一个或多个处理器使与第一辐射源分立的第二辐射源发射辐射，例如近红外(NIR)辐射。例如，第二辐射源可以包括视觉筛查设备104的辐射源114的NIR LED、图3的NIR LED 326(b)或图4的NIR LED 412，配置为将NIR辐射引导至患者眼睛以测量眼睛的屈光不正和/或注视角度。发射器控制组件130可以选择和设置要激活的NIR LED的图案以测量屈光不正和/或注视角度。在操作704中激活NIR LED可以发生在至少部分地对应于执行色觉筛查测试的时段期间患者观看第一颜色刺激时和患者观看第二颜色刺激时。一些示例中，在操作704中激活NIR LED可以与在操作702中激活彩色LED交替。例如，在该时段期间，交替地，第一辐射源可以被激活第一持续时间，第二辐射源可以被激活第二持续时间。

发射器控制组件130还可以选择和设置LED阵列326的LED图案以供激活。一些示例中，LED阵列326中NIR LED 326(b)的布置允许向患者106眼睛呈现不同的照射图案。眼睛屈光不正的测量精度可取决于所选的照射图案。关于在用于确定屈光不正的检查协议中使用的照射图案的其他细节可以参阅美国专利申请US 9,237,846(该专利申请如上文提及，通过引用归并本文)。

在操作706中，测量组件132可激活视觉筛查设备104的辐射传感器116，以捕获被患者眼睛反射且响应于第一颜色刺激的第一NIR辐射以及被患者眼睛反射且响应于第二颜色刺激的第二NIR辐射。例如，可以在呈现第一颜色刺激期间捕获第一NIR辐射，并且可以在呈现第二颜色刺激期间捕获第二NIR辐射。测量组件132可以接收指示所捕获的第一NIR辐射的第一数据以及指示由传感器(例如，辐射传感器116)捕获的第二NIR辐射的第二数据。第一数据和第二数据可以包括由NIR辐射照射的眼睛的图像和/或视频。一些示例中，测量组件132还可以基于第一数据确定第一注视角度模式以及基于第二数据确定第二注视角度模式。

在操作708中，测量组件132可以确定与患者眼睛相关联的测量结果的第一值和测量结果的第二值。示例中，如上所述，测量结果可以是眼睛屈光不正。测量组件132可以使用美国专利US 9,237,846(如上文提及，通过引用归并本文)描述的技术，根据指示第一NIR辐射的第一数据确定眼睛屈光不正的第一值，并且根据指示第二NIR辐射的第二数据确定眼睛屈光不正的第二值，以便确定在NIR辐射照射下捕获的瞳孔图像的屈光不正。

在操作710中，测量组件132可以确定响应于第一颜色刺激的屈光不正的第一值与响应于第二颜色刺激的屈光不正的第二值之差。如上所述，在色觉正常的患者中，眼睛的屈光不正测量结果在受到颜色刺激变化时可能会发生变化，例如，这是通过在操作702中呈现第一颜色刺激，随后是不同于第一颜色刺激的第二颜色刺激。例如，在正常色觉的患者的一些示例中，第一值与第二值之差可以在0.25到0.5屈光度的范围内。基于患者的个体差异和色觉能力，该差可能大于或小于该范围。

在操作712中，数据分析组件134可以将在操作710中获得的第一值与第二值之差与阈值进行比较，以确定差小于阈值。例如，阈值可以为预定并且作为标准测试数据的一部分可用，该标准测试数据可以存储在筛查数据库140或计算机可读介质124、144中。阈值可以对应于响应于从第一颜色刺激到第二颜色刺激的颜色刺激变化的眼睛屈光不正值之差的较低阈值。如果在操作710中确定的差小于阈值，则在操作714中输出产生组件136可以产生与患者相关联的第一输出，如果差等于或高于阈值，则在操作716中输出产生组件136可以产生第二输出。在操作714中的第一输出可以对应于患者未通过色觉筛查测试的指示、附加筛查的建议和/或通过第一颜色刺激和第二颜色刺激确定的色觉缺陷类型的诊断。而在操作716中的第二输出可以对应于患者已经通过色觉筛查或患者表现正常色觉的指示。

替代示例中，在如上所述测量注视角度模式以评估色觉能力的情况下，可以省略或修改过程700的一个或多个操作。例如，在操作708中，第一测量结果可以对应于响应于在操作702中由第一辐射源114产生的颜色刺激而确定的注视角度模式。这样的示例中，可以基于在操作706中由辐射传感器116捕获的反射辐射来确定注视角度模式。在操作710中，可以确定(例如，通过数据分析组件134)注视角度模式和与正常色觉相关联的标准注视角度模式之差。代替如操作712中所指示的将差与阈值进行比较，可以由数据分析组件134分析注视角度的可变性、注视角度的持续时间和固定位、颜色刺激方向对准等方面的差异来确定是在操作714中产生对应于异常的第一输出，还是在操作716中产生对应于正常色觉反应的第二输出。

如上所述，示例过程700可以由通过设备104的处理器122执行的视觉筛查设备104的组件来执行。示例过程700图示了在对患者执行的视觉筛查测试的至少一部分期间执行的操作。替代示例中，过程700的一些或全部操作可以由通过网络108连接到视觉筛查设备104的视觉筛查系统110的处理器142来执行。

图8示出了根据本公开一些实施方式的示例视觉筛查过程800。如上所述，过程800的操作将描述为由视觉筛查设备104的处理器122执行，但这些操作也可替代地或附加地由远程视觉筛查系统110的处理器142执行。

在操作802中，患者数据组件126可以接收与参与视觉筛查测试(诸如色觉筛查测试)的患者相关联的患者数据138。如本文所述，由视觉筛查系统评估的患者可以向系统提供信息。一些示例中，患者可以通过视觉筛查设备的一个或多个触摸屏或其他输入设备手动输入这种信息。另外一些示例中，医生或其他设备操作者可以通过这类输入设备手动输入这种信息。附加地或替代地，系统可以从存储与患者相关联的信息的系统数据库(诸如筛查数据库140)接收和/或访问与患者相关联的数据。可以由系统分析接收和/或访问的数据来确定与患者相关联的一个或多个特征，诸如人口统计信息、患者身体特征等。更进一步地，一些示例中，系统可以产生与患者相关联的图像或视频数据并且可以分析图像/视频数据来确定与患者相关联的特征。

在操作804中，患者筛查组件128可以确定用于显示的多种颜色刺激。多种颜色刺激可以一次一个按顺序显示给参与色觉筛查测试的患者。如本文所述，在操作802中接收的患者数据可用于确定与患者相关联的测试类别，例如基于年龄、性别、残疾等的测试类别。基于患者数据和/或与患者相关联的测试类别，可以从存储在系统数据库(诸如筛查数据库140)中的现有颜色刺激库中选择用于显示给患者的多种颜色刺激。例如，颜色刺激可以包括彩色点图案、时变颜色图案、白色背景上包含彩色条纹的黑色图形、第二颜色(不同于第一颜色)背景上的第一颜色图形等。例如，如果测试类别指示蹒跚学步的孩童患者，则可以确定包括彩色点图案的颜色刺激，或者可以为涉及短期专注力障碍的患者选择时变彩色图案。对于有能力阅读的成年患者，选择用于显示的颜色刺激可以是白色背景上具有彩色条纹的文本或其他图形，或者是不同颜色背景上的彩色文本或其他图形。除了颜色刺激，数据库还可以存储每种刺激的显示持续时间。颜色刺激和显示持续时间可以是基于人类色觉的心理物理特征，并配置为响应于颜色刺激变化而引起与眼睛相关联的测量结果(诸如屈光不正和/或注视角度)的值差。本文描述的任何示例中，如上文参照本文描述的任何示例显示屏幕配置所述，在操作804中，由患者筛查组件128确定的多种刺激可以包含包括显示对象的图像的第一(例如，基线)颜色刺激、修正为强调图像中存在的第一颜色(例如，红色)的第二颜色刺激和/或修正为强调图像中存在的不同于第一颜色的第二颜色(例如，绿色)的第三颜色刺激。

在操作806中，视觉筛查设备104可以显示来自在操作804中确定的多种颜色刺激中的颜色刺激。所显示的颜色刺激可以是序列中的下一种颜色刺激，该序列始于启动视觉筛查测试的第一种颜色刺激，并且可以在操作804中针对颜色刺激指示的持续时间内显示颜色刺激。颜色刺激的显示可以由发射器控制组件130控制，显示的附加参数可以包括强度、图案、周期时间等。颜色刺激可以显示在与视觉筛查设备104相关联的显示屏幕118上，诸如LCD屏幕或OLED屏幕。显示屏幕可以面对朝向患者的方向，从而显示器对患者可见。替代示例中，包括彩色点图案或时变彩色点的颜色刺激的显示可以由与视觉筛查设备104相关联的辐射源114的彩色LED产生。如本文所述，彩色LED可以嵌入在LED阵列中，或分布在视觉筛查设备的外壳上，面对朝向患者的方向。本文所述的颜色刺激的任何示例中，颜色刺激也可以为模糊或散焦的刺激。散焦的刺激可以降低患者眼睛在观看和/或聚焦刺激时的调节能力，这可以使眼睛屈光不正的确定更为准确。

在操作808中，测量组件132可以响应于在操作806中显示的颜色刺激来确定患者眼睛的屈光不正。例如，可以基于从患者眼睛瞳孔反射的NIR辐射的特征来确定屈光不正。如本文所述，视觉筛查设备104的辐射源114可以包括NIR LED，该NIR LED配置为发射引导至患者眼睛的NIR辐射。反射的辐射可以由视觉筛查设备104的辐射传感器116中的传感器捕获并且用于确定屈光不正，如参阅美国专利US 9,237,846(上文提及，通过引用归并本文)。

在操作810中，视觉筛查设备104可以从在操作804中确定的多种颜色刺激中确定是否剩余有要显示的颜色刺激。如上所述，要一次一个按顺序显示多种颜色刺激中的每种颜色刺激。发射器控制组件130可以跟踪在操作806中显示的颜色刺激以及指示其在多种颜色刺激中位置的索引。如果操作806中颜色刺激的索引处于多种颜色刺激中的最后一个位置，则无另外的颜色刺激剩余，如图所示，过程800移至操作812。如果操作806中颜色刺激的位置不是最后一个位置，则剩余有要显示的其他颜色刺激，过程800返回到操作806以显示来自多种颜色刺激的序列中的下一种颜色刺激。

在操作812中，数据分析组件134可以响应于在操作806中显示多种颜色刺激中的每种颜色刺激来确定在操作808中获得的屈光不正之差。如本文所述，在操作806中一次一个按顺序显示多种颜色刺激，在操作808中针对每种颜色刺激确定屈光不正。例如，可以响应于第一颜色刺激来确定第一屈光不正，可以基于第二颜色刺激来确定第二屈光不正，在操作812中确定第一屈光不正与第二屈光不正之差。对于多种颜色刺激的顺序显示中颜色刺激的每次转换，针对每种颜色刺激的显示和后续颜色刺激的显示确定屈光不正值的差或变化。一些示例中，在操作812中，数据分析组件134和/或处理器可以基于所确定的差来确定存在色盲。附加地或替代地，取决于所使用的阈值和所呈现的刺激的颜色偏移，测量组件132、数据分析组件134和/或视觉筛查设备的其他计算组件也可以确定检测到的颜色缺陷的类型。例如，如本文所述，在呈现第一(例如，基线)颜色刺激和第二颜色刺激的示例中，当呈现红色偏移图像作为第二颜色刺激时，可以采用第一阈值或第一组阈值。这样的示例中，如果向患者呈现第三颜色刺激，则呈现绿色偏移图像作为第三颜色刺激时，可以采用第二阈值或第二组阈值。以此方式，可以将屈光不正差与对应的红/绿差阈值进行比较，以确定患者是否患有红/绿色盲。在操作812中，当测试其他类型的色盲时，可以使用类似的过程。

在操作814中，输出产生组件136基于在操作812中确定的差来产生输出。数据分析组件134可以访问例如来自筛查数据库140的标准测试数据，该标准测试数据指示对应于正常色觉、对应于颜色刺激到序列中后续颜色刺激的每次转换的屈光不正的阈值和/或变化范围。基于与标准测试数据中建立的阈值和/或范围的比较，数据分析组件134可以确定在操作812中针对每次转换确定的屈光不正差是否超过针对正常色觉指示的阈值或在范围内。如果该差小于阈值或在范围之外，则确定色觉异常。否则，确定正常色觉反应。如果确定颜色刺激的每次转换产生正常色觉反应，例如，屈光不正测量结果差超过阈值或落入正常色觉范围内，则在操作814中产生的输出可以指示患者表现正常色觉或患者已经通过视觉筛查测试。相反，如果确定一次或多次转换显示异常，则输出可以指示患者未通过视觉筛查测试。在此情况下，输出还可以包括患者需要进一步筛查的建议，或可以包括基于所确定的异常的色觉缺陷类型的诊断。输出可以在显示屏幕118上显示给视觉筛查设备104的操作者。

至少基于本文的描述，应当理解，本公开的视觉筛查设备及相关的系统和方法可用于协助执行一项或多项视觉筛查测试，包括色觉筛查测试。本文所述的视觉筛查设备的组件可以配置为确定并呈现多种颜色刺激以呈现给正在经历视觉筛查的患者，确定响应于颜色刺激的与患者眼睛相关联的测量结果，并确定指示筛查测试的诊断、建议或结果的输出。示例性视觉筛查设备可以包括用于产生多种颜色刺激的辐射源和/或显示屏幕、用于产生用来确定患者眼睛屈光不正的近红外辐射的辐射源和传感器以及用于向视觉筛查设备的操作者显示输出的显示屏幕。本文所述的设备可用于对患者进行色觉缺陷筛查而无需来自患者的输入或反馈，从而允许该设备用于筛查年龄小或不合作的患者。

上文仅说明本公开的原理，本领域技术人员在不背离本公开范围的前提下可以做出各种修改。上述实例的呈现仅出于说明而非限制目的。本公开还可以采取本文明确描述形式以外的许多形式。据此，需要强调，本公开不限于明确披露的方法、系统和装置，而是旨在包括在所附权利要求精神内对其所做的变更和修改。

作为另外实例，如本文图示和描述，可以做出装置变体或过程限制(例如，维度、配置、组件、过程步骤顺序等)以进一步优化所提供的结构、设备和方法。无论如何，本文描述的结构和设备以及相关方法应用广泛。因此，本公开主题不应限制于本文描述的任何单个实例，而应根据所附权利要求采取广义范围上的解释。

Claims (25)

1.一种视觉筛查设备，包括：

辐射源，配置为产生颜色刺激；

传感器，配置为捕获被患者的眼睛反射的辐射；

处理器，可操作地连接到所述辐射源和所述传感器；以及

存储器，存储指令，所述指令被所述处理器执行时使得所述处理器：

使所述辐射源在一时段内向所述患者呈现第一颜色刺激和不同于所述第一颜色刺激的第二颜色刺激；

使所述传感器捕获：

被所述眼睛反射且响应于所述第一颜色刺激的第一辐射，以及

被所述眼睛反射且响应于所述第二颜色刺激的第二辐射；

基于所述第一辐射，确定与所述眼睛相关联的测量结果的第一值；

基于所述第二辐射，确定所述测量结果的第二值；以及

至少部分地基于所述第一值和所述第二值，产生指示所述患者区分所述第一颜色刺激和所述第二颜色刺激的能力的输出。

2.根据权利要求1所述的视觉筛查设备，其中，所述辐射源为第一辐射源，所述视觉筛查设备还包括第二辐射源，所述第二辐射源配置为发射近红外(NIR)辐射，其中，所述指令进一步使得所述处理器：

使所述第二辐射源在所述时段内发射近红外辐射。

3.根据权利要求1所述的视觉筛查设备，其中，所述辐射源包括如下至少一项：

彩色发光二极管(LED)；

有机发光显示(OLED)屏幕；或者

液晶显示(LCD)屏幕。

4.根据权利要求3所述的视觉筛查设备，其中，所述彩色发光二极管设置在邻近观察窗口的周边，并且所述观察窗口设置在所述视觉筛查设备的第一端，被所述眼睛反射的所述第一辐射和所述第二辐射通过所述观察窗口传到所述传感器。

5.根据权利要求4所述的视觉筛查设备，还包括显示单元，所述显示单元设置在所述视觉筛查设备的与所述第一端相对的第二端，所述显示单元配置为显示与所述患者相关联的所述输出。

6.根据权利要求1所述的视觉筛查设备，其中，所述测量结果包括所述眼睛的屈光不正或所述眼睛的注视方向。

7.根据权利要求2所述的视觉筛查设备，其中，所述第一辐射源包括彩色发光二极管(LED)，所述第二辐射源包括近红外(NIR)发光二极管，并且所述彩色发光二极管和所述近红外发光二极管在所述视觉筛查设备的发光二极管阵列上按图案散布。

8.根据权利要求1所述的视觉筛查设备，其中，所述第一颜色刺激包括第一颜色图案，所述第二颜色刺激包括第二颜色图案，所述第一颜色图案和所述第二颜色图案配置为当被表现三色性色觉的患者观察时引起所述第一值与所述第二值之差。

9.根据权利要求1所述的视觉筛查设备，其中，所述输出包括如下指示：通过筛查、要求附加筛查或色觉缺陷类型。

10.一种视觉筛查设备，包括：

外壳；

第一显示器，设置在所述外壳的第一端并配置为产生颜色刺激；

第二显示器，设置在所述外壳的与所述第一端相对的第二端；

传感器，配置为捕获被患者的眼睛反射的辐射；

处理器，可操作地连接到所述第一显示器、所述第二显示器和所述传感器；以及

存储器，存储指令，所述指令被所述处理器执行时使得所述处理器：

使所述第一显示器在一时段内向所述患者呈现第一颜色刺激和不同于所述第一颜色刺激的第二颜色刺激；

使所述传感器捕获：

被所述眼睛反射且响应于所述第一颜色刺激的第一辐射，以及

被所述眼睛反射且响应于所述第二颜色刺激的第二辐射；

基于所述第一辐射，确定与所述眼睛相关联的测量结果的第一值；

基于所述第二辐射，确定所述测量结果的第二值；

至少部分地基于所述第一值和所述第二值，产生输出，包括与所述患者相关联的诊断或建议中的至少一项；以及

通过所述第二显示器呈现所述输出。

11.根据权利要求10所述的视觉筛查设备，其中，所述第一显示器设置在所述视觉筛查设备的观察窗口下方、附近或上方，被所述眼睛反射的所述第一辐射和所述第二辐射通过所述观察窗口传到所述传感器。

12.根据权利要求10所述的视觉筛查设备，其中，所述第一显示器呈透明，并且被所述眼睛反射的所述第一辐射和所述第二辐射通过所述第一显示器传到所述传感器。

13.根据权利要求12所述的视觉筛查设备，其中，所述第一显示器通过反射来自发光二极管阵列或第三显示器的辐射来产生所述颜色刺激。

14.根据权利要求10所述的视觉筛查设备，其中，所述第一颜色刺激和所述第二颜色刺激包括如下至少一项：

白色背景上的黑色图形，所述黑色图形包括彩色条纹；

第二颜色的背景上的第一颜色的图形，所述第二颜色不同于所述第一颜色；

彩色点图案；或者

时变彩色图像。

15.一种方法，包括：

使第一辐射源在一时段内向患者呈现第一颜色刺激和不同于所述第一颜色刺激的第二颜色刺激；

使第二辐射源在所述时段内发射近红外辐射；

使传感器在所述时段内捕获：

被所述患者的眼睛反射且响应于所述第一颜色刺激的第一近红外辐射，以及

被所述患者的所述眼睛反射且响应于所述第二颜色刺激的第二近红外辐射；

基于所述第一近红外辐射，确定与所述眼睛相关联的测量结果的第一值；

基于所述第二近红外辐射，确定所述测量结果的第二值；

确定所述第一值与所述第二值之差；

确定所述差小于阈值；以及

至少部分地基于确定所述差小于所述阈值，产生与所述患者相关联的输出，所述输出指示所述患者区分所述第一颜色刺激和所述第二颜色刺激的能力。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

接收与所述患者相关联的患者数据；以及

至少部分地基于所述患者数据，确定所述第一颜色刺激和所述第二颜色刺激。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一辐射源包括如下之一：

彩色发光二极管(LED)；或者

彩色显示屏幕。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述测量结果指示所述患者的眼睛的屈光不正。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一颜色刺激和所述第二颜色刺激包括如下至少一项：

白色背景上的黑色图形，所述黑色图形包括彩色条纹；

第二颜色的背景上的第一颜色的图形，所述第二颜色不同于所述第一颜色；

彩色点图案；或者

时变彩色图像。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括：

在显示屏幕上显示所述输出，

其中，所述输出指示如下至少一项：通过筛查、要求附加筛查或色觉缺陷类型。

21.一种系统，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机可执行指令，存储在所述存储器中并能由所述处理器执行以执行操作，所述操作包括：

接收参与色觉筛查测试的患者所独有的患者数据；

至少部分地基于所述患者数据，确定用于呈现给所述患者的多种颜色刺激，所述颜色刺激配置为当所述患者观察所述颜色刺激时改变与所述患者的眼睛相关联的测量结果；

使所述多种颜色刺激在所述色觉筛查测试期间呈现给所述患者；

响应于所述多种颜色刺激，确定与所述眼睛相关联的所述测量结果的一个或多个值；

确定所述一个或多个值是否满足一个或多个阈值；以及

产生与所述患者相关联的输出，所述输出指示所述一个或多个值是否满足所述一个或多个阈值。

22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述测量结果指示所述眼睛的屈光不正。

23.根据权利要求21所述的系统，其中，所述多种颜色刺激包括如下一项或多项：

白色背景上的黑色图形，所述黑色图形包括彩色条纹；

第二颜色的背景上的第一颜色的图形，所述第二颜色不同于所述第一颜色；

彩色点图案；或者

时变彩色图像。

24.根据权利要求21所述的系统，其中，所述输出指示如下至少一项：通过筛查、要求附加筛查或色觉缺陷类型。

25.一种方法，包括：

使第一辐射源在一时段内向患者呈现颜色刺激，其中，所述颜色刺激包括包含第一颜色和第二颜色的颜色图案；

使第二辐射源在所述时段内发射近红外辐射；

使传感器在所述时段内捕获来自所述患者的眼睛且响应于所述颜色刺激的反射的近红外辐射；

基于所述反射的近红外辐射，确定所述时段内所述眼睛的注视方向；

确定所述时段内所述眼睛的注视方向与预定的注视方向之差；以及

至少部分地基于所述差，产生指示所述患者区分所述颜色刺激的所述第一颜色和所述第二颜色的能力的输出。

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