RU221676U1 - Устройство для регистрации движений глаз - Google Patents
Устройство для регистрации движений глаз Download PDFInfo
- Publication number
- RU221676U1 RU221676U1 RU2023116341U RU2023116341U RU221676U1 RU 221676 U1 RU221676 U1 RU 221676U1 RU 2023116341 U RU2023116341 U RU 2023116341U RU 2023116341 U RU2023116341 U RU 2023116341U RU 221676 U1 RU221676 U1 RU 221676U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- video camera
- camera lens
- infrared
- housing
- eye movements
- Prior art date
Links
- 230000004424 eye movement Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000036403 neuro physiology Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004434 saccadic eye movement Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 206010008025 Cerebellar ataxia Diseases 0.000 description 1
- 206010008072 Cerebellar syndrome Diseases 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 210000001159 caudate nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 210000001638 cerebellum Anatomy 0.000 description 1
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003920 cognitive function Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к фундаментальной и клинической нейрофизиологии, а именно к устройствам для регистрации движений глаз. Устройство для регистрации движений глаз включает корпус, инфракрасный излучатель для освещения глаз испытуемого, инфракрасный фильтр и видеокамеру для регистрации отраженного от зрачка инфракрасного излучения. Инфракрасный излучатель расположен в корпусе сонаправленно с объективом видеокамеры и выполнен с возможностью регуляции интенсивности инфракрасного излучения. Корпус выполнен с возможностью установки видеокамер и содержит фиксирующий элемент, выполненный с возможностью регуляции направления объектива видеокамеры, охлаждающий вентилятор, а также кожух для защиты объектива видеокамеры, содержащий по меньшей мере одну прорезь в области расположения регулятора фокусного расстояния объектива. Использование устройства позволяет повысить эффективность исследования движений глаз.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к фундаментальной и клинической нейрофизиологии, а именно к устройствам для регистрации движений глаз.
Уровень техники
Регистрация движений глаз (айтрекинг) - неинвазивный способ мониторинга состояния зрительно-глазодвигательной системы. Важнейшим моторным компонентом ее функционирования являются саккады - быстрые сканирующие движения глаз. Параметры саккад отражают характеристики церебральных физиологических процессов и когнитивных функций. Дисметрия, т.е. нарушение метрики саккад (удлинение или укорочение), является важным признаком дисфункции определенных отделов мозга, например, мозжечка или хвостатого ядра. Количественная и качественная оценка дисметрии саккад является важной научно-клинической задачей, для решения которой разработаны специальные устройства.
Известно устройство для регистрации движений глаз, содержащее инфракрасный излучатель, размещенный с возможностью освещения области глаза испытуемого, фильтр-отражатель, выполненный с возможностью пропускания видимого света и отражения инфракрасного излучения, блок предъявления стимульного изображения, расположенный за фильтром-отражателем, и блок регистрации отраженного от зрачка инфракрасного излучения в виде видеоряда изображений зрачка глаза, включающий видеокамеру и блок обработки изображения с видеокамеры [1].
Данное устройство характеризуется рядом существенных недостатков.
Во-первых, все его составляющие (инфракрасный излучатель, фильтр-отражатель, блок предъявления стимульного изображения, видеокамера, блок обработки изображения) являются отдельными компонентами, не объединенными в единый корпус, что снижает портативность устройства и усложняет процесс его сборки.
Во-вторых, нет возможности регулировать интенсивность инфракрасного излучения, что снижает эффективность записи изображения зрачка, которое часто получается пересвеченным или недосвеченным.
В-третьих, указанная комплектация не включает каких-либо фиксирующих элементов, что снижает удобство установки устройства.
В-четвертых, объектив камеры недостаточно защищен от пыли и иных вредных факторов окружающей среды; кроме того, многочисленные регулировочные кольца на объективе затрудняют установку необходимых параметров видеозаписи: пользователь нередко путает кольца друг с другом, даже при наличии опыта.
Таким образом, применение указанного устройства ограничивает эффективность изучения движений глаз.
Раскрытие полезной модели
Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности исследования движений глаз.
Для достижения указанного технического результата разработано устройство, включающее корпус, инфракрасный излучатель для освещения глаз испытуемого, инфракрасный фильтр и видеокамеру для регистрации отраженного от зрачка инфракрасного излучения, отличающееся тем, что инфракрасный излучатель расположен в корпусе сонаправленно с объективом видеокамеры и выполнен с возможностью регуляции интенсивности инфракрасного излучения; корпус выполнен с возможностью установки видеокамер, содержит фиксирующий элемент, выполненный с возможностью регулировки направления объектива видеокамеры, охлаждающий вентилятор, а также кожух для защиты объектива видеокамеры, содержащий по меньшей мере одну прорезь в области расположения регулятора фокусного расстояния объектива.
Фиксирующий элемент может быть выполнен в виде струбцины или подставки, соединенной с корпусом по меньшей мере одним шарниром. Подставка при этом может содержать полость со свинцовыми гранулами для ее утяжеления с целью повышения устойчивости.
Кожух может быть выполнен съемным и содержать отверстие напротив линзы объектива видеокамеры.
Инфракрасный фильтр может быть расположен перед инфракрасным излучателем и/или перед линзой объектива видеокамеры в торцевой части кожуха.
Расположение инфракрасного излучателя сонаправленно с объективом видеокамеры позволяет объединить все элементы конструкции в одном корпусе, а также исключить из нее тепловые зеркала, что упрощает устройство и многократно повышает его компактность.
Наличие регулятора интенсивности инфракрасного излучения позволяет по необходимости настраивать данный параметр, что повышает не только эффективность освещения зрачка и радужки глаза, но и его безопасность, поскольку дает возможность снижать мощность подсветки при необходимости, верхний же максимальный порог мощности остается в допустимых медицинскими нормами пределах.
Выполнение корпуса с возможностью установки разных видеокамер делает конструкцию более открытой и доступной для пользователя, позволяя легко осуществлять замену камеры как с целью ремонта устройства, так и с целью использования более подходящей для данной ситуации модели видеокамеры.
Наличие фиксирующего элемента (например, струбцины или подставки, соединенной с корпусом по меньшей мере одним шарниром) позволяет устанавливать устройство в необходимом положении, а также регулировать направление объектива видеокамеры.
Наличие вентилятора позволяет охлаждать элементы конструкции, предотвращая их от перегрева и связанных с этим поломок.
Наличие кожуха позволяет защищать объектив видеокамеры от вредных механических воздействий, а выполнение в нем по меньшей мере одной прорези в области расположения регулятора фокусного расстояния объектива позволяет легко настраивать только данный параметр, не меняя по случайности остальные, что является наиболее актуальной задачей при эксплуатации подобных видеокамер.
В совокупности указанные технические решения, заложенные в предлагаемом устройстве, позволяют повысить эффективность исследования движений глаз.
Описание чертежей
На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства, фиксирующий элемент представлен струбциной. Защитный кожух закрыт крышкой.
На фиг. 2 изображен общий вид предлагаемого устройства, фиксирующий элемент представлен подставкой на шарнире. Защитный кожух открыт, видно отверстие, соответствующее линзе объектива видеокамеры.
На фиг. 3 показана схема устройства в горизонтальном разрезе.
На фиг. 4 показана схема устройства в продольном разрезе.
Обозначения:
1 - Корпус
2 - Инфракрасный излучатель
3 - Инфракрасный фильтр
4 - Видеокамера
5 - Объектив
6 - Регулятор инфракрасного излучения
7 - Фиксирующий элемент (А - струбцина, Б - подставка)
8 - Охлаждающий вентилятор
9 - Кожух для защиты объектива видеокамеры
10 - Прорезь в кожухе в области расположения регулятора фокусного расстояния объектив
Осуществление полезной модели
Устройство для регистрации движений глаз включает корпус (1), инфракрасный излучатель (2) для освещения глаз испытуемого, инфракрасный фильтр (3) и видеокамеру (4) для регистрации отраженного от зрачка инфракрасного излучения. Инфракрасный излучатель расположен в корпусе сонаправленно с объективом видеокамеры (5) и выполнен с возможностью регуляции интенсивности инфракрасного излучения за счет наличия соответствующего регулятора (6). Корпус выполнен с возможностью установки видеокамер и содержит фиксирующий элемент (7), выполненный с возможностью регуляции направления объектива видеокамеры, охлаждающий вентилятор (8), а также кожух (9) для защиты объектива видеокамеры, содержащий по меньшей мере одну прорезь (10) в области расположения регулятора фокусного расстояния объектива.
Данное устройство используется следующим образом.
В корпус устройства устанавливают необходимую для исследования видеокамеру, например, Basler acA720-290gm, Basler acA640-750um, XimeaUSB 3.1 Gen1 или Hikrobot MV-CA003-21UM/UC.
Устройство фиксируют при помощи струбцины или на подставке таким образом, чтобы объектив видеокамеры располагался непосредственно перед лицом испытуемого. Голову испытуемого фиксируют в необходимом положении при помощи специального подголовника. Устройство включают и присоединяют к компьютеру.
Далее с помощью компьютера предъявляют испытуемому визуальный стимул, параллельно освещая нужный глаз инфракрасным светом с помощью устройства. Визуальный стимул представляет собой определенное изображение на экране монитора.
В процессе предъявления стимула регулируют фокусное расстояние объектива через прорезь на кожухе в области расположения регулятора фокусного расстояния объектива. Вручную или автоматически регулируют интенсивность инфракрасного излучения для получения оптимального изображения зрачка, при этом верхний предел энергетической плотности излучения составляет 100 Вт/м2.
Полученный видеоряд сохраняют на карту памяти устройства, либо на память компьютера. Далее в части каждого кадра с помощью программного обеспечения, установленного на компьютер, вычисляют область допустимого расположения зрачка и определяют его координаты. Затем формируют в хронологической последовательности двумерный массив значений координат центра зрачка, соответствующих кадрам видеоряда, из которого посредством сегментационного анализа выделяют не менее трех точек, которые считают областью фиксации взора.
Список использованной литературы
1. Латанов А.В., Анисимов А.Н. Способ и система для регистрации движений глаз. Патент RU 2696042, приоритет от 11.12.2017, дата публикации 30.07.2019.
Claims (5)
1. Устройство для регистрации движений глаз, включающее корпус, инфракрасный излучатель для освещения глаз испытуемого, инфракрасный фильтр и видеокамеру для регистрации отраженного от зрачка инфракрасного излучения, отличающееся тем, что инфракрасный излучатель расположен в корпусе сонаправленно с объективом видеокамеры и выполнен с возможностью регуляции интенсивности инфракрасного излучения, корпус выполнен с возможностью установки видеокамер, содержит фиксирующий элемент, выполненный с возможностью регуляции направления объектива видеокамеры, охлаждающий вентилятор, а также кожух для защиты объектива видеокамеры, содержащий по меньшей мере одну прорезь в области расположения регулятора фокусного расстояния объектива.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде струбцины или подставки, соединенной с корпусом по меньшей мере одним шарниром.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что подставка содержит полость со свинцовыми гранулами.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кожух выполнен съемным и содержит отверстие напротив линзы объектива видеокамеры.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что инфракрасный фильтр расположен перед инфракрасным излучателем и/или перед линзой объектива видеокамеры в торцевой части кожуха.
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2022125059 Division | 2022-09-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU221676U1 true RU221676U1 (ru) | 2023-11-16 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005094667A2 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-13 | Torch William C | Biosensors, communicators, and controllers monitoring eye movement and methods for using them |
| US20130050642A1 (en) * | 2011-08-30 | 2013-02-28 | John R. Lewis | Aligning inter-pupillary distance in a near-eye display system |
| US20130127980A1 (en) * | 2010-02-28 | 2013-05-23 | Osterhout Group, Inc. | Video display modification based on sensor input for a see-through near-to-eye display |
| US20160213279A1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Auburn University | System and method of functional mri of the neural system in conscious unrestrained dogs |
| US20200305708A1 (en) * | 2013-01-25 | 2020-10-01 | Wesley W.O. Krueger | Ocular parameter-based head impact measurement using a face shield |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005094667A2 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-13 | Torch William C | Biosensors, communicators, and controllers monitoring eye movement and methods for using them |
| RU2395228C2 (ru) * | 2004-04-01 | 2010-07-27 | Уилльям С. ТОРЧ | Биосенсоры, коммуникаторы и контроллеры для мониторинга движения глаз и способы их применения |
| US20130127980A1 (en) * | 2010-02-28 | 2013-05-23 | Osterhout Group, Inc. | Video display modification based on sensor input for a see-through near-to-eye display |
| US20130050642A1 (en) * | 2011-08-30 | 2013-02-28 | John R. Lewis | Aligning inter-pupillary distance in a near-eye display system |
| US20200305708A1 (en) * | 2013-01-25 | 2020-10-01 | Wesley W.O. Krueger | Ocular parameter-based head impact measurement using a face shield |
| US20160213279A1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Auburn University | System and method of functional mri of the neural system in conscious unrestrained dogs |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11766172B2 (en) | Ophthalmic examination and disease management with multiple illumination modalities | |
| US10842373B2 (en) | Smartphone-based handheld ophthalmic examination devices | |
| JP2020506788A (ja) | 検眼鏡を用いた検査中の眼底の静止画像およびビデオ画像を取り込み、分析し、および送信するための装置および方法 | |
| CN104688179A (zh) | 一种用于拍摄医用照片的手机照相配件 | |
| KR20130010079A (ko) | 눈 촬영 장치 및 방법 | |
| US20160045108A1 (en) | Vision Protection Method and System Thereof | |
| JP2012505729A (ja) | 眼の画像化装置及び方法 | |
| EP3185771A2 (en) | Vision protection method and system thereof | |
| Nair et al. | Clinical photography for periorbital and facial aesthetic practice | |
| RU221676U1 (ru) | Устройство для регистрации движений глаз | |
| KR101850043B1 (ko) | 멀티모덜 센싱 데이터 기반의 검안영상 분석 장치 | |
| CN110710977A (zh) | 一种实时采集眼球运动及头部运动的系统 | |
| JP2022502149A (ja) | 皮膚分析装置 | |
| CN204618188U (zh) | 一种用于拍摄医用照片的手机照相配件 | |
| KR20100027296A (ko) | 설 영상 촬영 시스템 | |
| RU183466U1 (ru) | Устройство для видеонистамографии | |
| CN112057037A (zh) | 一种自动化眼科检查机器人 | |
| CN211355486U (zh) | 一种翻转式眼震采集眼罩 | |
| CN219183716U (zh) | 虹膜吸毒检测设备 | |
| CN213489785U (zh) | 翻转式眼罩 | |
| KR100365330B1 (ko) | 착탈식 홍채 촬영장치와 그 장치에 의해 촬영된 홍채 영상의 진단방법 | |
| DE202007005012U1 (de) | Vorrichtung zur Bilderfassung von Augen | |
| KR102415301B1 (ko) | 휴대 가능한 망막측정장치 | |
| RU2734334C1 (ru) | Держатель для обеспечения взаимного расположения камеры, зеркала, подсветки и корригирующих линз и их принадлежностей устройства для определения остроты зрения | |
| EP3440990A1 (en) | System for imaging a fundus of an eye |