CN116634920A - 主观屈光检查系统 - Google Patents

Abstract

本文的方法和系统可以包括向测试对象显示至少一幅图像，其中该至少一幅图像具有基于测试对象眼睛的物理特性针对测试对象的视觉外观，从测试对象获得关于至少一幅图像的视觉外观，以及基于来自测试对象的输入计算测试对象的光学参数。

Description

主观屈光检查系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年6月26日提交的名称为“主观屈光检查系统”的美国专利申请号63/044,910的优先权，其全部公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于提供自我管理的医疗建议的系统和方法，并且具体涉及用于测量眼睛屈光不正的自我管理的主观验光检查系统。

背景技术

验光，也称为视力测试或眼科检查，通常由眼科医生进行，以确定患者是否需要(或需要更换)处方镜片，例如眼镜和隐形眼镜。医生经常向患者展示图像、符号或文字，患者对其视力的清晰度或模糊度发表评论，这些信息用于确定患者的处方。在某些情况下，医生可能拥有配置为扫描或以其他方式测量患者晶状体和其他眼睛结构的特性以获得处方的设备。尽管如此，这意味着如果没有医生的专业知识和经验，或者没有专门的设备，就很难获得处方。出于这个和其他原因，在用于测量眼睛屈光不正的验光检查系统领域中一直需要改进。

发明概要

本公开的一个方面涉及一种方法，包括向测试对象显示至少一幅图像，其中所述至少一幅图像具有基于测试对象眼睛的物理特性的针对测试对象的视觉外观，从测试对象获得关于所述至少一幅图像的视觉外观的输入，并传输来自测试对象的输入。

在一些实施例中，向测试对象显示至少一幅图像并从测试对象获取输入包括：向测试对象显示一组形状并获取眼睛的球镜度数指示输入；向测试对象展示一组辐条和环，并获得指示眼睛的柱镜度数测量值的输入；向测试对象显示调节控制图像并获得验证眼睛球镜度数的输入；显示视力测试图像并获得眼睛的最佳矫正视力(BCVA)的输入；以及提供指令放松眼睛。

在一些实施例中，显示至少一幅图像包括以第一尺寸显示至少一幅图像和以第二尺寸显示至少一幅图像。所述至少一幅图像可以同时或顺序地以第一尺寸和第二尺寸显示。

显示至少一幅图像可以包括在沿测试对象和至少一幅图像之间的光路测量的第一距离处显示至少一幅图像，以及在沿测试对象和至少一幅图像之间的光路测量的第二距离处显示至少一幅图像。

在一些实施例中，输入是基于测试对象眼睛的物理特性的主观输入。来自测试对象的输入可以包括至少一幅图像的一部分的亮度值的指示。在一些实施例中，该方法还包括向测试对象提供指令以改变测试对象在至少一幅图像之间的光路长度。来自测试对象的输入可以包括至少一幅图像的一部分的清晰度的指示。

本公开的另一方面涉及一种产品，包括一个或多个有形的计算机可读、非暂时性存储介质包括计算机可执行指令，该计算机可执行指令可操作以在由至少一个计算机处理器执行时使该至少一个计算机处理器能够使得计算设备：向测试对象显示至少一幅图像，其中至少一幅图像具有基于测试对象眼睛的物理特性的针对测试对象的视觉外观；从测试对象获得关于至少一幅图像的视觉外观的输入；并传输来自测试对象的输入。

本公开的又一方面涉及一种用于主观地测试测试对象的眼睛的光学参数的装置，所述装置包括：处理器；显示器；输入设备；网络设备；以及包括可执行指令的存储设备。当由处理器执行时，指令可操作以：经由显示器向测试对象显示至少一幅图像，其中所述至少一幅图像具有基于测试对象眼睛的物理特性的针对测试对象的视觉外观；经由输入设备从测试对象获得关于至少一幅图像的视觉外观的输入；并通过网络设备传输来自测试对象的输入。

本发明的以上概述，并非用于描述本发明的各个实施例或每一种实施方式。下面的附图和详细描述更具体地例示了一个或多个优选实施例。

附图简要说明

附图和图示说明了多个示例性实施例并且是说明书的一部分。这些附图与本说明书一起展示并解释了本公开的各种原理。参照以下附图可以进一步理解本发明的性质和优点。在附图中，相似的组件或特征可能具有相同的参考标号。

图1是用于获得测试对象的主观验光的系统100的示意图。

图2图示了用于测试对象的主观验光的用户处理流程。

图3显示了用于在线验光测试设置测试环境的交互式流程。

图4显示了验光测试的过程流程。

图5显示了用于筛选的目标。

图6显示了用于确定近似球镜度数的目标。

图7显示了用于形状测试的示例步骤组。

图8显示了用于辐条和环测试的目标。

图9A-9B显示了用于辐条和环测试的示例步骤组。

图10显示了消色差单格栅目标。

图11A-11G显示了用于消色差单格栅测试的示例步骤组。

图12显示了柱镜度数验证目标。

图13显示了用于柱镜度数验证测试的示例步骤组。

图14显示了用于轴位改善测试的示例步骤组。

图15A-15B显示了用于调节控制测试的示例步骤组。

图16显示了用于视力测试的示例步骤组。

图17显示了用于柱镜度数测试的示例步骤组。

图18A-18B显示了用于柱镜幅值测试的示例步骤组。

图19显示了软件系统框图。

图20显示了主观光学参数测试系统的功能图。

虽然这里描述的实施例易于进行各种修改和替代形式，但是特定实施例已经在附图中以示例的方式示出并且将在本文中详细描述。尽管如此，此处描述的示例性实施例并不旨在限于所公开的特定形式。相反，本公开涵盖落入所附权利要求范围内的所有修改、等同物和替代物。

详细说明

本公开的实施例涉及包括测试过程的几个阶段或部分的组合的主观验光测试过程。每个阶段都可以包括向用户(即测试对象)显示至少一幅专门设计的图像，该图像或图像集可以称为“目标”。目标可以根据他们眼睛的物理特性针对主体有不同的视觉外观(例如，它们的验光、颜色能力等)、他们与目标的距离、目标的尺寸、目标的图形设计(例如，对比度、亮度等)以及类似因素。在每个阶段中，测试过程可用于基于对从目标到测试对象的沿着光路的距离的测量和/或计算，基于改变目标尺寸，和/或基于测试对象实际看到的内容基于他们的输入(例如，口头响应或输入计算设备的其他数据)，来确定对象的一个或多个光学参数。综上所述，这些参数可用于确定测试对象验光误差的详细信息，包括例如他们的球镜、柱镜和轴位测量值。在一些实施例中，测试过程可以包括通过视觉和听觉提示来指导测试对象以引导用户完成检查。在一些配置中，分别对每只眼睛进行检查，同时遮盖另一只眼睛，因此测试对象进行两次测试。

测试过程可以是自我管理的，这意味着测试对象可以是操作和实施测试过程的用户。因此，在一些实施例中，测试对象可以独自一人或在完成测试过程时没有受到其他人的辅助。在某些情况下，测试过程的结果可以提供给第三方(例如，眼保健专家)来解释结果并采取适当的临床行动。使用测试过程收集的信息(例如，测试对象的球镜、柱镜和轴位测量值)可用于形成测试对象需求的诊断。例如，测试对象的屈光不正测量可用于为测试对象制定眼镜和/或隐形眼镜的处方。

测试过程可用于不同年龄的测试对象，包括例如18至39岁的男性和女性成年人，以及测试对象不同的眼镜和/或隐形眼镜处方，包括例如1.00D至-5.00D的球镜度数、高达-2.50D的柱镜度数以及高达-6.00D的总度数(球镜+柱镜)。

在一些实施例中，在测试过程中捕获的测量结果不显示给用户或测试对象。它们可能会被提交给第三方，例如有执照的眼保健提供者，以供访问和解释。因此，在某些情况下，第三方可以访问测试过程的输出以采取适当的行动(例如，临床行动或验证)。第三方可以通过用于获取测量和相关信息的测试设备访问测试过程测量和相关信息，或者可以将信息传输给第三方(例如，通过网络)以供他们访问。

可以使用上述过程和系统生成各种类型的输出，包括，例如，通过执行两个单独的测试过程，关于每只眼睛的输出一致性的信息(包括双眼的球镜度数、柱镜度数和柱镜轴位)或有关测试过程和连续执行的SOC评估之间双眼BCVA一致性的信息。此外，可以生成测试过程和连续执行的SOC评估之间每只眼睛的输出一致性信息(包括双眼的球镜度数、柱镜度数和柱镜轴位)。

在一个示例性实施例中，关于每只眼睛每次测量的一致性的信息可以指示是否80％在特定光学参数内，例如，球镜度数：±0.50D，柱镜度数：±0.50D，以及柱镜轴位：±20度。在一些实施例中，当柱镜度数在-0.25D和0.00D之间时可以不比较轴参数。

本发明的描述提供示例，并且不限制权利要求中阐述的范围、适用性或配置。因此，可以理解，变化在不脱离本发明公开的精神和范围的情况下，可以在所讨论的元件的功能和布置中做出，并且各种实施例可以适当地省略、替换或添加其他程序或组件。例如，本发明所描述的方法可以以与所描述的顺序不同的顺序执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，关于某些实施例描述的特征可以在其他实施例中组合。

图1是根据本文描述的示例的用于获得测试对象的主观验光的系统100的示意图。应当理解，这种和其他布置和元件(例如，机器、接口、功能、指令和功能的分组等)可以被用来补充或代替所示的那些，并且一些元件可以被完全省略。此外，所描述的许多元件可以实现为分立或分布式组件或结合其他组件，以及以任何合适的组合和位置。此处描述为由一个或多个组件执行的各种功能可以由固件、硬件和/或软件执行。例如，如本文所述，各种功能可由处理器执行存储在存储器中的指令来实现。

在未示出的其他组件中，图1的系统100包括至少一个数据存储104、至少一个计算设备106、至少一个成像设备108和至少一个显示设备110。计算设备106可以包括处理器116和存储器118。存储器118包括(例如，可被编码)用于执行主观验光测试过程的可执行指令120。存储器118可以包括具有存储在其中或编码在其上的指令120的非暂时性计算机可读介质。成像设备108可以捕获图像(例如，照片)或一系列图像(例如，照片或视频)。应该理解图1中所示的系统100是用于实施本公开的某些方面的一种合适架构的示例。在其他示例中可以使用额外的、更少的和/或不同的组件。应当注意，本公开的实施方式同样适用于其他类型的设备，例如移动计算设备和接受手势、触摸和/或语音输入的设备。任何和所有这样的变化及其任何组合都被认为在本公开的实施范围内。此外，尽管被示为计算设备106的单独组件，但是可以使用任何数量的组件来执行本文描述的功能。尽管被示为计算设备106的一部分，但是组件可以经由任意数量的设备分布。例如，处理器116可以通过一个设备、服务器或服务器集群来提供，而存储器118可以通过另一设备、服务器或服务器集群来提供。

如图1所示，计算设备106、成像设备108和显示设备110可以通过网络102相互电子通信，网络102可以包括但不限于一个或多个直接(例如有线)连接、局域网(LAN)和/或广域网(WAN)。这样的网络环境在办公室、企业范围的计算机网络、实验室、家庭、内联网和互联网中很常见。因此，这里不再进一步描述网络102。应当理解，在本公开的实施方式的范围内，可以在系统100内采用任何数量的计算设备、传感器和/或仪表。每个可以包括在分布式环境中协作的单个设备或多个设备。例如，计算设备106可以如本文所述的由共同提供计算设备106的功能的多个服务器设备提供。此外，未显示的其他组件可能也被包含在网络环境中。在一些实施例中，单独的组件可以直接相互电子通信。

计算设备106、成像设备108和显示设备110可以访问(例如，通过网络102)至少一个数据存储或数据库，例如数据存储104，其可以包括与处方数据、眼睛屈光测量、折射数据、用户数据、尺寸数据、历史数据和比较数据，以及与之相关的任何元数据。数据存储104还可包括与使用主观验光测试过程获得验光的技术或可执行指令相关的任何数据、呈现给测试对象的图像、用于测试对象或眼保健从业人员的指令、产品特性、控制信号和指示器信号。在本公开的实施方式中，数据存储104可搜索其数据和技术或本文描述的可执行指令。

系统100的任何组件都可以访问存储在数据存储104中的此类信息。此类信息的内容和数量无意以任何方式限制本技术各方面的范围。此外，数据存储104可以是单个独立组件(如图所示)或多个存储设备，例如数据库集群，其部分可以与计算设备106、成像设备108、显示设备110、另一个外部计算设备(未显示)，和/或其任何组合联系。另外，数据存储104可以包括在本技术的实施例的范围内的多个不相关的数据储存库或源。数据存储104可以在计算设备106、成像设备108或显示设备110本地。数据存储104可以随时更新，包括关于各种产品的水分活度到水分含量转换的信息、等温线、测量值、历史重量、水分活度或水分含量数据等。

本文描述的成像设备108的示例通常可以执行图像信息的收集。在一些实施例中，成像设备108可以是计算设备106的一部分，例如通过安置在计算设备106的外壳内。在一些实施例中，计算设备是移动计算设备，例如配置相机的智能手机设备或平板电脑作为成像设备108。在一些实施例中，成像设备108包括能够收集图像数据的多个成像设备。单个成像设备108可用于获得用户的图像、用户的眼睛、显示的图像(例如，在显示设备110上)或其他对象，或者多个成像设备可用于获得不同的图像。在一些实施例中，成像设备108可用于获得用户控制、命令或其他用户信号。例如，测试对象可以使用成像设备108向计算设备106提供输入(例如，通过在某个方向上看、通过聚焦在特定目标图像上、通过对成像设备108说话等)。

显示设备110可用于向测试对象或系统100的其他用户显示图像。在一些实施例中，显示设备110可以包括电子显示器(例如，液晶显示器(LCD)、电子墨水显示器、图像投影仪或类似设备)。在一些情况下，显示设备110可以包括非电子显示器，例如海报、印刷品、书籍和类似设备，并且显示设备没有电子连接到网络102。显示设备110可用于向测试对象呈现多幅图像，例如用于评估测试对象的球镜、柱镜和轴位测量中的屈光误差的图像。测试对象可以查看显示设备110上的图像并向计算设备106提供关于它们对图像的感知(例如，清晰度或模糊度)的输入。根据来自测试对象的反馈，显示设备可以向测试对象呈现不同的图像，以评估他们视觉的不同方面。

本文的示例可以包括计算设备，诸如图1的计算设备106。在一些示例中，计算设备106可以与本文描述的一个或多个传感器(例如，成像设备108、麦克风、键盘和其他输入设备)集成。计算设备106还可以是集中式的，例如，不与这里描述的一个或多个传感器集成。在一些示例中，计算设备106可以使用一个或多个计算机、服务器、智能电话、智能设备或平板电脑来执行。计算设备106可以促进这里描述的测试过程。计算设备106可以包括用可执行指令编码的计算机可读介质(例如，120)和可以执行指令以提供电力系统稳定和振荡阻尼控制的处理器116。如本文所述，计算设备106包括处理器116和存储器118。存储器118可以包括用于重量和水含量变化跟踪或产品损失检测的可执行指令。在一些实施例中，计算设备106可以物理耦合到成像设备108和/或显示设备110(例如，组件可以被集成和/或可以使用有线接口连接，例如总线、互连、板等)。在其他实施例中，计算设备106可以不物理耦合到成像设备108和/或显示设备110，而是与成像设备和/或显示设备并置。在更进一步的实施例中，计算设备106可以既不物理耦合到成像设备108和/或显示设备110也不与成像设备108和/或显示设备110并置。在一些示例中，由成像设备108或显示设备110提供的数据可以存储在系统中的其他组件可访问的位置。

虽然图1中示出了成像设备108和显示设备110，可以使用任何数量。在一些实施例中，单个仪器可用于执行这些设备的功能。另外，本文描述的系统可以包括分布在整个系统中的多个传感器或输出设备。

计算设备，例如本文描述的计算设备106，可以包括一个或多个处理器，例如处理器116。可以存在任何种类和/或数量的处理器，包括一个或多个中央处理单元(CPUs)、图形处理单元(GPUs)、其他计算机处理器、移动处理器、数字信号处理器(DSPs)、微处理器、计算机芯片和/或处理单元被配置为执行机器语言指令和处理数据，例如可执行指令120。计算设备106还可以包括其他计算机组件(未示出)以操作和互连计算设备106，例如输入/输出控制器、显示器或其他输出设备、输入设备、网络接口等。

此处描述的计算设备，例如计算设备106，还可以包括存储器118。可能存在任何类型或种类的存储器(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、固态驱动器(SSD)和安全数字卡(SD卡))。虽然单个盒子被描述为存储器118，但是可以存在任何数量的存储器设备。存储器118可以与处理器116通信(例如，电连接)。

存储器118可以存储由处理器116执行的可执行指令，例如用于确定测试对象眼睛的主观屈光度的可执行指令120。处理器116通信耦合到成像设备108和显示设备110，并通过执行可执行指令120来确定主观屈光度，可以基于从成像设备108以及其他输入设备收集的数据来跟踪测试对象输入信息和变化。

一些实施例涉及作为医疗设备(SaMD)和移动医疗应用程序(MMA)的软件，旨在作为测量用户每只眼睛的屈光不正的自我管理的主观验光检查。该系统的实施例在本文中可称为“GoEyes”。检查是几个阶段的组合，每个阶段都包含一幅专门设计的图像，称为“目标”。根据用户的验光、与目标的距离和目标尺寸，目标在视觉上可能会有所不同。在每个阶段，通过分析与目标的距离、改变目标尺寸以及根据用户的口头反应用户实际看到的内容来测量和计算具体的光学参数。总而言之，这些参数将为用户提供球镜、柱镜和轴位测量方面的屈光不正的完整详细信息。将提供视觉和音频指令，以指导用户完成检查。检查是针对每只眼睛分别进行的，同时覆盖另一只眼睛，因此用户需要进行两次检查。

目标用户有近视或近视伴散光。测试应用程序(GoEyes)的支持范围可以定义如下：球镜度数-1屈光度(D)至-5D，柱镜度数最高-2.5D，总度数(球镜+柱镜)最高-6D。测试应用程序可能能够识别超出可测试范围的用户并终止他们的测试。

临床原则

本公开的系统可以应用以下临床原则：最佳视力的最大距离(MDBA)是用户仍然可以将图像聚焦在他们的视网膜上的距离眼睛的最远距离。MDBA(以米计)与最佳矫正镜片度数(BCLP)(以屈光度为单位)相关，这样因此，智能手机与用户眼睛之间的准确距离测量是计算MDBA和BCLP的基础。

视网膜上的目标尺寸以LogMAR单位标识，以与视力表相关的角分辨率呈现特征。有一个最小角度尺寸，具有正常视力的用户可以在焦点处看到并且能够分辨图像中的细节，例如锐利的边缘、不同的颜色或色调等。用户离他们的MDBA越远(或者换句话说，“模糊越大”)，为了让他们能够分辨图像中的细节，需要的角度尺寸就越大。通过使用包含具体细节的设计图像或“目标”，这些细节在模糊时与清晰时的感知不同，用户可以识别图像从模糊到清晰(反之亦然)过渡的确切距离点。该点指示MDBA。

调节是眼睛光学的调整，以在物体与眼睛的距离发生变化时将物体聚焦在视网膜上。通过使用MDBA(即找到最远的焦点)，可以实现调节的缓解。

基于MDBA、视网膜上的目标尺寸和调节缓解，该系统可以使用四个基本测试/步骤，借助智能手机的前置摄像头和深度传感器(例如，IPHONE(R)X及更高版本或ANDROID(R)6.0及更高版本)，对受检眼睛进行球镜、柱镜和轴位测量以测量被检眼睛与智能手机屏幕的距离。

系统可以执行的步骤包括：首先，针对特定像差显示专用目标(例如，图像)。接下来，缓解调节。第三，定位近点并测量MDBA距离。接下来，通过推断屈光不正。

除了上述之外，在一些实施例中，可以要求用户(测试对象)满足以下标准：

(1)有之前的眼镜和/或隐形眼镜处方在支持范围内，即球镜度数在约-1.00D至约-5.00D范围内，柱镜度数高达约-2.50D，总度数(球镜+柱镜)高达至约-6.00D；

(2)只有单视(没有多焦点、双焦点或渐进镜片)；

(3)他们之前的处方中没有棱镜测量；

(4)没有弱视、糖尿病、高血压、青光眼、白内障、视网膜脱离、斜视、脑损伤、神经系统问题等病史；

(5)最近没有不适或急性眼痛、闪光和/或眼睛飞蚊症的症状；和

(6)可以听到、理解并对语音指令做出口头回应。

本公开的系统的实施例无需首先联系ECP就可以下载和访问。可以通过适当的标签和人为因素测试来支持场外交易(OTC)使用，以验证对所识别的与使用相关的风险的缓解是否足够。此外，在ECP检查和验证输出之前，系统测试结果可能对测试对象隐藏、无法访问或以其他方式不透露给测试对象。

建议的临床工作流程示例如下：

(1)用户-用户可以将计算机可执行指令的应用程序下载到他们的智能手机或其他具有测试能力的计算设备(例如，具有输入设备(例如，相机、深度传感器和麦克风)和输出设备(例如，显示设备和扬声器)的计算设备)。然后用户将启动应用程序。用户将完成关于他们的病史以及需要眼镜和/或隐形眼镜处方的调查问卷。调查问卷的目的是确定用户是否在指定的用户群体中并授予访问验光测试的权限。用户将按照应用程序提供的音频说明完成双眼验光测试。用户将收到一条消息，说明测试已完成，眼科护理专业人员(ECP)正在审查结果。该设备可以将测试数据传送/传输到ECP。

(2)ECP-ECP将收到一条消息，指出待处理测试正在等待审核，并且他们的系统可以接收在用户设备上收集的数据。ECP将访问一个安全的在线环境，其中将显示测试详细信息：用户对问卷的回答、测试参数以及球镜、柱镜和轴位测量的结果。ECP将审查测试细节并决定是批准还是拒绝测试细节。

(3)用户-如果测试细节获得批准，用户将收到他们的处方以及建议，以在获得眼镜和/或隐形眼镜后通过在线视力测试检查他们的矫正视力。如果测试细节被拒绝，用户将收到一条消息，指示他们亲自面见ECP。

图2中描述了示例用户流程，可以在用户将应用程序下载到他们的移动设备后启动。以下部分详细说明了图2中所示的每个动作。结合图2描述的步骤、动作和测试，可以执行、跳过或省略，并且应该理解图2中所示的过程的各个部分是可选的。

问卷调查-当用户第一次打开应用程序时，用户可能会被提示在继续之前先完成问卷调查。问卷调查可以获得用户的病史并在进行验光测试之前解决各种包含/排除要求。用户包含要求可被定义为包括：(1)年龄在18至39岁之间；(2)彩色视觉正常；(3)已开具处方或使用支持范围内的单视矫正眼镜参数；以及(4)能使用、理解和回复移动设备语音指令。

示例用户排除要求可以被定义为包括：(1)已经开具处方或使用阅读器、多焦点、双焦点或渐进镜片；(2)处方中有棱镜矫正；(3)有弱视、糖尿病、高血压、青光眼、白内障、视网膜脱落、斜视、脑外伤、神经系统疾病等病史；或(4)最近感到不适或出现急性眼痛、闪光和/或眼睛飞蚊症的症状。

检查设备是否受支持-在用户被识别为指定用户群体的一部分后，应用程序可能会检查移动设备型号，并接受具有必备硬件和软件配置的设备(例如，IPHONE X及更高版本和iOS 13.0及更高版本和ANDROID模型根据操作系统ANDROID 6.0MARSHMALLOW(模块)及更高版本的白名单)。如果移动设备不受支持或某些传感器(例如，陀螺仪传感器)没有响应，自动警报可能会提醒用户。

应用程序可以使用至少两种方法用于距离测量。首先，不需要校准的距离或深度传感器(例如TRUEDEPTH(R)传感器或红外点投影仪)，但并非在所有移动设备中都可用，或者其次，RGB相机方法(例如，如果专用深度传感器不可用)。

新用户引导流程-如果支持移动设备，则可以指导用户完成引导流程步骤。新用户引导流程可能包括以下步骤：(1)展示“关于产品”页面，向用户介绍该应用程序，(2)向用户展示对应用程序隐私声明和条款与条件的协议，以及(3)请求访问所需的电话功能(例如，相机、麦克风和语音识别)。新用户引导流程还可以包括向用户提供有关测试环境要求的指导。

教程-接下来，可以指导用户完成教程步骤。教程(在图3中示意性地示出)可以是交互式流程，其中用户将为在线验光测试设置测试环境条件。教程中的步骤可以包括以下操作：(1)指导用户如何放置设备；(2)确保设备处于稳定状态；(3)确保设备处于纵向位置；(4)确保设备放置在正确的角度；(5)确保检测到用户的面部；(6)引导用户摘下眼镜，遮住左眼；(7)确保用户了解如何使用音频通信。

验光测试(左眼和右眼)-可以对每只眼睛分别进行验光测试400，例如从用户的右眼开始，如图4所示，再切换到左眼。

形状-形状步骤(即，形状测试402)可以包括筛选出应该从测试中排除的高度近视、正视和远视用户的动作(即，<-5D和>-1D)；并定位被测眼睛的近似球镜。

形状测试中的目标可以配置和设计为强调空间各向同性特征，同时目标在对应球镜等效屈光不正的距离内。由于目标比球镜距离更远，目标可能会消失(即，目标的模糊特征被感知为融入背景)。当用户到达图像首先落在视网膜上的距离时，这些形状可以立即对测试对象“出现”，从而获得等效球镜度数的MDBA。

筛选的目标可以包括一个大的形状(例如鸭子)和两个小的形状(例如小鸭子，如图5所示)，用于确定近似球镜的目标由第一个形状和一组其他形状(图6)组合而成。第一个形状的数量和其他形状(及其顺序)可以随机模式显示。

形状测试的示例在图7中描述对于右眼具有-3D的球镜、-0.5D的柱镜和135度的轴位的用户。形状测试可能会有所不同，具体取决于用户对应用程序提供的提示的反应，例如重复步骤、更改显示的图像、等待测试对象等。

辐和条环(SNR)-辐和条环(SNR)测试404可以包括：(1)识别用户是否有散光，(2)测量柱镜轴，如果存在散光，以及(3)通过获取指定子午线上特征的MBDA来测量球镜度数。

如果存在不对称光学像差，例如散光，则根据散光像差，感知到的SNR图像(例如，图8中所示的目标)可能对测试对象显得变形。当手机靠近球镜距离时，沿散光轴对齐的空间特征“落在”视网膜上，因此被感知为黑色和锐利的线，而垂直特征聚焦在视网膜前方，因此被感知灰色和模糊。

一旦确定了某个轴，其中一些线比其他线更暗(散光情况)或在没有散光(球镜)的情况下所有线被对称地感知，用户可以在数字刻度上更远的距离通过对线的感知锐度和暗度进行分级来提供反馈。识别感知到的最远距离的锐度，超过则线看起来模糊，用于确定球镜度数的MDBA。

图8中示出了示例SNR目标。“辐条”可以用不同的颜色标记，以帮助用户识别哪些线看起来最暗或“最黑”，以及这些线在数字刻度上有多尖锐，如图9A-9B所示。

SNR测试的示例在图9A-9B中描述，用于右眼具有-3D球镜、-0.5D柱镜和135度轴的用户。SNR测试根据用户对应用程序提供的提示的反应而有所不同，例如重复步骤、更改显示的图像、等待测试对象等。

消色差单格栅-消色差单格栅测试406可以微调眼睛的球镜度数测量值，对于散光，获得柱镜度数测量值。图10中描绘了示例消色差单格栅目标。目标设计为在引入轻微模糊时将两条平行的中间亮线混合到深色矩形背景条中，因此测试对象具有二元感知(即，他们只看到或看不到目标)。目标具有一维特征(即线)，可以旋转到被测试的子午线；因此，响应与被测试的特定旋转子午线的度数有关(例如，经识别的与SNR测试相关的子午线)。这允许系统通过让用户向后拉(即远离显示图像)直到中间光线不再明显并在这些距离处提供反馈来获得测试对象的MDBA。以多个频率显示目标(即显示刷新率)用于识别光学传递函数并相应地获得球镜和近距度数。

消色差单格栅测试的一个例子在图11A-11G中描述用于右眼具有-3D球镜、-0.5D柱镜和135度轴的用户。消色差单格栅测试可能会有所不同，具体取决于用户对测试系统提供的提示的反应，例如重复步骤、更改显示的图像、等待测试对象等。

柱镜(CYL)验证-柱镜(CYL)验证测试410可以通过处理柱镜子午线的锐度分数向量来细化轴测量并使用MDBA方法获得近功率测量。示例CYL验证目标如图12所示。当在球镜的距离观察时，观察所呈现特征的散光角的效果是最佳的。一旦获得球镜度数(例如，使用图10和上述的消色差单格栅目标)，就在球镜距离(与近似球镜等效距离相反)处重复轴测量。此外，为了增加轴测量的分辨率，系统可以使用具有低分辨率目标的超分辨率程序。换句话说，具有指定基本角度特征的目标，例如由两个相邻辐条形成的角度，可以旋转该基本角度的一半。然后，可以对两个(或更多)测量值进行平均。

获得柱镜子午线处呈现的特征的MDBA对应于近度数。将手机放置在近似近度数(在前面的步骤中获得)附近，并询问用户感知的与柱镜轴共同对齐的特征的锐度，从而为近度数附近的MDBA函数提供定量测量。

CYL验证测试的示例在图13中描述，对于右眼具有-3D的球镜度数、-0.5D的柱镜度数和135度的轴度度数的用户。CYL验证测试可能会有所不同，具体取决于用户对应用程序提供的提示的响应，例如重复步骤、更改显示的图像、等待测试对象等。

轴细化-轴细化测试可以通过在最暗的线上接收反馈来细化轴测量，同时目标本身以比两个相邻辐条之间的角度更精细的角度旋转。用于轴细化测试的示例目标可以与用于SNR测试的目标相同(即，图8)。

轴细化测试的一个例子在图14中描述，对于右眼具有-3D的球镜度数、1.5D的柱镜度数和5度的轴度数的用户。轴细化测试根据用户对应用程序提供的提示的反应而有所不同，例如重复步骤、更改显示的图像、等待测试对象等。

调节控制-调节控制测试412可以验证调节松弛程序下的球镜度数。让用户睁开双眼允许眼睛达到最小调节状态。用于调节控制测试的目标可以与用于消色差单格栅测试的目标相同(例如，图10)。在被测试的眼睛再次被遮盖后，系统可能需要对目标做出快速响应(例如，在大约2-3秒内)。在如此短的时间内，不需要的调节还没有开始，因此，眼睛在基本上或完全无调节的状态下进行测试。

调节控制测试的一个例子在图15A-15B中描述，用于右眼具有-3D球镜度数、-0.5D柱镜度数和135度轴度度数的用户。调节控制测试可以根据用户对应用程序提供的提示的反应而有所不同，例如重复步骤、更改显示的图像、等待测试对象等。

视力(VA)-视力(VA)测试414可以验证在确定的屈光误差下的最佳矫正视力(BCVA)是20/25或更好。这用于VA测试的目标与用于消色差单格栅测试的目标相同(例如，图10)。所示目标可以呈现两条相距6弧分的光线。早期治疗糖尿病视网膜病变研究(ETDRS)20/20字母的大小为5弧分，每条1弧分。具有高对比度背景的低对比度线弥补了分辨率差距。通过将一维目标与测试的子午线对齐，可以在没有柱面透镜的情况下获得不同子午线的视力。

VA测试的一个例子在图16中描述，对于右眼具有，-3D的球镜度数、-0.5D的柱镜度数和135度的轴度数的用户。VA测试可能会根据用户对应用程序提供的提示的反应而有所不同，例如重复步骤、更改显示的图像、等待测试对象等。

柱镜(CYL)值-柱镜(CYL)值测试416可以验证柱镜度数，同时减轻调节状态的任何时间变化。此外，CYL值测试是在球镜度数测量下得出的。用于CYL值测试的示例目标如图17所示，其包括相对于彼此以不同角度定向的一对暗条，并且每个暗条具有延伸穿过它们的相应的一对亮平行线。虚线将暗条分为目标图像的左侧和右侧，两个指示符(例如，字母)指定虚线的不同侧。由于主要柱镜度数测量是从在两个不同时间点进行的球镜度数和近度数得出的，因此两者之间调节状态的变化可能会影响计算出的柱镜度数。为了减轻这种情况，可以将用户定位在他们的球镜度数距离处，在该距离处达到每个主要子午线(即球镜子午线)所需分辨率的阈值。然后系统可以引导用户识别LogMAR增量和用户从他们可以识别两条子午线的位置移动到大约+0.25D位置，两条子午线都无法再识别。然后，系统可以根据子午线目标之间的增量来验证球镜度数。

CYL值测试的一个例子在图18A-18B中描述，用于右眼具有-3D球镜度数、-0.5D柱镜度数和135度轴度数的用户。CYL值测试可能会有所不同，具体取决于用户对应用程序提供的提示的反应，例如重复步骤、更改显示的图像、等待测试对象等。

模糊返回-模糊返回测试418确定最终的MDBA同时减轻调节。系统可以将用户距离设置为距最终球镜约+0.75D模糊，并且可以确认用户无法使用消色差单格栅目标(例如，图10)实现比0.55LogMAR更好的分辨率。该系统可以采用调节放松方法，将用户推到离显示屏更远的位置，同时保持相同的最佳矫正视力。这源自验光中使用的方法，通过将+1.00D镜片放在测试对象获得的处方上来减轻调节，并验证视力是否如+1.00D镜片预期的那样恶化。虽然在这种近视转变中，任何过度的调节只会提供更差的视力，但用户可能会释放调节。类似地，系统可以将用户推得离获得的球镜更远或接近度数，从而产生相同的+1.00D聚散度。

“让你的眼睛休息”-贯穿图4的整个过程流程和在流程中的测试/步骤之间，应用程序引导用户通过尽可能远地看(例如，向地平线、窗外等)放松眼睛。

第二眼睛流程-在第一眼睛流程结束时(例如，已经测试了右眼)，系统可以指示用户遮住另一只眼(例如，左眼)并提供输入(例如，单击)以继续。第二只眼测试流程(例如，从模块420开始)可以省略培训块，并且可以包括之前提供的音频说明的简短版本，同时遵循第一眼睛流程。

结果-在用屈光测试评估双眼之后，可以向用户提供消息422说明测试已完成并且结果以电子方式发送给ECP。ECP可以使用这些结果和问卷数据作为其综合诊断过程的一部分。在ECP验证结果并为眼镜和/或隐形眼镜开处方之前，用户可能无法在应用程序中查看他们的结果。

设备开发概述

图19示出了示例软件系统框图。该系统由移动设备应用程序、云服务器和SPA(单页应用程序)网页客户端组成。该系统可以设计为支持各种操作系统和设备，例如基于IOS和ANDROID的移动设备(在受支持设备的白名单下)。

以下每个组件都可以在不同的环境中单独运行：IOS/ANDROID应用程序、在服务器(例如AWS服务器)上运行的PHP服务器、在浏览器(例如CHROME(R)浏览器(从服务器下载))上运行CMS(管理员客户端)。

该系统可以被设计为围绕经典的客户端-服务器设计。客户端向用户呈现数据并接收用户输入，并且服务器从客户端获取请求，准备数据并将其发送回客户端。系统尽可能采用“瘦客户端”设计。主要系统逻辑只能在服务器中找到。在客户端仅计算强制性实时逻辑。

系统的客户端可以分为负责所有测试应用程序的屏幕和逻辑的SDK(软件开发工具包)，以及为运行SDK的容器提供服务的应用程序。

测试应用程序和相关系统可以包括各种软件模块。

移动客户端GlassesOn(应用程序)SDK-该模块可以配置为所有测试应用程序客户端代码的包装器。所有逻辑、传感器输入和服务器连接都在这个高级模块中完成。该模块还可以包装其他产品的客户端代码。该模块的API可用于将测试应用程序的功能集成到第三方应用程序中。

移动客户端GoEyes应用程序-此模块可以配置为仅运行客户端移动GlassesOn(应用程序)SDK的容器，并且可以提供在应用程序内测试、部署和分发SDK功能的能力。

客户端会话管理器模块-该模块可以配置为负责测试应用程序检查中的所有客户端逻辑。一些测试应用程序的检查过程的逻辑需要实时计算。这个逻辑可以被写入/包括在这个模块中。模块的定义和参数可以从服务器会话管理器模块流和页面子模块接收。该模块可以接收或获取来自服务器的参数(来自传感器输入模块的数据和来自客户端状态机逻辑模块的决策)并决定在客户端应用程序中向客户呈现什么。该模块可以用作客户端和服务器之间的连接桥梁。

客户端状态机逻辑模块-这可以是客户端会话管理器模块的子模块。该模块可以专门设计用于保持向用户呈现与来自传感器的输入数据和流程中的当前状态相关的什么内容的客户端逻辑。这个客户端逻辑可以是实时的，所以它不能使用服务器会话管理器模块。

客户端传感器输入模块(服务)-该模块可以配置为客户端上所有传感器服务子模块的包装器。每个服务从传感器获取原始数据并对数据进行相关计算，并将结果提供给客户端会话管理器模块。一些服务在从传感器接收到的数据上运行神经网络，例如，使用COREML(IOS)/TENSORFLOWLITE(ANDROID)框架。

服务器会话管理器-GoEyes服务器逻辑模块-该模块可负责测试应用程序检查中的所有逻辑。逻辑可以分为流程。每个流程都是客户看到的页面状态机的定义。流程可以定义页面的顺序。每个页面子模块都是对客户看到的内容以及该特定页面(即屏幕)的所有内部逻辑的定义。该模块可以为客户端提供决定下一个页面在客户端呈现什么所需的所有信息，以及如何显示页面及其内部行为的所有参数。

服务器请求处理模块-这是一个通用模块，包装了支持主要逻辑模块-GoEyes服务器逻辑模块的服务器功能。该模块提供网络、安全、日志记录和服务器路由。

服务器数据访问模块-这是一个通用模块，负责保存从数据库读取的数据。该模块保存所需的架构信息，并在GoEyes服务器逻辑模块使用时保存所有测试应用程序的会话。

管理CMS SPA模块-该模块是系统的主要管理控制台。该模块是用JAVASCRIPT(R)等语言构建的单页应用程序。该模块可以提供查看所有测试应用程序会话数据的能力。

图20描绘了主观光学参数测试系统2000的功能图。系统2000可以包括功能模块的集合，这些功能模块协作以执行本文描述的技术。例如，系统2000可以广泛地配置成请求、接收、分析和处理来自测试对象的主观视觉指示以确定测试对象眼睛的光学参数。

为此，系统2000可以包括显示和图像控制模块2002。显示和图像控制模块2002可以被配置为向测试对象显示至少一幅图像。所显示的图像可以包括以上针对各种测试程序和步骤引用的任何图像，包括例如结合图4所示和描述的任何步骤、测试和程序结合图5-18B所描述的相关的步骤，测试，和程序。显示和图像控制模块2002因此可以基于当前正在测试的光学参数(例如用于测试调节控制、辐条和环等的图像)来选择要显示给测试对象的图像，将选择的图像显示给测试对象(例如，通过像显示设备110的电子显示器)，并且可以向测试对象显示指令(例如，改变他们相对于图像/显示器的位置的指令，遮住眼睛的指令，以及上述其他指令)。结果，显示和图像控制模块2002可以引导测试对象通过测试(或一组测试(例如，循序地))以确定测试对象眼睛的光学参数。

在一些实施例中，可以包括输入管理模块2004以获得和接收来自测试对象的输入。输入可以是“主观”输入，这意味着输入是基于测试对象对部分测试的感知(例如，测试对象提供的视觉清晰度指示或他们看到或阅读提供并显示给测试对象的图像中某些形状或物体的能力)，而不是客观输入，例如使用外部工具测量测试对象的眼睛。输入管理模块2004可以控制和接收来自输入设备的信号，例如连接到计算设备106的输入设备。在一些实施例中，输入设备可以包括麦克风、键盘、鼠标或被配置为将用户输入转换为计算机可读信号的其他计算机接口。在一些实施例中，输入设备可以包括相机，并且输入管理模块2004可以执行形状检测、文本检测或其他计算机视觉技术来检测用户输入(例如，来自测试对象的竖起大拇指或“好的”手势)。

显示和图像控制模块2002和输入管理模块2004可以一起操作以在测试过程期间提供和接收来自测试对象的输入。例如，显示和图像控制模块2002可以向测试对象显示一组形状，而输入管理模块2004获得指示测试对象的眼睛的球镜的输入。类似地，显示和图像控制模块2002可以显示一组辐条和环、调节控制图像或视力测试图像，并且输入管理模块2004可以获取指示眼睛的柱镜测量的输入，输入验证眼睛的球镜，或眼睛的最佳矫正视力(BCVA)。

在一些实施例中，显示和图像控制模块2002可以输出诸如具有不同外观特征的形状的图像，诸如更小或更大的图像(例如，如结合图5-6和本文别处所描述的)、旋转的图像等。因此，显示的图像和接收到的输入可以随着时间的推移进行一系列测试以检测测试对象视觉的主观方面而改变。

系统2000还可以包括通信模块2006，其被配置为生成提供关于从测试对象收集的输入的信息的信号。例如，通信模块2006可以被配置为与外部设备(例如，结合图19公开的数据存储104或服务器或管理员)连接。因此，通信模块2006可用于传输关于测试对象的信息、执行的测试、确定的眼睛的光学参数以及本文公开的相关信息。

本文中已经参考某些具体实施例和示例描述了各种发明。尽管如此，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文公开的本发明的范围和精神的情况下，许多变化是可能的，因为在下面的权利要求中阐述的那些发明旨在涵盖在不脱离发明精神的情况下公开的本发明的所有变化和修改。说明书和权利要求书中使用的术语“包括：”和“具有”应与术语“包含”具有相同的含义。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

向测试对象显示至少一幅图像，其中，所述至少一幅图像具有基于测试对象眼睛的物理特性的针对测试对象的视觉外观；

从测试对象获得关于至少一幅图像的视觉外观的输入；以及

传输来自测试对象的输入。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述测试对象显示所述至少一幅图像并获取所述测试对象的输入，包括：

向所述测试对象显示一组形状并获取指示眼睛球镜的输入；

向测试对象展示一组辐条和环，并获得指示眼睛柱镜测量值的输入；向测试对象显示调节控制图像并获得验证眼睛球镜的输入；

显示视力测试图像并获得眼睛的最佳矫正视力(BCVA)输入；以及提供放松眼睛的指令。

3.如权利要求1所述的方法，其中，显示所述至少一幅图像包括以第一尺寸显示所述至少一幅图像和以第二尺寸显示所述至少一幅图像。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述至少一幅图像同时以第一尺寸和第二尺寸显示。

5.如权利要求3所述的方法，其中，所述至少一幅图像以第一尺寸和第二尺寸循序地显示。

6.如权利要求1所述的方法，其中，显示所述至少一幅图像包括在沿测试对象和所述至少一幅图像之间的光路测量的第一距离处显示所述至少一幅图像，以及在沿着测试对象和所述至少一幅图像之间的光路测量的第二距离处显示所述至少一幅图像。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述输入是基于测试对象眼睛的物理特性的主观输入。

8.如权利要求1所述的方法，其中，来自测试对象的所述输入包括对至少一幅图像的一部分的亮度值的指示。

9.如权利要求1所述的方法，还包括向测试对象提供指令以改变在所述至少一幅图像处和测试对象之间的光路的长度。

10.如权利要求1所述的方法，其中，来自测试对象的所述输入包括所述至少一幅图像的一部分的清晰度的指示。

11.一种产品，包括一个或多个有形计算机可读、非暂时性存储介质包括计算机可执行指令，可操作以在由至少一个计算机处理器执行时，使所述至少一个计算机处理器能够使计算设备：

向测试对象显示至少一幅图像，其中，所述至少一幅图像具有基于测试对象眼睛的物理特性的针对测试对象的视觉外观；

从测试对象获得关于至少一幅图像的视觉外观的输入；

传输来自测试对象的输入。

12.如权利要求11所述的产品，其中，显示所述至少一幅图像包括以第一尺寸显示所述至少一幅图像和以第二尺寸显示所述至少一幅图像。

13.如权利要求11所述的产品，其中，显示所述至少一幅图像包括在沿所述测试对象和所述至少一幅图像之间的光路测量的第一距离处显示所述至少一幅图像，以及在沿着所述测试对象和所述至少一幅图像之间的光路测量第二距离处显示所述至少一幅图像。

14.如权利要求11所述的产品，其中，所述指令进一步可操作以使得所述至少一个计算机处理器能够使所述计算设备向所述测试对象提供指令以改变所述测试对象与所述至少一幅图像之间的光路长度。

15.如权利要求11所述的产品，其中，所述至少一幅图像的视觉外观包括所述至少一幅图像的一部分的亮度或清晰度。

16.一种用于主观地测试测试对象的眼睛光学参数的装置，所述装置包括：

处理器；

显示器；

输入设备；

网络设备；以及

可操作的包括可执行指令的存储设备，当由处理器执行时：经由显示器向测试对象显示至少一幅图像，其中所述至少一幅图像具有基于测试对象的眼睛的物理特性的视觉外观；

经由输入设备从测试对象获得关于所述至少一幅图像的视觉外观的输入；以及通过网络设备传输来自测试对象的输入。

17.如权利要求16所述的装置，其中，显示所述至少一幅图像包括以第一尺寸显示所述至少一幅图像和以第二尺寸显示所述至少一幅图像。

18.如权利要求16所述的装置，其中，显示所述至少一幅图像包括在沿着所述测试对象和所述至少一幅图像之间的光路测量的第一距离处显示所述至少一幅图像，以及在沿着测试对象和所述至少一幅图像之间的光路测量的第二距离处显示所述至少一幅图像。

19.如权利要求16所述的装置，其中所述指令进一步可操作以使得所述处理器能够向所述测试对象提供指令以改变所述测试对象与所述至少一幅图像之间的光路长度。

20.如权利要求16所述的装置，其中所述至少一幅图像的视觉外观包括所述至少一幅图像的一部分的亮度或清晰度。