RU2531132C1 - Method for determining complex hand-eye reaction rate of person being tested and device for implementing it - Google Patents
Method for determining complex hand-eye reaction rate of person being tested and device for implementing it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531132C1 RU2531132C1 RU2013125426/14A RU2013125426A RU2531132C1 RU 2531132 C1 RU2531132 C1 RU 2531132C1 RU 2013125426/14 A RU2013125426/14 A RU 2013125426/14A RU 2013125426 A RU2013125426 A RU 2013125426A RU 2531132 C1 RU2531132 C1 RU 2531132C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pupil
- frame
- template
- center
- optotype
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области, где требуется оценка зрительно-моторной реакции человека, и может найти применение в медицинской, психологической, физиологической, спортивной, транспортной и авиационно-космической практике. Оно может быть использовано при диагностике глазных и неврологических заболеваний, оценке степени межполушарной асимметрии, для определения умственного утомления, а также при профессиональном отборе людей, деятельность которых связана с восприятием движущихся объектов, при проведении профессионального отбора для операторской деятельности, авиации, спорта и других профессий.The group of inventions relates to the field where it is necessary to evaluate the human hand-eye reaction, and can find application in medical, psychological, physiological, sports, transport and aerospace practice. It can be used in the diagnosis of ocular and neurological diseases, the assessment of the degree of interhemispheric asymmetry, to determine mental fatigue, as well as in the professional selection of people whose activities are related to the perception of moving objects, during professional selection for camera work, aviation, sports and other professions .
К числу важнейших показателей работы зрительной сенсорной системы относится и скорость зрительно-моторной реакции (ЗМР). Оценка ЗМР основана на исследовании функций зрения в динамике. Скорость ЗМР определяется временем с момента появления сигнала (тестового стимула) до окончательного действия (ответа на него оператора) Время сложной зрительно-моторной реакции (СЗМР) показывает среднее время реакции испытуемого на сложный раздражитель зрительного характера. Измеряется в миллисекундах.Among the most important indicators of the visual sensory system is the speed of the visual-motor reaction (ZMR). Assessment of ZMR is based on the study of the functions of vision in dynamics. The speed of ZMR is determined by the time from the moment the signal (test stimulus) appears until the final action (response of the operator). The time of a complex visual-motor reaction (SZMR) shows the average reaction time of the subject to a complex visual stimulus. Measured in milliseconds.
Существует ряд способов для определения скорости глазодвигательных реакций: электроокулография, фотоэлектрография, рефлексометрия и др.There are a number of methods for determining the speed of oculomotor reactions: electrooculography, photoelectrography, reflexometry, etc.
Известен способ и устройство для определения временных характеристик окуломоторной активности методом кинорегистрации (Барабанщиков В.А. Милад М.М. Методы окулографии в исследовании познавательных процессов и деятельности. М.: Институт психологии РАН, 1994, с.20).A known method and device for determining the temporal characteristics of oculomotor activity by the method of film recording (Drummers VA Milad MM Methods of oculography in the study of cognitive processes and activities. M: Institute of Psychology RAS, 1994, p.20).
Метод кинорегистрации включает три взаимосвязанные процедуры: киносъемку положения глаз испытуемого в процессе решения зрительных задач, покадровый анализ пленки и наложение траектории перемещения глаз (или центра зрачка) на тестовую ситуацию. Во время съемки объектив кинокамеры устанавливается напротив лица испытуемого в плоскости экрана, на который экспонируется объект, на расстоянии 50-80 см. Скорость съемки выбирается в зависимости от целей эксперимента: чем точнее необходимо определить пространственно-временные характеристики окуломоторной активности, тем более высокая скорость (частота кадров в секунду) должна быть использована. Абсолютное положение глаз испытуемого реконструируется экспериментатором по окончании опытов в ходе покадровой обработки пленки (на специализированном проекторе). Источником информации об окуломоторной активности служит смещение изображения контролируемого элемента глаза (край или центр зрачка, кровеносный сосуд склеры, роговичный блик и т.п.) относительно неподвижной части лица или оборудования. Построенная на масштабной бумаге циклограмма движений глаз при помощи пантографа переносится на копию экспонируемого объекта.The method of film recording includes three interrelated procedures: filming the position of the subject's eyes in the process of solving visual problems, frame-by-frame analysis of the film and superimposing the path of the eye (or the center of the pupil) on the test situation. During the shooting, the movie camera lens is mounted opposite the subject’s face in the plane of the screen onto which the object is exposed, at a distance of 50-80 cm.The shooting speed is selected depending on the objectives of the experiment: the more accurately it is necessary to determine the spatio-temporal characteristics of oculomotor activity, the higher the speed ( frame rate per second) should be used. The absolute position of the eyes of the subject is reconstructed by the experimenter at the end of the experiments during the frame-by-frame processing of the film (on a specialized projector). The source of information on oculomotor activity is the displacement of the image of the controlled eye element (edge or center of the pupil, sclera blood vessel, corneal flare, etc.) relative to the fixed part of the face or equipment. A cyclogram of eye movements built on large-scale paper is transferred using a pantograph to a copy of the displayed object.
К недостаткам способа и устройства для его осуществления можно отнести использование кинопленки, что не позволяет подвергать видеоряд цифровой обработке сразу после измерения, а, следовательно, усложняет процедуру и увеличивает время ее проведения.The disadvantages of the method and device for its implementation include the use of film, which does not allow the video sequence to be digitally processed immediately after the measurement, and, therefore, complicates the procedure and increases its time.
Известен способ и устройство для определения временных характеристик окуломоторной активности методом видеорегистрации движений глаз (В.А. Барабанщиков «Методы регистрации движений глаз: теория и практика», Электронный журнал «Психологическая наука и образование» 2010, №5, (с.240-254)).A known method and device for determining the temporal characteristics of oculomotor activity by the method of video recording of eye movements (V. A. Barabanshchikov “Methods of recording eye movements: theory and practice", Electronic Journal "Psychological Science and Education" 2010, No. 5, (p.240-254 )).
Глаз испытуемого подсвечивается точечным источником инфракрасного излучения, а инфракрасная видеокамера производит скоростную съемку глаза. На изображении программно определяется положение зрачка (в ИК-лучах он представляет собой темный овал) и его размеры, а также позиция роговичного блика, представляющего собой отражение на роговице источника инфракрасного света. Направление взгляда рассчитывают, основываясь на векторе, соединяющем позиции роговичного блика и центра зрачка.The subject’s eye is illuminated by a point source of infrared radiation, and the infrared video camera captures the eye quickly. On the image, the position of the pupil is determined programmatically (in infrared rays it is a dark oval) and its size, as well as the position of the corneal flare, which is a reflection on the cornea of an infrared light source. The direction of view is calculated based on a vector connecting the positions of the corneal lens flare and the center of the pupil.
Устройство содержит точечный источник инфракрасного излучения, инфракрасную видеокамеру, соединенную с устройством регистрации и обработки информации.The device contains a point source of infrared radiation, an infrared video camera connected to a device for recording and processing information.
К недостаткам способа можно отнести определение положения центра зрачка в абсолютных единицах (отсутствие использования шаблона для привязки координат и масштабирования), что снижает информативность диагностических признаков. Также к недостаткам можно отнести необходимость использования дополнительного источника ИК-освещения (т.е. наличие условий специального освещения), что усложняет процедуру. Кроме того, использование ИК-чувствительной камеры вносит дополнительные ограничения, связанные с нежелательностью использования косметики или контактных линз, поскольку они могут дополнительно отражать ИК-свет, что может внести искажение в измерения.The disadvantages of the method include determining the position of the center of the pupil in absolute units (the absence of the use of a template for binding coordinates and scaling), which reduces the information content of diagnostic signs. The disadvantages include the need to use an additional source of infrared lighting (i.e., the presence of special lighting conditions), which complicates the procedure. In addition, the use of an IR-sensitive camera introduces additional restrictions related to the undesirability of using cosmetics or contact lenses, since they can additionally reflect infrared light, which can introduce distortion into the measurements.
Наиболее близкими к заявляемым изобретениям по технической сущности и выбранными авторами за прототип являются способ и устройство определения минимального временного интервала различения объекта, который может являться показателем скорости сложной зрительно-моторной реакции (Кубарко А.И., Лукашевич И.В. Анализ механизмов динамической остроты зрения // Минск: БГМУ, Медицинский журнал. - 2007. - №1 (19)).Closest to the claimed inventions by technical nature and selected by the authors for the prototype are a method and apparatus for determining the minimum time interval for distinguishing an object, which can be an indicator of the speed of a complex visual-motor reaction (Kubarko A.I., Lukashevich I.V. Analysis of mechanisms of dynamic acuity Vision // Minsk: BSMU, Medical Journal. - 2007. - No. 1 (19)).
Способ состоит в том, что для исследования скорости обработки зрительных сигналов и инициирования глазодвигательной реакции у испытуемых оценивался минимальный временной интервал (МВИ) между предъявлением двух визуальных стимулов, достаточный для различения последовательности их презентации на экране. Для этого испытуемый усаживался перед экраном монитора. Зрительная ось испытуемого должна быть направлена в центр объекта фиксации взора (точка, пятно, кольцо), который является неподвижным в ходе исследования.The method consists in the fact that to study the speed of processing visual signals and initiating the oculomotor reaction in subjects, the minimum time interval (MVI) between the presentation of two visual stimuli was sufficient to distinguish the sequence of their presentation on the screen. For this, the subject sat down in front of the monitor screen. The visual axis of the subject should be directed to the center of the object of fixation of the gaze (point, spot, ring), which is motionless during the study.
Голова испытуемого фиксировалась посредством неподвижной подставки. Испытуемый фиксировал взгляд на объекте, размещенном перед лицом и при появлении боковых объектов по возможности быстро должен перевести взгляд на тот объект, который, по мнению испытуемого, появился первым. Испытуемому предъявлялись два объекта, размещенных на симметричных угловых расстояниях а от точки фиксации взора (по горизонтали справа и слева). При выполнении теста у испытуемых осуществлялась регистрация траектории движений глаз и по записи определялось соответствие направлений движений глаз и презентуемых визуальных объектов и рассчитывался МВИ. Для расчета показателя МВИ принимались значения, при которых отсутствовали ошибки в распознавании объекта.The subject's head was fixed using a fixed stand. The subject fixed his gaze on the object placed in front of him and when side objects appeared, he should quickly turn his eyes to the object that, in the opinion of the subject, appeared first. The subject was presented with two objects placed at symmetrical angular distances a from the point of fixation of the gaze (horizontally to the right and left). During the test, the subjects recorded the trajectories of eye movements and determined by correspondence the directions of eye movements and the presented visual objects and calculated MVI. To calculate the MVI indicator, values were accepted at which there were no errors in the recognition of the object.
Устройство для осуществления способа включает неподвижную подставку для фиксации головы испытуемого, сопряженную с блоком регистрации движений глаз испытуемого, выполненным в виде электроокулографа и соединенным с блоком управления и обработки информации, выполненного в виде персонального компьютера, блок предъявления оптотипов выполнен в виде экрана персонального компьютера, центр которого расположен на зрительной оси испытуемого.The device for implementing the method includes a fixed stand for fixing the subject’s head, coupled to the subject’s eye movement recording unit made in the form of an electrooculograph and connected to the information processing and control unit made in the form of a personal computer, the optotype presentation unit is made in the form of a personal computer screen, center which is located on the visual axis of the subject.
К недостаткам способа можно отнести необходимость адаптации зрения испытуемых к темноте (т.е. наличие условий специального освещения) и необходимость подсоединения электродов для получения ЭОГ, что усложняет процедуру и увеличивает время ее проведения, а также накладывает ограничения на «мобильность» способа. Кроме того, подсоединение электродов может причинять дискомфорт.The disadvantages of the method include the need to adapt the eyes of the subjects to darkness (ie, the presence of special lighting conditions) and the need to connect electrodes to obtain EOG, which complicates the procedure and increases its time, as well as imposes restrictions on the "mobility" of the method. In addition, connecting electrodes can cause discomfort.
Для исследования ЭОГ необходимо учитывать не только освещенность экрана, но и количество света, попадающего на сетчатку через зрачок (стандартизация световых режимов).To study the EOG, it is necessary to take into account not only the illumination of the screen, but also the amount of light entering the retina through the pupil (standardization of light modes).
Также следует отметить, что электроокулограф основан на измерении электрического потенциала на контактных электродах, расположенных рядом с глазом (у глаза есть электрический потенциал, роговица всегда положительно заряжена относительно сетчатки). Однако этот потенциал непостоянен, и его изменения делают электроокулограф не приспособленным для измерения медленных движений и фиксированных позиций взгляда, а соответственно невозможно оценить время (задержки) реакции и время задержки взгляда на оптотипе, что отрицательно сказывается на информативности диагностических признаков.It should also be noted that the electrooculograph is based on measuring the electric potential at the contact electrodes located next to the eye (the eye has an electric potential, the cornea is always positively charged relative to the retina). However, this potential is unstable, and its changes make the electrooculograph unsuitable for measuring slow movements and fixed gaze positions, and accordingly it is impossible to estimate the reaction time (delay) and gaze delay time on the optotype, which negatively affects the information content of diagnostic signs.
В известном способе необходимо учитывать целый ряд "зашумляющих" факторов (наличие кожно-гальванических потенциалов, электро-миографических и электрографических потенциалов, влияние механических воздействий, изменения температуры, степени выпячивания глаз из орбит, точности установки электродов и т.д.), которые увеличивают погрешности исследования.In the known method, it is necessary to take into account a number of “noisy” factors (the presence of skin-galvanic potentials, electro-myographic and electrographic potentials, the influence of mechanical stresses, temperature changes, the degree of bulging of the eyes from orbits, the accuracy of electrode placement, etc.), which increase research errors.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности и точности измерений СЗМР, информативности диагностических признаков и уменьшение времени обследования.The objective of the present invention is to increase the efficiency and accuracy of measurements of MPSM, the information content of diagnostic signs and reducing the time of examination.
Поставленная задача осуществляется следующим образом.The task is carried out as follows.
В способе определения скорости сложной зрительно-моторной реакции испытуемого, заключающемся в записи с помощью регистрирующего устройства траектории движения центра зрачка глаза испытуемого во время выполнения задания по распознаванию оптотипа, предъявляемого на экране монитора, цифровой обработке данных о траектории движения центра зрачка, траекторию движения центра зрачка записывают с помощью высокоскоростной видеокамеры, расположенной на зрительной оси испытуемого, которую задают, закрепляя положение головы испытуемого с помощью фиксатора, предварительно размещая рядом с глазом испытуемого шаблон для бесконтактных измерений с отверстием круглой формы, таким образом, чтобы резкое изображение шаблона и глаза испытуемого можно было совместить на одном кадре, производят наводку видеокамеры на резкое изображение зрачка и шаблона, визуально контролируя его на экране блока управления и обработки информации, подают сигнал к началу выполнения задания по распознаванию оптотипа и синхронно с сигналом предъявляют оптотип на экране одного из мониторов, расположенных на одинаковых угловых расстояниях а относительно оптической оси видеокамеры, регистрируют раскадрованный видеоряд траектории движения центра зрачка, соответствующий правильной идентификации оптотипа, определяют положение центра шаблона на кадре и принимают его за начало координат, для измерений в единицах длины измеряют диаметр шаблона на кадре и вычисляют коэффициент масштаба по формуле:In the method for determining the speed of a complex visual-motor reaction of a subject, which consists in recording, using a recording device, the trajectory of the pupil’s center of the eye of the subject during the task of recognizing the optotype displayed on the monitor screen, digitally processing data on the trajectory of the pupil’s center, the trajectory of the pupil’s center recorded using a high-speed video camera located on the visual axis of the subject, which is set by fixing the position of the head of the subject with with a clamp, pre-placing a template for non-contact measurements with a round hole next to the subject’s eye so that the sharp image of the template and the eyes of the subject can be combined on one frame, the camera is aimed at the sharp image of the pupil and template, visually controlling it on the screen control and information processing unit, signal to the beginning of the job of recognition of the optotype and synchronously with the signal show the optotype on the screen of one of the monitors located at the same angular distances a relative to the optical axis of the video camera, record the video sequence for the pupil center path corresponding to the correct identification of the optotype, determine the position of the center of the template on the frame and take it as the origin, for measuring in units of length measure the diameter of the template on the frame and calculate the scale factor according to the formula:
где k - коэффициент масштаба,where k is the scale factor,
dp - реальный диаметр шаблона,d p is the actual diameter of the template,
dк - диаметр шаблона на кадре,d to - the diameter of the template on the frame,
определяют координату положения центра зрачка на каждом кадре относительно начала координат и формируют массив X значений координат центра зрачка на каждом кадре,determine the coordinate of the position of the center of the pupil on each frame relative to the origin and form an array of X values of the coordinates of the center of the pupil on each frame,
определяют координату положения зрачка на каждом кадре относительно начала координат, формируют массив X значений координат зрачка на каждом кадре, вычисляют для каждого кадра отклонение координаты зрачка относительно первого кадра Δxn по формуле:determine the coordinate of the position of the pupil on each frame relative to the origin, form an array of X values of the coordinates of the pupil on each frame, calculate for each frame the deviation of the coordinates of the pupil relative to the first frame Δx n according to the formula:
Δxn=k·(x0+(xn-x1))Δx n = k · (x 0 + (x n -x 1 ))
где k - коэффициент масштаба,where k is the scale factor,
x0 - начало координат,x 0 is the origin,
x1 - координата зрачка на первом кадре,x 1 - pupil coordinate on the first frame,
xn - координата зрачка на каждом последующем кадре,x n - the pupil coordinate on each subsequent frame,
n=1, 2 … - номер каждого последующего кадра,n = 1, 2 ... is the number of each subsequent frame,
определяют максимальное перемещение центра зрачка Δxmax, соответствующее максимальному элементу массива отклонений положения зрачка ΔX,determine the maximum displacement of the center of the pupil Δx max corresponding to the maximum element of the array of deviations of the position of the pupil ΔX,
определяют область исходного положения центра зрачка ε по формуле:determine the region of the initial position of the center of the pupil ε by the formula:
измеряют время перемещения центра зрачка на значение координаты, измеренное на каждом кадре, формируют массив T значений времени, каждый элемент которого имеет соответствие элементу массива X, по массиву отклонений положения зрачка АХ определяют номер элемента nε, массива X соответствующего кадру, на котором отклонение положения зрачка Δx меньше величины области исходного положения центра зрачка ε:|Δxmax|≤ε, находят соответствие этого элемента массива X элементу массива Т, являющемуся значением времени, затраченного на перемещение центра зрачка из начальных координат обратно в координаты исходного положения после распознавания оптотипа и по этому времени судят об искомой скорости сложной зрительно-моторной реакции.measure the time of the movement of the center of the pupil by the coordinate value measured on each frame, form an array T of time values, each element of which corresponds to an element of the array X, from the array of deviations of the position of the pupil AX determine the number of element n ε , array X corresponding to the frame on which the position deviation Δx pupil region is smaller than the starting position of the pupil center ε: | Δx max | ≤ε, finding matching of the array element in the array X T is the value of time spent in the center of the movement pupil of initial coordinates back to the coordinates of the reference position after optotype recognition and this time the required speed judging the visual-motor complex reaction.
В устройстве определения скорости сложной зрительно-моторной реакции испытуемого, содержащем фиксатор для головы испытуемого, сопряженный с регистрирующим устройством, соединенным с блоком управления и обработки информации, и соединенный с ним блок предъявления оптотипов, введен шаблон для бесконтактных измерений с отверстием круглой формы, жестко соединенный с фиксатором и размещенный в одной плоскости с глазом испытуемого, регистрирующее устройство выполнено в виде высокоскоростной видеокамеры, размещаемой на зрительной оси испытуемого и подключенной к блоку управления и обработки информации через преобразователь сигналов, а блок предъявления оптотипов выполнен в виде двух мониторов, расположенных на одинаковых угловых расстояниях а относительно оптической оси высокоскоростной видеокамеры.In the device for determining the speed of the complex visual-motor reaction of the test subject, containing a latch for the subject’s head, paired with a recording device connected to the control and information processing unit, and an optotype presentation unit connected to it, a non-contact measurement template with a round hole is rigidly connected with a latch and placed in the same plane with the eye of the subject, the recording device is made in the form of a high-speed video camera placed on the visual axis of the test connected to the control and information processing unit via a signal converter, and the optotype presentation unit is made in the form of two monitors located at the same angular distances and relative to the optical axis of the high-speed video camera.
Сущность заявляемых способа и устройства определения скорости сложной зрительно-моторной реакции испытуемого поясняется следующим.The essence of the proposed method and device for determining the speed of a complex visual-motor reaction of the test person is explained as follows.
Способ может применяться для проведения исследований как в стационарных, так и амбулаторных условиях, причем допустимо использование косметики и линз. Измерения проводятся бесконтактно и не требуют создания специальных условий освещения, благодаря тому, что траекторию движения центра зрачка записывают с помощью высокоскоростной видеокамеры, расположенной на зрительной оси испытуемого, что позволяет существенно сократить время проведения измерений.The method can be used for research in both inpatient and outpatient settings, and the use of cosmetics and lenses is permissible. The measurements are carried out non-contact and do not require the creation of special lighting conditions, due to the fact that the trajectory of the center of the pupil is recorded using a high-speed video camera located on the visual axis of the subject, which can significantly reduce the time of measurement.
Для повышения точности измерений и информативности диагностических признаков, измерения координат перемещения центра зрачка на кадре проводят в единицах длины, для этого предварительно размещают рядом с глазом испытуемого шаблон для бесконтактных измерений с отверстием круглой формы (соответствующей форме зрачка) таким образом, чтобы резкое изображение шаблона и глаза испытуемого можно было совместить на одном кадре без увеличения массогабаритных показателей устройства; производят наводку видеокамеры на резкое изображение зрачка и шаблона, визуально контролируя его на экране блока управления и обработки информации,In order to increase the accuracy of measurements and the information content of diagnostic signs, the coordinates of the displacement of the center of the pupil on the frame are carried out in units of length; for this, a contactless measurement template with a round hole (corresponding to the shape of the pupil) is placed so that a sharp image of the template and the eyes of the subject could be combined on one frame without increasing the overall dimensions of the device; they aim the video camera at a sharp image of the pupil and the template, visually controlling it on the screen of the control unit and information processing,
С помощью высокоскоростной видеокамеры регистрируют видеоряд траектории движения центра зрачка, соответствующий правильной идентификации оптотипа, а для сокращения времени расчетов и повышения точности измерений раскадровывают видеоряд, сохраняют и обрабатывают каждый кадр видеоряда в цифровой форме (по пикселям), используя внешний преобразователь сигналов.Using a high-speed video camera, the video record of the trajectory of the center of the pupil corresponding to the correct identification of the optotype is recorded, and to reduce the calculation time and improve the accuracy of measurements, the video sequence is captured, each frame of the video sequence is stored in digital form (in pixels) using an external signal converter.
Повышение эффективности, а также уменьшение времени обследования достигается тем, что в способе обработке подлежит только видеоряд траектории движения центра зрачка, соответствующий правильной идентификации оптотипа. На этом видеоряде определяют положение центра шаблона, которое принимают за начало координат, и измеряют его диаметр в абсолютных единицах на кадре,Improving the efficiency, as well as reducing the examination time, is achieved by the fact that in the method only the video sequence of the trajectory of the center of the pupil corresponding to the correct identification of the optotype is subject to processing. On this footage, the position of the center of the template is determined, which is taken as the origin, and its diameter is measured in absolute units on the frame,
вычисляют коэффициент масштаба изображения по формуле:calculate the scale factor of the image according to the formula:
где k - коэффициент масштаба,where k is the scale factor,
dр - реальный диаметр шаблона,d p - the actual diameter of the template,
dк - диаметр шаблона на кадре, определяют координату положения центра зрачка на каждом кадре относительно начала координат и формируют массив X значений координат центра зрачка на каждом кадре, определяют координату положения зрачка на каждом кадре относительно начала координат, формируют массив X значений координат зрачка на каждом кадре, вычисляют для каждого кадра отклонение координаты зрачка относительно первого кадра Δxn по формуле:d to - the diameter of the template on the frame, determine the coordinate of the position of the center of the pupil on each frame relative to the origin and form an array X of coordinates of the center of the pupil on each frame, determine the coordinate of the position of the pupil on each frame relative to the origin of the array, form an array X of values of the coordinates of the pupil on each frame, calculate for each frame the deviation of the coordinate of the pupil relative to the first frame Δx n according to the formula:
Δxn=k·(x0+(xn-x1)),Δx n = k · (x 0 + (x n -x 1 )),
где k - коэффициент масштаба,where k is the scale factor,
x0 - начало координат,x 0 is the origin,
x1 - координата зрачка на первом кадре,x 1 - pupil coordinate on the first frame,
xn - координата зрачка на каждом последующем кадре,x n - the pupil coordinate on each subsequent frame,
n=1, 2 … - номер каждого последующего кадра,n = 1, 2 ... is the number of each subsequent frame,
благодаря применению коэффициента масштаба в данной формуле, результаты дальнейших расчетов имеют размерность единиц длины. Переход от абсолютных единиц к единицам длины приводит к повышению точности измерений и информативности диагностических признаков.due to the use of the scale factor in this formula, the results of further calculations have the dimension of length units. The transition from absolute units to length units leads to an increase in the accuracy of measurements and the information content of diagnostic signs.
Далее определяют максимальное перемещение центра зрачка Δxmax, соответствующее максимальному элементу массива отклонений положения зрачка ΔX, определяют область исходного положения центра зрачка ε по формуле:Next, determine the maximum displacement of the center of the pupil Δx max corresponding to the maximum element of the array of deviations of the position of the pupil ΔX, determine the region of the initial position of the center of the pupil ε by the formula:
измеряют время перемещения центра зрачка на значение координаты, измеренное на каждом кадре, формируют массив T значений времени, каждый элемент которого имеет соответствие элементу массива X, по массиву отклонений положения зрачка ДХ определяют номер элемента nε, массива X, соответствующего кадру, на котором отклонение положения зрачка Δx меньше величины области исходного положения центра зрачка ε:|Δxmax|≤ε, находят соответствие этого элемента массива X элементу массива T, являющемуся значением времени, затраченного на перемещение центра зрачка из начальных координат обратно в координаты исходного положения после распознавания оптотипа и по этому времени судят об искомой скорости сложной зрительно-моторной реакции.measure the time of movement of the center of the pupil by the coordinate value measured on each frame, form an array T of time values, each element of which corresponds to an element of the array X, from the array of deviations of the position of the pupil DX determine the number of the element n ε , the array X corresponding to the frame on which the deviation pupil position Δx is smaller than the area of the pupil center reference position ε: | Δx max | ≤ε, finding matching of the array element in the array X T, is the value of time spent in the center of the movement pupil of initial coordinates back to the coordinates of the reference position after optotype recognition and this time the required speed judging the visual-motor complex reaction.
Видеокамеру располагают на зрительной оси испытуемого, чтобы максимально избежать искажений формы отверстия шаблона, зрачка и радужной оболочки глаза (круг) на изображении, а следовательно, точно распознавать на изображении отверстие шаблона, зрачок и определять положение их центра.The video camera is placed on the visual axis of the subject in order to avoid distortions of the shape of the hole in the template, the pupil and the iris (circle) in the image, and therefore, accurately recognize the hole in the template, the pupil in the image and determine the position of their center.
Для измерения скорости сложной зрительно-моторной реакции необходимо предъявлять сложный оптотип, для обеспечения возможности предъявления оптотипа любого вида и величины (поскольку оптотип должен быть подобран индивидуально в соответствии со статической остротой зрения испытуемого), блок предъявления оптотипов выполнен в виде экрана монитора, а для инициирования перемещения центра зрачка испытуемого в различных направлениях используются два монитора, расположенные на одинаковых угловых расстояниях а относительно оптической оси высокоскоростной видеокамеры.To measure the speed of a complex visual-motor reaction, it is necessary to present a complex optotype to provide the possibility of presenting an optotype of any type and size (since the optotype must be selected individually in accordance with the static visual acuity of the subject), the presentation unit of the optotypes is made in the form of a monitor screen, and to initiate two monitors located at the same angular distances a relative to the optical axis are used to move the center of the pupil of the test subject in different directions units.The High-speed video camera.
Таким образом, заявленные способ и устройство выполняют задачу повышения эффективности и точности измерений СЗМР, информативности диагностических признаков и уменьшения времени обследования.Thus, the claimed method and device perform the task of increasing the efficiency and accuracy of measurements of MPS, the information content of diagnostic signs and reducing the examination time.
Кроме того, за счет обработки информации о траектории движения центра зрачка и ее связи с временными характеристиками окуломоторной активности можно определить маршруты движений глаз, число и длительность фиксаций элементов стимульной ситуации; по сопоставлению измеренных координат и времени, рассчитанному по приведенным выше формулам, можно судить о скорости реакции нервной системы (время от начала записи до начала движения центра зрачка), характеристике глазодвигательной функции (время движения взгляда и направление движения относительно исходного положения), скорости обработки визуальной информации (время задержки взгляда на оптотипе).In addition, by processing information about the trajectory of the center of the pupil and its relationship with the temporal characteristics of oculomotor activity, it is possible to determine eye movement routes, the number and duration of fixation of the elements of the stimulus situation; by comparing the measured coordinates and the time calculated by the above formulas, one can judge the reaction rate of the nervous system (time from the start of recording to the beginning of the movement of the pupil center), the characteristic of the oculomotor function (the time of the movement of the gaze and the direction of movement relative to the starting position), the visual processing speed information (time delay in looking at the optotype).
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена схема устройства для осуществления способа определения скорости сложной зрительно-моторной реакции испытуемого.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a device for implementing the method for determining the speed of a complex visual-motor reaction of the test person.
Устройство включает шаблон для бесконтактных измерений с отверстием круглой формы 1, жестко соединенный с фиксатором головы (на чертеже не показан), размещаемый в одной плоскости с глазом испытуемого и сопряженный с регистрирующим устройством 2;The device includes a contactless measurement template with a round-shaped
регистрирующее устройство 2, выполненное в виде высокоскоростной видеокамеры, размещаемой на зрительной оси испытуемого, которую задают, закрепляя положение головы испытуемого с помощью фиксатора, и подключенной к блоку управления и обработки информации 3 через преобразователь сигналов 4, запоминающий и обрабатывающий каждый кадр видеоряда в цифровой форме (по пикселям);
блок предъявления оптотипов 5, выполненный в виде двух мониторов, расположенных на одинаковых угловых расстояниях а относительно оптической оси высокоскоростной видеокамеры 2 и подключенный к блоку управления и обработки информации 3.block presentation of
Управление работой устройства осуществляется оператором с помощью блока управления и обработки информации 3.The operation of the device is controlled by the operator using the control unit and
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Испытуемого располагают перед высокоскоростной видеокамерой 2 и блоком предъявления оптотипов 5 на некотором расстоянии l, таким образом, чтобы зрительная ось испытуемого совпадала с оптической осью высокоскоростной видеокамеры 2, закрепляют положение головы испытуемого фиксатором, шаблон для бесконтактных измерений, с отверстием круглой формы 1, жестко соединенный с фиксатором головы, располагают в плоскости глаз испытуемого таким образом, чтобы резкое изображение шаблона и глаза испытуемого можно было совместить на одном кадре. Производят наводку высокоскоростной видеокамеры 2 на резкое изображение зрачка и шаблона, визуально контролируя его на экране блока управления и обработки информации 2.The test subject is placed in front of the high-
Испытуемому предлагают выполнить следующее задание по распознаванию оптотипа: зафиксировать взгляд на объективе высокоскоростной видеокамеры 2, затем, после сигнала к началу выполнения задания, перевести взгляд из исходного положения на оптотип, который предъявляют на экране одного из двух мониторов 5 синхронно с сигналом к началу выполнения задания, как можно быстрее распознать его и перевести взгляд в исходное положение.The test subject is asked to perform the following task of recognizing an optotype: to fix a glance on the lens of a high-
Выбирают конкретный вид сигнала (например, световой, звуковой) к началу выполнения задания, подают сигнал к началу выполнения задания, синхронно с сигналом предъявляют оптотип на одном из боковых мониторов 5, расположенных на одинаковых угловых расстояниях а относительно оптической оси высокоскоростной видеокамеры 2.A specific type of signal is selected (for example, light, sound) at the beginning of the task, a signal is sent to the beginning of the task, and an optotype is presented simultaneously with the signal on one of the side monitors 5 located at equal angular distances and relative to the optical axis of the high-
Высокоскоростной видеокамерой регистрируют видеоряд траектории движения центра зрачка, соответствующий правильной идентификации оптотипа, который раскадровывают с помощью преобразователя сигналов 4, запоминающего и обрабатывающего каждый кадр видеоряда в цифровой форме (по пикселям). Далее следует обработка полученной информации.A high-speed video camera records the video sequence of the trajectory of the center of the pupil corresponding to the correct identification of the optotype, which is uncoded using a
Пример конкретной реализации способа определения скорости сложной зрительно-моторной реакции.An example of a specific implementation of the method for determining the speed of a complex visual-motor reaction.
При обычном дневном освещении (естественном или искусственном) испытуемого А (возраст 25 лет) усаживали перед регистрирующим устройством, выполненным в виде высокоскоростной видеокамеры на расстоянии 30-40 см, таким образом, чтобы зрительная ось испытуемого совпадала с оптической осью высокоскоростной видеокамеры. Высокоскоростная видеокамера подбиралась таким образом, чтобы осуществлять съемку, со скоростью не менее 300 кадров в секунду при разрешении получаемого изображения не менее 400×256 пикселей.Under normal daylight (natural or artificial), subject A (age 25) was seated in front of a recording device made in the form of a high-speed video camera at a distance of 30-40 cm, so that the visual axis of the subject coincided with the optical axis of the high-speed video camera. A high-speed video camera was selected in such a way as to shoot at a speed of at least 300 frames per second with a resolution of the resulting image of at least 400 × 256 pixels.
Голову испытуемого устанавливали неподвижно с помощью фиксатора (например прижимая сверху голову пациента к подбородочному упору в виде полукруглой чаши), с фиксатором для головы испытуемого жестко соединен и размещен в одной плоскости с глазом испытуемого, шаблон для бесконтактных измерений с отверстием круглой формы диаметром 10-15 мм, таким образом, чтобы в кадре отверстие имело форму круга и резкое изображение шаблона и глаза испытуемого можно было совместить на одном кадре. Производили наводку высокоскоростной видеокамеры на резкое изображение зрачка и шаблона, визуально контролируя его на экране блока управления и обработки информации, выполненного в виде персонального компьютера.The subject’s head was fixedly mounted using a clamp (for example, pressing the patient’s head from above to the chin rest in the form of a semicircular cup), with a clamp for the subject’s head is rigidly connected and placed in the same plane as the subject’s eye, a contactless measurement template with a round hole with a diameter of 10-15 mm, so that the hole in the frame had the shape of a circle and a sharp image of the template and the subject’s eyes could be combined on one frame. A high-speed video camera was aimed at a sharp image of the pupil and the template, visually controlling it on the screen of the control and information processing unit, made in the form of a personal computer.
Испытуемому предлагали выполнить следующее задание по распознаванию оптотипа: зафиксировать взгляд на объективе высокоскоростной видеокамеры, затем, после сигнала к началу выполнения задания, перевести взгляд из исходного положения на оптотип, который должен появляться на экране одного из двух мониторов синхронно с сигналом к началу выполнения задания, как можно быстрее распознать его и перевести взгляд в исходное положение.The test subject was asked to perform the following task of recognizing an optotype: to fix a look on the lens of a high-speed video camera, then, after a signal to start the task, move the eye from its initial position to the optotype, which should appear on the screen of one of the two monitors in synchronization with the signal to start the task, Recognize it as soon as possible and move your gaze to its original position.
Подавали сигнал к началу выполнения задания (например, голосовую команду). Предъявляли оптотип на правом боковом мониторе, расположенном на угловом расстоянии а примерно 45° (±1°) от оптической оси высокоскоростной видеокамеры на расстоянии от лица испытуемого l=100-105 см.They gave a signal to start the task (for example, a voice command). An optotype was presented on the right side monitor located at an angular distance of about 45 ° (± 1 °) from the optical axis of the high-speed video camera at a distance from the subject's face l = 100-105 cm.
В качестве предъявляемого оптотипа подбирался любой стандартный оптотип из используемых в таблицах для определения статической остроты зрения (ISO 8596 «Оптика и оптические приборы. Проверка остроты зрения. Стандартный оптотип и его предъявление»; ISO 8597 «Оптика и оптические приборы. Проверка остроты зрения»). Примером такого оптотипа является кольцо Ландольта.As the presented optotype, we selected any standard optotype used in the tables for determining static visual acuity (ISO 8596 “Optics and optical instruments. Testing visual acuity. Standard optotype and its presentation”; ISO 8597 “Optics and optical instruments. Checking visual acuity”) . An example of such an optotype is the Landolt ring.
С помощью высокоскоростной видеокамеры регистрировались движения глаз испытуемого во время выполнения задания по распознаванию оптотипа. Видеокамера подключалась к блоку управления и обработки информации, выполненному в виде персонального компьютера через преобразователь сигналов, выполненный в виде фреймграббера, позволяющего раскадровывать видеоряд и сохранять каждый кадр отдельно с указанием времени его записи с точностью не хуже 0.0005 с, с помощью которого получали серию снимков, характеризующих движения центра зрачка глаза испытуемого.Using a high-speed video camera, the subject's eye movements were recorded during the performance of the optotype recognition task. The video camera was connected to the control and information processing unit, made in the form of a personal computer through a signal converter, made in the form of a frame grabber, which allows to frame the video sequence and save each frame separately with an indication of its recording time with an accuracy of no worse than 0.0005 s, with which a series of pictures was obtained, characterizing the movement of the center of the pupil of the eye of the subject.
На раскадрованном видеоряде, характеризующем траекторию движения центра зрачка, соответствующем правильной идентификации оптотипа, определяли положение центра шаблона на кадре и принимали его за начало координат, для измерений в единицах длины измеряли диаметр шаблона на кадре и вычисляли коэффициент масштаба по формуле:On a storyboard in a video sequence characterizing the trajectory of the pupil center corresponding to the correct identification of the optotype, the position of the center of the template on the frame was determined and taken as the origin, for measuring in units of length, the diameter of the template on the frame was measured and the scale factor was calculated by the formula:
где k - коэффициент масштаба,where k is the scale factor,
dр - реальный диаметр шаблона,d p - the actual diameter of the template,
dк - диаметр шаблона на кадре,d to - the diameter of the template on the frame,
Получили значение коэффициента масштаба k=1,24.We obtained the value of the coefficient of scale k = 1.24.
Определяют координату положения центра зрачка на каждом кадре относительно начала координат и формируют массив X значений координат центра зрачка на каждом кадре, определяют координату положения зрачка на каждом кадре относительно начала координат, формируют массив X значений координат зрачка на каждом кадре, вычисляют для каждого кадра отклонение координаты зрачка относительно первого кадра Δxn по формуле:The coordinate of the position of the center of the pupil on each frame relative to the origin is determined and an array X of the coordinates of the center of the pupil on each frame is formed, the coordinate of the position of the pupil on each frame relative to the origin of the coordinates is formed, an array of X values of the coordinates of the pupil on each frame are calculated, the coordinate deviation is calculated for each frame pupil relative to the first frame Δx n according to the formula:
Δxn=k·(x0+(xn-x1)),Δx n = k · (x 0 + (x n -x 1 )),
где k - коэффициент масштаба,where k is the scale factor,
x0 - начало координат,x 0 is the origin,
x1 - координата зрачка на первом кадре,x 1 - pupil coordinate on the first frame,
xn - координата зрачка на каждом последующем кадре,x n - the pupil coordinate on each subsequent frame,
n=1, 2 … - номер каждого последующего кадра,n = 1, 2 ... is the number of each subsequent frame,
Определяли максимальное перемещение центра зрачка Δxmax, соответствующее максимальному элементу массива отклонений положения зрачка ΔX, определяют область исходного положения центра зрачка ε по формуле:The maximum displacement of the center of the pupil Δx max corresponding to the maximum element of the array of deviations of the position of the pupil ΔX was determined, the area of the initial position of the center of the pupil ε is determined by the formula:
Получили ε=10 мкм.Received ε = 10 μm.
Измеряли время перемещения центра зрачка на значение координаты, измеренное на каждом кадре, формируют массив T значений времени, каждый элемент которого имеет соответствие элементу массива X, по массиву отклонений положения зрачка ΔX определяли номер элемента nε, массива X, соответствующего кадру, на котором отклонение положения зрачка Δx меньше величины области исходного положения центра зрачка ε:|Δxmax|≤ε. В конкретном случае получили nε=93. Находили соответствие этого элемента массива X элементу массива T, являющемуся значением времени, затраченного на перемещение центра зрачка из начальных координат обратно в координаты исходного положения после распознавания оптотипа и по этому времени судят об искомой скорости сложной зрительно-моторной реакции. Измерение показало, что скорость сложной зрительно-моторной реакции испытуемого равна 280 мс.We measured the time the pupil center moved by the coordinate value measured on each frame, form an array T of time values, each element of which corresponds to an element of array X, using the array of deviations of the position of the pupil ΔX, we determined the number of element n ε , array X, corresponding to the frame on which the deviation the position of the pupil Δx is less than the value of the region of the initial position of the center of the pupil ε: | Δx max | ≤ε. In the specific case, n ε = 93 was obtained. We found the correspondence of this element of array X to the element of array T, which is the value of the time spent moving the pupil center from the initial coordinates back to the coordinates of the initial position after recognition of the optotype and by this time the desired speed of the complex visual-motor reaction is judged. The measurement showed that the speed of the complex visual-motor reaction of the test subject is 280 ms.
Скорость сложной зрительно-моторной реакции человека зависит от сложности предъявляемого оптотипа. Быстрота реакции на объект, при внезапном его появлении, занимает от 0,25 до 1 сек (Штругхолд, 1951). Полученное значение сложной зрительно-моторной реакции попадает в интервал, приведенный в медицинской литературе.The speed of a complex visual-motor reaction of a person depends on the complexity of the presented optotype. The speed of reaction to an object, when it suddenly appears, takes from 0.25 to 1 second (Strughold, 1951). The obtained value of a complex visual-motor reaction falls into the interval given in the medical literature.
Конкретный пример выполнения устройства для определения скорости сложной зрительно-моторной реакции.A specific example of the implementation of the device for determining the speed of a complex hand-eye reaction.
Устройство включает шаблон для бесконтактных измерений с отверстием круглой формы диаметром 10-15 мм, жестко соединенный с фиксатором головы (подбородочным упором в виде полукруглой чаши с прижимными ремнями), размещаемый в одной плоскости с глазом испытуемого и расположенный на расстоянии 30-40 см, от регистрирующего устройства в виде высокоскоростной видеокамеры таким образом, чтобы зрительная ось испытуемого совпадала с оптической осью видеокамеры. Высокоскоростная видеокамера подбиралась таким образом, чтобы осуществлять съемку, со скоростью не менее 300 кадров в секунду при разрешении получаемого изображения не менее 400×256 пикселей.The device includes a contactless measurement template with a round hole with a diameter of 10-15 mm, rigidly connected to the head retainer (chin rest in the form of a semicircular bowl with pressure straps), placed in the same plane as the subject’s eye and located at a distance of 30-40 cm from a recording device in the form of a high-speed video camera so that the visual axis of the subject coincides with the optical axis of the video camera. A high-speed video camera was selected in such a way as to shoot at a speed of at least 300 frames per second with a resolution of the resulting image of at least 400 × 256 pixels.
Высокоскоростная видеокамера была подключена к блоку управления и обработки информации (выполненному в виде персонального компьютера с размером оперативной памяти не меньше 2 Гб) через преобразователь сигналов, выполненный в виде фреймграббера, позволяющего раскадровывать видеоряд и сохранять каждый кадр отдельно с указанием времени его записи с точностью не хуже 0.0005 с.A high-speed video camera was connected to a control and information processing unit (made in the form of a personal computer with a RAM size of at least 2 GB) through a signal converter made in the form of a frame grabber that allows you to frame the video sequence and save each frame separately with an indication of its recording time with an accuracy not worse than 0.0005 s.
Блок предъявления оптотипов, подключенный к блоку управления и обработки информации, выполнен в виде двух мониторов, расположенных на одинаковых угловых расстояниях а примерно 45° (±1°) от оптической оси высокоскоростной видеокамеры на расстоянии от лица испытуемого l=100-105 см.The block of presentation of optotypes connected to the control and information processing unit is made in the form of two monitors located at the same angular distances and approximately 45 ° (± 1 °) from the optical axis of the high-speed video camera at a distance from the subject's face l = 100-105 cm.
Таким образом, заявляемые способ и устройство для определения скорости сложной зрительно-моторной реакции испытуемого обеспечивают:Thus, the claimed method and device for determining the speed of a complex visual-motor reaction of a test subject provides:
- бесконтактное проведение измерения и уменьшение времени обследования;- non-contact measurement and reduction of examination time;
- увеличение информативности диагностических признаков;- an increase in the information content of diagnostic signs;
- способ позволяет определить маршруты движений глаз, число и длительность фиксаций элементов стимульной ситуации, направление и скорость прослеживающих движений глаз;- the method allows to determine the routes of eye movements, the number and duration of fixation of the elements of the stimulus situation, the direction and speed of the tracking eye movements;
- измерения проводятся в единицах длины за счет калибровки кадров по изображению шаблона для бесконтактных измерений с отверстием круглой формы и привязки начала координат к координатам центра шаблона измеренным на кадре;- measurements are carried out in units of length due to the calibration of the frames according to the image of the template for non-contact measurements with a round hole and binding of the origin to the coordinates of the center of the template measured on the frame;
- отсутствие необходимости обеспечения специальных условий освещения;- no need to provide special lighting conditions;
- способ может применяться для проведения исследований как в стационарных, так и амбулаторных условиях;- the method can be used for research in both inpatient and outpatient settings;
- при проведении исследований допустимо использование косметики и линз.- when conducting research, the use of cosmetics and lenses is permissible.
Claims (2)
где k - коэффициент масштаба,
dр - реальный диаметр шаблона,
dк - диаметр шаблона на кадре, определяют координату положения центра зрачка на каждом кадре относительно начала координат и формируют массив X значений координат центра зрачка на каждом кадре, определяют координату положения зрачка на каждом кадре относительно начала координат, формируют массив X значений координат зрачка на каждом кадре, вычисляют для каждого кадра отклонение координаты зрачка относительно первого кадра Δxn по формуле
Δxn=k·(x0+(xn-x1)),
где k - коэффициент масштаба,
x0 - начало координат,
x1 - координата зрачка на первом кадре,
xn - координата зрачка на каждом последующем кадре,
n=1, 2 … - номер каждого последующего кадра,
определяют максимальное перемещение центра зрачка Δxmax, соответствующее максимальному элементу массива отклонений положения зрачка ΔX, определяют область исходного положения центра зрачка ε по формуле
измеряют время перемещения центра зрачка на значение координаты, измеренное на каждом кадре, формируют массив T значений времени, каждый элемент которого имеет соответствие элементу массива X, по массиву отклонений положения зрачка ΔX определяют номер элемента nε, массива X, соответствующего кадру, на котором отклонение положения зрачка Δx меньше величины области исходного положения центра зрачка ε:|Δxmax|≤ε, находят соответствие этого элемента массива X элементу массива T, являющемуся значением времени, затраченного на перемещение центра зрачка из начальных координат обратно в координаты исходного положения после распознавания оптотипа, и по этому времени судят об искомой скорости сложной зрительно-моторной реакции.1. The method of determining the speed of the complex visual-motor reaction of the test subject, which consists in recording using the recording device the trajectory of the pupil’s center of the eye of the subject during the task of recognizing the optotype displayed on the monitor screen, digitally processing data on the trajectory of the pupil center, characterized in that the trajectory of the center of the pupil is recorded using a high-speed video camera located on the visual axis of the test subject previously placed next to the eye and test, a template for non-contact measurements with a hole of circular shape, the camera is pointed at the sharp image of the pupil and template, visually controlling it on the screen of the control unit and information processing, signal to the beginning of the job of recognition of the optotype and simultaneously present the optotype on the screen of one from monitors located at the same angular distances α relative to the optical axis of the video camera, recorded video sequences of the trajectory of the center of the pupil are recorded, respectively vuyuschy correct identification optotype determine the center position of the template on the frame and take it as the origin for the measurements in units of length measured on the diameter of the template frame and the calculated scale factor by the formula
where k is the scale factor,
d p - the actual diameter of the template,
d to - the diameter of the template on the frame, determine the coordinate of the position of the center of the pupil on each frame relative to the origin and form an array X of coordinates of the center of the pupil on each frame, determine the coordinate of the position of the pupil on each frame relative to the origin of the array, form an array X of values of the coordinates of the pupil on each frame, calculate for each frame the deviation of the pupil coordinate relative to the first frame Δx n according to the formula
Δx n = k · (x 0 + (x n -x 1 )),
where k is the scale factor,
x 0 is the origin,
x 1 - pupil coordinate on the first frame,
x n - the pupil coordinate on each subsequent frame,
n = 1, 2 ... is the number of each subsequent frame,
determine the maximum displacement of the center of the pupil Δx max corresponding to the maximum element of the array of deviations of the position of the pupil ΔX, determine the region of the initial position of the center of the pupil ε by the formula
measure the time of movement of the center of the pupil by the coordinate value measured on each frame, form an array T of time values, each element of which corresponds to an element of the array X, using the array of deviations of the position of the pupil ΔX determine the number of the element n ε , the array X corresponding to the frame on which the deviation the position of the pupil Δx is less than the value of the region of the initial position of the center of the pupil ε: | Δx max | ≤ε, find the correspondence of this element of the array X to the element of the array T, which is the value of the time spent moving the center pupil from the initial coordinates back to the coordinates of the starting position after recognition of the optotype, and by this time the desired speed of the complex visual-motor reaction is judged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125426/14A RU2531132C1 (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Method for determining complex hand-eye reaction rate of person being tested and device for implementing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125426/14A RU2531132C1 (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Method for determining complex hand-eye reaction rate of person being tested and device for implementing it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2531132C1 true RU2531132C1 (en) | 2014-10-20 |
Family
ID=53381910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013125426/14A RU2531132C1 (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Method for determining complex hand-eye reaction rate of person being tested and device for implementing it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2531132C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2696042C2 (en) * | 2017-12-11 | 2019-07-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method and system for recording eye movement |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2346648C1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный медицинский университет имени акад. И.П. Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" | Method of acoustic and visual analyser reaction estimation in females aged 17-18 years |
| RU2462174C2 (en) * | 2010-08-26 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" | Method of determining dynamic vision acuity and device for its realisation |
-
2013
- 2013-05-31 RU RU2013125426/14A patent/RU2531132C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2346648C1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный медицинский университет имени акад. И.П. Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" | Method of acoustic and visual analyser reaction estimation in females aged 17-18 years |
| RU2462174C2 (en) * | 2010-08-26 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" | Method of determining dynamic vision acuity and device for its realisation |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| КУБАРКО А.И. и др. Анализ механизмов динамической остроты зрения. Минск. БГМУ. Медицинский журнал. 2007, 1, с. 53-58. * |
| ПОЛЬТЕ Г.А. Повышение точности систем бесконтактных оптических измерений. Автореф. дисс., С-Пб., 2011, с. 10-19. ДОРОХОВ В.Б. и др. Психомоторный тест для исследования зрительно-моторной координации при выполнении монотонной деятельности по прослеживанию цели. Журнал высшей нервной деятельности. 2011, 61, 4, с.476-484. HOYYLEY S.A. et al. Relationship between reaction time, fine motor control, and visual-spatial perception on vigilance and visual-motor tasks Deletion Syndrome. Res Dev Disabil. 2012 Sep-Oct;33(5):1495-502 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2696042C2 (en) * | 2017-12-11 | 2019-07-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method and system for recording eye movement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10314485B2 (en) | Portable google based VOG system with comparative left and right eye ocular response analysis with MTBI analysis using percent of saccade function of smooth pursuit test | |
| US9439592B2 (en) | Eye tracking headset and system for neuropsychological testing including the detection of brain damage | |
| US7708403B2 (en) | Apparatus and method for diagnosis of optically identifiable ophthalmic conditions | |
| Otero-Millan et al. | Knowing what the brain is seeing in three dimensions: A novel, noninvasive, sensitive, accurate, and low-noise technique for measuring ocular torsion | |
| JP2004283609A (en) | Pupillometer with pupil irregularity detection, pupil tracking, and pupil response detection capability, glaucoma screening capability, corneal topography measurement capability, intracranial pressure detection capability, and ocular aberration measurement capability | |
| US20090216092A1 (en) | System for analyzing eye responses to accurately detect deception | |
| CN101951829A (en) | A method for performing visual acuity testing | |
| US10888263B2 (en) | Procedure of non-invasive video-oculographic measurement of eye movements as a diagnostic tool for (early) detection of neuropsychiatric diseases | |
| CN105520713A (en) | Binocular pupil light reflex measuring equipment | |
| JP7333359B2 (en) | Imaging device, eye movement data processing system, and control method | |
| Haslwanter et al. | Eye movement measurement: electro-oculography and video-oculography | |
| US20230284962A1 (en) | Systems and methods for diagnosing, assessing, and quantifying brain trauma | |
| RU2531132C1 (en) | Method for determining complex hand-eye reaction rate of person being tested and device for implementing it | |
| Iijima et al. | Image analysis of quick phase eye movements in nystagmus with high-speed video system | |
| Eckert et al. | Video-oculography as part of the ENG battery | |
| JP7449898B2 (en) | Imaging device, eye movement data processing system, and control method | |
| JP2004329879A (en) | Eyeball examination apparatus and eyeball examination method | |
| Sung et al. | A novel technique for measuring ocular duction ranges | |
| JPH04279143A (en) | Eyeball motion inspector | |
| US20240350050A1 (en) | System comprising integrated dichoptic flash and pupillometry monitoring, and method for using the same | |
| US20230013357A1 (en) | Examination device and eye examination method | |
| Quang et al. | Mobile traumatic brain injury assessment system | |
| WO2024103084A1 (en) | Process and system for determining an eye position data set | |
| WO2023023226A2 (en) | System comprising integrated dichoptic flash and pupillometry monitoring, and method for using the same | |
| Humphreys et al. | Oscillatory thresholds and foveal and macular thickness using coherence tomography |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200601 |