CN202776260U - 基于双眼融合知觉矫治和训练系统 - Google Patents

Abstract

一种基于双眼融合知觉矫治和训练系统，包括融合知觉功能检查器、计算机控制的图像控制器、图像分支器、3D显示设备、信号发射器、3D眼镜及其信号接收器、以及立体图形画片数据库，融合知觉功能检查器的显卡中有两个数据缓冲区，各容纳两幅相似的画片中的一幅，缓冲区内的图像数据可改变起始位置；融合知觉功能检查器自动选择与被训练者融合知觉功能相符的多幅训练画片；计算机控制的图像控制器随机地选择训练画片；图像分支器把立体图形画片同时发送至3D显示设备和信号发射器；信号发射器的工作频率与信号接收器的工作频率相同,或是所述信号接收器的工作频率的整数倍。本实用新型使用方便、成本低廉而且对弱视或斜视的矫治和训练效果好。

Description

基于双眼融合知觉矫治和训练系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于双眼融合知觉矫治和训练系统,其用于检查和训练斜视、弱视者的双眼视功能，并且进行矫正训练及治疗。

术语“双眼融合”是指大脑能综合来自两眼的相同物像，并在知觉水平形成一个完整印象的能力，属II级双眼视功能。

斜视的本质是融合功能失代偿，导致眼位偏斜。斜视治疗根本目的是重建三级视功能。融合训练贯穿在手术和非手术治疗，术前和术后过程的始终，融合训练对弱视治疗特别重要。目前，国内应用多媒体训练三级视功能的方法，多使用戴红绿互补眼镜的模式，由于红绿色被镜片全部滤掉，结果丧失了颜色信息，变成黑白视频，实际上是一种准多媒体技术，远远不能满足训练要求，势必将大大影响治疗效果。本融合知觉训练系统是使用偏振光、液晶开关眼镜技术，具有高像素、高清晰度、高色彩度，像质佳良，它的训练疗效必将显著优于红绿眼镜模式。本系统功能齐全，能定量进行同时知觉融合知觉训练。特别是应用随机点图对进行融合功能训练，由于它没有任何单眼线索，能精确捕捉双眼单视破裂点，使用随机点图检测和训练融合功能，更具有操作性和实用性。

背景技术

在现有技术中，采用融合画片进行融合范围的检测及训练，使受训练者的左、右眼分别看相似的物体或图形，通过手动操作，准确地将两个相似的物体或图形合而为一。

在理论上，融合画片应该是一对相同的画片，但是，为了检查方便，每张画片都设计一个在另一张画片上不存在的特殊部分。这两个特殊结构称为控制点。两个控制点分别由两只眼看见，一旦某人看不到其中一个控制点，则说明其有一眼抑制。这类画片的控制点可以分别为中心控制点、黄斑控制点、和旁黄斑控制点。

检查前，使受训练者认清两张图形的特点，然后移动镜筒，至两张画片重和，此时将机器锁住，并使之产生两臂等量的辐辏和分开，转动旋钮直到两张画片不再重合，就是其辐辏和分开的最大限度，也就是融合范围。

现有技术存在一系列的问题。例如，需要比较笨重、庞大、不可移动的硬件设备；用于检查和训练的融合知觉画片的大小与内容都是固定的；需要存放内容、大小各不同的画片的大量空间与设施；画片的更新、更换都不方便；必须由他人操作，需要到特定地点花时间排队等待，才能有得到训练和治疗的机会，等等。

因此，现有技术使用不便而且成本高，由此限制了更多人提高视力的可能性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于双眼融合知觉矫治和训练系统，其对弱视或斜视的矫治和训练效果好，而且使用方便、成本低廉。

为此，本实用新型提供了一种基于双眼融合知觉矫治和训练系统，其特征在于，该系统包括融合知觉功能检查卡、计算机控制的图像控制器、图像分支器、3D显示设备、信号发射器、3D眼镜及其信号接收器、立体图形画片数据库，所述立体图形画片数据库包含一系列大小、视角、内容各不同的多级融合画片，其使得立体视觉检查和训练的内容多样化、增强检查的灵活性、避免因画片图形单一而导致记忆、提高检测结果的可靠性；所述融合知觉功能检查卡包括3D输入设备，该3D输入设备设有左右帧，在支持3D的显卡中有两个数据缓冲区，这两个缓冲区内各容纳两幅相似的画片中的一幅，所述缓冲区内的图像数据通过改变起始位置使得图像移动；所述融合知觉功能检查卡通过被训练者的一系列使两张画片重叠的操作确定其融合范围，并据此从所述立体图形画片数据库中自动选择与被训练者融合知觉功能相符的多幅训练画片，以实现临界点训练；所述计算机控制的图像控制器随机地选择训练画片；所述图像分支器把所述立体图形画片的供左眼视的画片信号和供右眼视的画片信号同时发送至所述3D显示设备和所述信号发射器；所述3D眼镜包括左眼观测器和右眼观测器；所述左眼观测器设有可供第一方向偏振光通过的左眼观测器液晶开关，而所述右眼观测器设有可供第二方向偏振光通过的右眼观测器液晶开关；所述图像控制器、所述3D输入设备、所述图像分支器与交替地发出供左眼视的画片信号和供右眼视的画片信号的所述信号发射器依次相连接；所述供左眼视的画片信号以第一方向偏振光传播,而所述供右眼视的画片信号以第二方向偏振光传播；所述信号接收器与所述左眼观测器液晶开关和所述右眼观测器液晶开关电连通；所述第一方向垂直于所述第二方向；所述信号发射器的工作频率与所述信号接收器的工作频率相同,或是所述信号接收器的工作频率整数倍；所述3D显示器以帧序列的格式交替地显示左右帧，所述3D眼镜使左右眼分别观看对应的图像，在大脑中融合，使两幅图片合为一个立体图像。

优选地，该系统还包括计算机控制的音频处理器、功率放大器、扬声器。

优选地，3D显示设备是显示器、投影机、或投影幕。

优选地，所述使两张画片重叠的操作包括使图片在屏幕上产生位移，其由键盘、鼠标、或游戏手柄实现。

优选地，所述3D显示设备以至少120-240Hz的频率、按照帧序列的格式交替产生左、右帧图像，所述左、右帧图像通过红外发射器传输至3D眼镜的信号接收器，所述3D眼镜在左眼观测器和右眼观测器的作用下，使得左、右眼分别观看到供左眼视的画片和供右眼视的画片的图像，两只眼睛看到快速切换的不同画面，并且在大脑中产生错觉，从而便观看到立体影像。

根据本实用新型，本系统充分利用偏振光和液晶开关立体成像技术来实现融合功能功能的检查及训练项目，并将融合功能详细分级，患者在检查及训练时系统自动给予与患者融合功能范围相等的训练内容，实现临界点（阈值）训练。本系统将融合功能检查训练与先进的硬件系统相结合，在做系统检查训练的同时，给检查训练者视觉、听觉、触觉上的冲击感受。

根据本实用新型，两幅图片分别向左和向右移动小段距离，虽然图片有微小的移动，因为人眼的融合能力仍然看上去是一幅完整的立体图像。当移动距离比较大时，人眼就无法融合为一幅完整的立体图像。不同人的融合范围不一样，该融合范围在医学上用棱镜度来度量。在3D显示器上显示出的图像，若戴上3D眼镜将是一幅立体图像。

根据本实用新型，本系统里包含的图片是属于虚拟内容，更新方便，内容丰富，可以对图片进行放大缩小，位移等的操作，通过眼镜由患者自己手动操作，流程简单，记录方便。由于消耗的资源少，所以推广简单，患者在家就可以进行训练，不需要到特定地点花时间排队等待，随时可以训练。软件更新方便，内容丰富，使患者更主动的去训练，提高患者对治疗训练的依从性，从而提高治疗效果。

本实用新型以计算机为实现载体，在有电脑终端的地方都可以使用，用户可以不需要投资购置硬件设备，或者去专门地方排队等待，节约时间成本。

本实用新型可由软件实现，灵活方便、使用成本低廉、维护成本低廉、操作简单、节约空间、一机实现内容丰富多样的训练检查，并且更新简便，轻易便可使用最新的训练模块。

根据本实用新型，容易设计丰富多样的检测及训练图形，可以适应3D电子设备体积小内存大的特性，丰富立体视觉检查的内容，增强检查的灵活性，避免既往检查图板图形单一易于记忆的缺陷，提高检测结果的可靠性。

根据本实用新型，通过渐变叠加、脱离功能，渐变弱化融合图外围区域的对比度，弱化匹配成对产生视差信息的部位，强化非匹配成对不产生视差信息的部位，从而达到显示融合效果的目的。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，将融合的范围进行了详细的分级，患者在检查及训练时系统自动给予与患者融合范围相等的训练内容，实现了临界点（阈值）训练。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，在做系统检查训练时，训练者可同时具有视觉、听觉、触觉上的感受。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，不再需要佩戴红蓝眼镜，随机点图是可以左右移动的，相对于卡片形式灵活很多。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，左右眼分别看不同的物体或图形，通过手动操作，更好并准确的将两个不同的物体或图形合而为一。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，对传统的融合画片进行了结构优化处理，大大提高了图像的清晰敏感度，降低了噪声干扰，提高了立体视觉检测的敏感性。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，数据库中设有丰富多样的立体图形，可以适应3D电子设备体积小内存大的特性，丰富立体视觉检查的内容，增强检查的灵活性，避免既往检查图板图形单一易于记忆的缺陷，提高检测结果的可靠性。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，具有渐变叠加功能，渐变弱化立体图外围区域的对比度，强化匹配成对产生视差信息的像素，弱化非匹配成对不产生视差信息的像素，形成独特的晕环式设计，从而达到强化中央图形立体效果的目的。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，画片已经被数字化，更新方便，内容丰富，可以对图片进行放大缩小，位移等的操作，通过眼镜由患者自己手动操作，流程简单，记录方便。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，患者在家就可以随时进行训练，成本低，软件升级和更新都非常方便，而且训练内容更加丰富，使患者更愿意主动地去训练，提高患者对治疗训练的依从性，从而提高治疗效果。

附图说明

图1是根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统的结构原理图。

具体实施方式

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，基于双眼融合知觉矫治和训练系统100包括：融合知觉功能检查卡、计算机控制的图像控制器10、图像分支器20、3D显示设备30、信号发射器35、3D眼镜40及其信号接收器45、立体图形画片数据库15。

所述融合知觉功能检查卡包括3D输入设备，该3D输入设备设有左右帧，在支持3D的显卡21中有两个数据缓冲区22、23，缓冲区22内各容纳供左眼视的画片L，而缓冲区23容纳供右眼视的画片R，供左眼视的画片L和供右眼视的画片R相似或相同。所述缓冲区内画片的图像数据可以通过改变起始位置使得图像移动。

所述立体图形画片数据库15包含一系列大小、视角、内容各不同的多级融合画片，其使得立体视觉检查和训练的内容多样化，以增强检查的灵活性，并且避免因画片图形单一而导致记忆，从而提高检测结果的可靠性；所述融合知觉功能检查卡通过被训练者的一系列使两张画片重叠的操作从所述立体图形画片数据库15中自动选择与被训练者融合知觉功能相符的多幅训练画片P，以实现临界点训练；

所述计算机控制的图像控制器10随机地选择一训练画片P进行训练；所述图像分支器20把所述立体图形画片P的供左眼视的画片L的信号和供右眼视的画片R的信号同时发送至所述3D显示设备30和所述信号发射器35,所述信号发射器35再把信号无线传输给所述信号接收器45；所述3D眼镜包括左眼观测器和右眼观测器；所述左眼观测器设有可供第一方向偏振光通过的左眼观测器液晶开关50，而所述右眼观测器设有可供第二方向偏振光通过的右眼观测器液晶开关60；所述图像控制器10、所述图像分支器20与交替地发出供左眼视的画片L的信号和供右眼视的画片R的信号的所述信号发射器35依次相连接；所述供左眼视的画片L的信号以第一方向偏振光传播,而所述供右眼视的画片R的信号以第二方向偏振光传播；所述信号接收器45与所述左眼观测器液晶开关50和所述右眼观测器液晶开关60电连通；所述第一方向垂直于所述第二方向。

在一个实施例中，所述信号发射器35的工作频率与所述信号接收器45的工作频率相同。在另外一个实施例中，所述信号接收器45的工作频率整数倍，例如2倍、3倍、或更多倍。

在另外一个实施例中，该系统100还包括计算机控制的音频处理器、功率放大器70、和扬声器80。优选地，3D显示设备30可以是显示器、投影机、或投影幕。优选地，所述使两张画片重叠的操作包括使图片P在屏幕上产生位移，其由键盘、鼠标、或游戏手柄实现。优选地，所述3D显示设备30以至少120-240Hz的频率、按照帧序列的格式交替产生左帧图像L、右帧图像R，所述左、右帧图像L、R通过红外发射器35传输至3D眼镜的信号接收器45，所述3D眼镜40在左眼观测器和右眼观测器的作用下，使得左、右眼分别观看到供左眼视的画片L和供右眼视的画片P的图像，两只眼睛看到快速切换的不同画面L、R，并且在大脑中产生错觉，从而便观看到立体影像。

根据本实用新型的融合视功能的检查及训练系统，将融合范围进行了详细的分级，患者在检查及训练时系统自动给予与患者融合范围相等的训练内容，实现了临界点训练，或者称阈值训练。根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，在做系统检查训练时，训练者可同时具有通过所述3D眼镜40的视觉、通过所述扬声器80的听觉、通过所述键盘、鼠标、或游戏手柄的触觉上的感受。根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，不再需要佩戴红蓝眼镜，随机点图是可以左右移动的，相对于卡片形式灵活很多。根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，左右眼分别看不同的物体或图形，通过手动操作，更好并准确地将两个不同的物体或图形合而为一。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，数据库中设有丰富多样的立体图形，可以适应3D电子设备体积小内存大的特性，丰富了立体视觉检查的内容，增强了检查的灵活性，避免了既往检查图板图形单一易于记忆的缺陷，提高了检测结果的可靠性。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，具有渐变叠加功能，其可以渐变弱化立体图外围区域的对比度，强化匹配成对产生视差信息的像素，弱化非匹配成对不产生视差信息的像素，形成独特的晕环式设计，从而达到强化中央图形立体效果的目的。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，画片已经被数字化，因此，更新方便，内容丰富，可以对图片进行放大缩小，位移等的操作，通过眼镜由患者自己手动操作，流程简单，记录方便。

根据本实用新型的融合功能的检查及训练系统，患者在家就可以随时进行训练，成本低，软件升级和更新都非常方便，而且训练内容更加丰富，使患者更愿意主动地去训练，提高患者对治疗训练的依从性，从而提高治疗效果。

Claims (3)

1.一种基于双眼融合知觉矫治和训练系统，其特征在于，该系统包括融合知觉功能检查卡、计算机控制的图像控制器、图像分支器、3D显示设备、信号发射器、3D眼镜及其信号接收器、立体图形画片数据库，所述立体图形画片数据库包含一系列大小、视角、内容各不同的多级融合画片；所述融合知觉功能检查卡包括3D输入设备，该3D输入设备设有左右帧，在支持3D的显卡中有两个数据缓冲区，这两个缓冲区内各容纳两幅相似的画片中的一幅，所述缓冲区内的图像数据通过改变起始位置使得图像移动；所述融合知觉功能检查卡通过融合范围对应于所述立体图形画片数据库中与被训练者融合知觉功能相符的多幅训练画片；所述计算机控制的图像控制器随机地选择训练画片；所述图像分支器把所述立体图形画片的供左眼视的画片信号和供右眼视的画片信号同时发送至所述3D显示设备和所述信号发射器；所述3D眼镜包括左眼观测器和右眼观测器；所述左眼观测器设有可供第一方向偏振光通过的左眼观测器液晶开关，而所述右眼观测器设有可供第二方向偏振光通过的右眼观测器液晶开关；所述图像控制器、所述3D输入设备、所述图像分支器与交替地发出供左眼视的画片信号和供右眼视的画片信号的所述信号发射器依次相连接；所述供左眼视的画片信号以第一方向偏振光传播,而所述供右眼视的画片信号以第二方向偏振光传播；所述信号接收器与所述左眼观测器液晶开关和所述右眼观测器液晶开关电连通；所述第一方向垂直于所述第二方向；所述信号发射器的工作频率与所述信号接收器的工作频率相同，或是所述信号接收器的工作频率整数倍；所述3D显示器以帧序列的格式交替地显示左右帧。

2.如权利要求1所述的基于双眼融合知觉矫治和训练系统，其特征在于，该系统还包括计算机控制的音频处理器、功率放大器、扬声器，3D显示设备是显示器、投影机、或投影幕。

3.如权利要求1所述的基于双眼融合知觉矫治和训练系统，其特征在于，所述3D显示设备以至少120-240Hz的频率、按照帧序列的格式交替产生左、右帧图像，所述左、右帧图像通过红外发射器传输至3D眼镜的信号接收器。

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