專利名稱：一種多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及前庭功能檢查技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備。
背景技術(shù)：
前庭是人體平衡系統(tǒng)的重要器官，前庭功能與人體的空間定向能力、抗暈機(jī)能力以及眩暈癥、平衡障礙等疾病密切相關(guān)。目前，前庭功能的檢測方法主要有眼動檢測、前庭脊髓反射、前庭知覺反應(yīng)、前庭誘發(fā)電位等，而其中眼動檢測是前庭功能檢測最主要、最常見的方法之一。眼動檢測是指通過刺激前庭來引起眼動反射，然后采集眼動數(shù)據(jù)并依據(jù)該眼動反射來分析前庭功能狀態(tài)的方法。前庭眼動反射的目的是在頭動時(shí)維持視物的穩(wěn)定性，正常人的頭與眼運(yùn)動間存在穩(wěn)定的輸入與輸出關(guān)系，但現(xiàn)有技術(shù)中的眼動檢測設(shè)備都是通過前庭刺激來激發(fā)眼動，之后采集眼動數(shù)據(jù)，進(jìn)而由眼動數(shù)據(jù)分析出被測者的前庭功能，而沒有考慮頭動的變化，這種前庭功能的檢測是不準(zhǔn)確的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的眼動檢測設(shè)備僅測量和分析眼動數(shù)據(jù)，不考慮頭動數(shù)據(jù)，導(dǎo)致前庭檢測不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，而提供一種能夠同時(shí)采集人體的頭動數(shù)據(jù)和對應(yīng)的眼動數(shù)據(jù)，將頭動數(shù)據(jù)與眼動數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行綜合分析，能夠更加準(zhǔn)確地評價(jià)前庭功能的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，包括數(shù)據(jù)采集裝置，用于同步實(shí)時(shí)采集被測者的頭動數(shù)據(jù)和眼動數(shù)據(jù)； 控制系統(tǒng)，其信號輸入端與所述數(shù)據(jù)采集裝置的信號輸出端連接，用于對采集到的所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲得評價(jià)前庭功能的依據(jù)。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括用于采集所述頭動數(shù)據(jù)的頭動數(shù)據(jù)采集裝置和用于采集所述眼動數(shù)據(jù)的眼動數(shù)據(jù)采集裝置。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述眼動數(shù)據(jù)采集裝置為雙目式眼動數(shù)據(jù)采集裝置，包括用于分別檢測兩只眼睛的所述眼動數(shù)據(jù)的兩個眼動數(shù)據(jù)采集單元。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述眼動數(shù)據(jù)采集單元包括透視反射式鏡片和攝像機(jī)；所述透視反射式鏡片用于反射紅外光線并將經(jīng)由眼球反射的紅外光線反射至所述攝像機(jī)的鏡頭；所述攝像機(jī)的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接，所述攝像機(jī)用于拍攝經(jīng)由所述透視反射式鏡片反射得到的眼動圖像，并將所述眼動圖像傳送給所述控制系統(tǒng)。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述鏡頭的軸線與被測者眼部的眼軸之間的夾角為90度；所述透視反射式鏡片所在平面與所述鏡頭的軸線、所述眼軸的夾角均為
445度。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述眼動數(shù)據(jù)采集單元還包括用于提高所述眼動圖像清晰度的紅外光源。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述紅外光源設(shè)置于所述攝像機(jī)上，所述紅外光源發(fā)出的紅外光線由所述透視反射式鏡片反射至被測者的眼球，經(jīng)由眼球反射的紅外光線再由所述透視反射式鏡片反射至所述攝像機(jī)的所述鏡頭。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述頭動數(shù)據(jù)采集裝置包括適于佩戴在被測者頭部的頭動慣性測量單元，所述頭動慣性測量單元包括三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，所述三軸陀螺儀和所述三軸加速度計(jì)的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述控制系統(tǒng)包括嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；所述嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于接收所述頭動數(shù)據(jù)采集裝置和所述眼動數(shù)據(jù)采集裝置采集得到的所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)，并將采集到所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行整理進(jìn)而傳送給所述上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；所述上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和保存，最終獲得評價(jià)前庭功能的依據(jù)。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過無線傳輸方式將所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)傳送給所述上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，還包括用于產(chǎn)生眼動變化的眼動刺激系統(tǒng)。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述眼動刺激系統(tǒng)包括所述前庭刺激機(jī)構(gòu)，所述前庭刺激機(jī)構(gòu)包括用于產(chǎn)生運(yùn)動前庭刺激的運(yùn)動模擬平臺；所述數(shù)據(jù)采集裝置還用于同步實(shí)時(shí)采集所述運(yùn)動模擬平臺的平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集裝置還包括用于采集所述平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)的平臺慣性測量單元，所述平臺慣性測量單元的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接；所述上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對所述運(yùn)動模擬平臺的所述平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，并綜合分析所述頭動數(shù)據(jù)、所述眼動數(shù)據(jù)和所述平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)，最終獲得評價(jià)前庭功能的依據(jù)。上述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備中，所述頭動數(shù)據(jù)采集裝置和所述眼動數(shù)據(jù)采集裝置集成在一個頭盔裝置上。本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，包括數(shù)據(jù)采集裝置和控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集裝置能夠同步實(shí)時(shí)地采集被測者的頭動數(shù)據(jù)和眼動數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)對采集到的頭動數(shù)據(jù)和眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，將頭動數(shù)據(jù)與眼動數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行綜合分析，從而獲得更加確切的、用于評價(jià)前庭功能的依據(jù)，使前庭功能的檢測更加準(zhǔn)確。(2)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，數(shù)據(jù)采集裝置包括用于采集頭動數(shù)據(jù)的頭動數(shù)據(jù)采集裝置和用于采集眼動數(shù)據(jù)的眼動數(shù)據(jù)采集裝置，頭動數(shù)據(jù)采集裝置和眼動數(shù)據(jù)采集裝置相互獨(dú)立，能夠同時(shí)、分別采集頭動數(shù)據(jù)和對應(yīng)的眼動數(shù)據(jù)，為后續(xù)進(jìn)行綜合分析奠定基礎(chǔ)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。(3)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，眼動數(shù)據(jù)采集裝置為雙目式眼動數(shù)據(jù)采集裝置，能夠同時(shí)采集被測者兩只的眼睛的眼動數(shù)據(jù)，進(jìn)一步保證了檢測的準(zhǔn)確性和全面性。(4)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其中眼動數(shù)據(jù)采集單元包括透視反射式鏡片和攝像機(jī)，透視反射式鏡片用于反射紅外光線并將經(jīng)由眼球反射的紅外光線反射至攝像機(jī)的鏡頭，攝像機(jī)的信號輸出端與控制系統(tǒng)的信號輸入端連接，攝像機(jī)用于拍攝經(jīng)由透視反射式鏡片反射得到的眼動圖像，并將眼動圖像傳送給控制系統(tǒng)，上述結(jié)構(gòu)的眼動數(shù)據(jù)采集單元能夠在不影響被測者觀察外界視景或者同時(shí)接受視覺刺激、自主神經(jīng)刺激等其他能夠引起眼動的眼部變化刺激的情況下記錄眼動圖像，使得本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備能夠應(yīng)用于多種眼動反射評價(jià)及相應(yīng)神經(jīng)功能的研(5)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其中攝像機(jī)鏡頭的軸線與被測者眼部的眼軸之間的夾角為90度，透視反射式鏡片所在平面與鏡頭的軸線、被測者眼部的眼軸的夾角均為45度，在正式檢測之前，將以上機(jī)構(gòu)的角度位置調(diào)整到滿足上述關(guān)系，此為最佳檢測角度，能夠獲得最為清晰的眼動圖像，使前庭檢測更加準(zhǔn)確。(6)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其中眼動數(shù)據(jù)采集單元還包括用于提高眼動圖像清晰度的紅外光源，增加紅外光源使本實(shí)用新型的一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備在明室使用時(shí)也能獲得清晰的眼動圖像，提高檢查精確度。(7)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，紅外光源設(shè)置于攝像機(jī)上，而不是設(shè)置在半反半透鏡片上，因?yàn)閿z像機(jī)與眼睛的距離要大于半反半透鏡片與眼睛的距離，將紅外光源設(shè)置于攝像機(jī)上，使紅外光源能相對遠(yuǎn)離人體眼部，避免由于紅外光源離眼睛過近而引起的眼部不適感，確保設(shè)置的紅外光源不會對眼睛造成傷害。(8)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其中頭動數(shù)據(jù)采集裝置包括適于佩戴在被測者頭部的頭動慣性測量單元，頭動慣性測量單元包括三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，能夠精確測量出被測者頭部相對于慣性空間坐標(biāo)系中三個軸的角速率和線加速度，進(jìn)而可確定被測者頭部相對于慣性空間坐標(biāo)系的實(shí)時(shí)姿態(tài)。(9)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過無線傳輸方式將頭動數(shù)據(jù)和眼動數(shù)據(jù)傳送至上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，采用無線傳輸?shù)姆绞讲粌H簡化了設(shè)備，而且其傳輸性能更加穩(wěn)定。(10)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，還包括用于產(chǎn)生眼動變化的眼動刺激系統(tǒng)，是本設(shè)備能夠同時(shí)接受視覺刺激、自主神經(jīng)刺激等其他能夠引起眼動的眼部變化刺激，使得本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備能夠應(yīng)用于多種眼動反射評價(jià)及相應(yīng)神經(jīng)功能的研究。(11)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，眼動刺激系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生前庭刺激的前庭刺激機(jī)構(gòu)，前庭刺激機(jī)構(gòu)包括用于產(chǎn)生運(yùn)動前庭刺激的運(yùn)動模擬平臺，數(shù)據(jù)采集裝置還用于同步實(shí)時(shí)采集運(yùn)動模擬平臺的平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集裝置還包括用于采集平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)的平臺慣性測量單元，上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將對頭動數(shù)據(jù)、眼動數(shù)據(jù)和平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，最終獲得評價(jià)前庭功能的依據(jù)，進(jìn)一步確保前庭檢測的準(zhǔn)確。(12)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其中頭動數(shù)據(jù)采集裝置和眼動數(shù)據(jù)采集裝置集成在一個頭盔裝置上，使得本頭眼運(yùn)動測量設(shè)備更加便捷、實(shí)用。
6[0032](13)本實(shí)用新型提供的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，不僅能夠應(yīng)用于前庭功能的檢測，還能廣泛應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域研究，比如交通工具的顛簸等運(yùn)動舒適性分析、疲勞駕駛檢測、各種運(yùn)動平臺的運(yùn)動特征測量分析、運(yùn)動病的研究、定量分析人體接受的運(yùn)動刺激等。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1是本實(shí)用新型多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備的工作原理圖；圖3是本實(shí)用新型中眼動數(shù)據(jù)采集裝置的示意圖；圖4是本實(shí)用新型中透視反射式鏡片的光學(xué)原理示意圖；圖5是本實(shí)用新型中攝像機(jī)鏡頭濾鏡的光學(xué)原理示意圖；圖6是本實(shí)用新型中嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的前面板示意圖；圖7是本實(shí)用新型中嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的后面板示意圖；圖8是本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)采集傳輸軟件的功能模塊圖；圖9是本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)處理軟件的功能模塊圖；圖10是本實(shí)用新型多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備的綜合功能原理圖。圖中附圖標(biāo)記表示為1-頭盔裝置，2-透視反射式鏡片，3-攝像機(jī)，4-鏡頭，5-眼軸，6-紅外光源，7-姿態(tài)儀。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，是本實(shí)用新型多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例。本實(shí)施例中，所述頭眼運(yùn)動測量設(shè)備包括眼動刺激系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集裝置和控制系統(tǒng)，如圖2所
示。[0046]所述眼動刺激系統(tǒng)用于產(chǎn)生眼動變化，所述眼動刺激系統(tǒng)包括所述前庭刺激機(jī)構(gòu)；所述前庭刺激機(jī)構(gòu)用于產(chǎn)生前庭刺激，在本實(shí)施例中，所述前庭刺激機(jī)構(gòu)包括用于產(chǎn)生運(yùn)動前庭刺激的運(yùn)動模擬平臺，所述運(yùn)動模擬平臺能夠帶動被測者做水平往復(fù)直線運(yùn)動、 垂直往復(fù)直線運(yùn)動和圍繞豎直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使被測者產(chǎn)生前庭反應(yīng)。所述數(shù)據(jù)采集裝置用于同步實(shí)時(shí)采集被測者的頭動數(shù)據(jù)、眼動數(shù)據(jù)和所述平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括用于采集所述頭動數(shù)據(jù)的頭動數(shù)據(jù)采集裝置、用于采集所述眼動數(shù)據(jù)的眼動數(shù)據(jù)采集裝置和用于采集所述平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)的平臺慣性測量單元。所述頭動數(shù)據(jù)采集裝置、所述眼動數(shù)據(jù)采集裝置和所述平臺慣性測量單元的信號輸出端分別與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接。在本實(shí)施例中，所述頭動數(shù)據(jù)采集裝置和所述眼動數(shù)據(jù)采集裝置集成在一個頭盔裝置1上，所述頭盔裝置1適于佩戴在被測者的頭部。所述頭動數(shù)據(jù)采集裝置包括適于佩戴在被測者頭部的頭動慣性測量單元，所述頭動慣性測量單元包括三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，所述三軸陀螺儀和所述三軸加速度計(jì)集成在姿態(tài)儀7內(nèi)，所述三軸陀螺儀和所述三軸加速度計(jì)的信號輸出端分別與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接。所述三軸陀螺儀和所述三軸加速度計(jì)能夠精確測量出被測者頭部相對于慣性空間坐標(biāo)系中三個軸的角速率和線加速度，進(jìn)而可確定被測者頭部相對于慣性空間坐標(biāo)系的實(shí)時(shí)姿態(tài)。在本實(shí)施例中，所述眼動數(shù)據(jù)采集裝置為雙目式眼動數(shù)據(jù)采集裝置，包括用于分別檢測兩只眼睛的所述眼動數(shù)據(jù)的兩個眼動數(shù)據(jù)采集單元。如圖3所示，所述眼動數(shù)據(jù)采集單元包括透視反射式鏡片2、攝像機(jī)3和紅外光源6。如圖4所示，所述透視反射式鏡片2為紅外半反半透鏡片，能夠透射可見光、反射紅外光，所述透視反射式鏡片2用于反射紅外光線并將經(jīng)由眼球反射的紅外光線反射至所述攝像機(jī)3的鏡頭4。在本實(shí)施例中，所述攝像機(jī)3選用高速數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。其型號為超小型化數(shù)字黑白相機(jī)STC-TB33USB-ASH。技術(shù)指標(biāo)1/3英寸，有效像素659 (H) X494 (V)最低照度0. 2 Lux at Fl. 2。輸入輸出USB2. 0高速總線，+5V供電(USB取電)。所述攝像機(jī)3的所述鏡頭4添加濾鏡，所述濾鏡能夠透射紅外光、反射可見光，能夠適應(yīng)明室條件，如圖5所示。所述攝像機(jī)3的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接，所述攝像機(jī)3用于拍攝經(jīng)由所述透視反射式鏡片2反射的眼動圖像，并將所述眼動圖像傳送給所述控制系統(tǒng)。在實(shí)際測量之前，調(diào)節(jié)所述鏡頭4的軸線、被測者眼部的眼軸5和所述透視反射式鏡片2所在平面之間的角度，使所述鏡頭4的軸線與所述眼軸5之間的夾角為90度，并且使所述透視反射式鏡片2所在平面與所述鏡頭4的軸線、所述眼軸5的夾角均為45度，再如圖3所示，此時(shí)為最佳檢測角度，能夠獲得最為清晰的眼動圖像。所述紅外光源6用于提高所述眼動圖像的清晰度，使所述多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備在暗室、明室的實(shí)驗(yàn)條件下都可以正常使用，保證眼動圖像的清晰度。所述紅外光源6設(shè)置于所述攝像機(jī)3上，所述紅外光源6發(fā)出的紅外光線由所述透視反射式鏡片2反射至被測者的眼球，經(jīng)由眼球反射的紅外光線再由所述透視反射式鏡片2反射至所述攝像機(jī)3的所述鏡頭4。所述平臺慣性測量單元包括設(shè)置在所述運(yùn)動模擬平臺上的另外一組三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，所述平臺慣性測量單元能夠精確測量出所述運(yùn)動模擬平臺相對于慣性空間坐標(biāo)系中三個軸的角速率和線加速度，之后通過矢量運(yùn)算，可確定所述運(yùn)動模擬平臺相對于慣性空間坐標(biāo)系的實(shí)時(shí)姿態(tài)。在本實(shí)施例中，所述頭動慣性測量單元和所述平臺慣性測量單元均采用MEMS技術(shù)的CS-IMU-04數(shù)字輸出慣性測量單元(IMU)，它是三軸六自由度固態(tài)慣性傳感器組合，其內(nèi)置了高精度溫度傳感器，可在全溫(_45°C +85°C)范圍內(nèi)，精確測量空間坐標(biāo)系中三個正交軸的角速率和線加速度，具有體積小、重量輕、功耗小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。CS-IMU-04慣性測量單元，采用六芯屏蔽電纜與外部設(shè)備相連。其各引線定義如表 1所示。表1引線定義
權(quán)利要求1.一種多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集裝置，用于同步實(shí)時(shí)采集被測者的頭動數(shù)據(jù)和眼動數(shù)據(jù)；控制系統(tǒng)，其信號輸入端與所述數(shù)據(jù)采集裝置的信號輸出端連接，用于對采集到的所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲得評價(jià)前庭功能的依據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集裝置包括用于采集所述頭動數(shù)據(jù)的頭動數(shù)據(jù)采集裝置和用于采集所述眼動數(shù)據(jù)的眼動數(shù)據(jù)采集裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述眼動數(shù)據(jù)采集裝置為雙目式眼動數(shù)據(jù)采集裝置，包括用于分別檢測兩只眼睛的所述眼動數(shù)據(jù)的兩個眼動數(shù)據(jù)采集單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述眼動數(shù)據(jù)采集單元包括透視反射式鏡片(2 )和攝像機(jī)(3 )；所述透視反射式鏡片(2 )用于反射紅外光線并將經(jīng)由眼球反射的紅外光線反射至所述攝像機(jī)(3)的鏡頭(4);所述攝像機(jī)(3)的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接，所述攝像機(jī)(3)用于拍攝經(jīng)由所述透視反射式鏡片(2)反射得到的眼動圖像，并將所述眼動圖像傳送給所述控制系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述鏡頭(4) 的軸線與被測者眼部的眼軸(5)之間的夾角為90度；所述透視反射式鏡片(2)所在平面與所述鏡頭(4)的軸線、所述眼軸(5)的夾角均為45度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述眼動數(shù)據(jù)采集單元還包括用于提高所述眼動圖像清晰度的紅外光源(6 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述紅外光源(6 )設(shè)置于所述攝像機(jī)(3 )上，所述紅外光源(6 )發(fā)出的紅外光線由所述透視反射式鏡片 (2)反射至被測者的眼球，經(jīng)由眼球反射的紅外光線再由所述透視反射式鏡片(2)反射至所述攝像機(jī)(3)的所述鏡頭(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述頭動數(shù)據(jù)采集裝置包括適于佩戴在被測者頭部的頭動慣性測量單元，所述頭動慣性測量單元包括三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，所述三軸陀螺儀和所述三軸加速度計(jì)的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；所述嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于接收所述頭動數(shù)據(jù)采集裝置和所述眼動數(shù)據(jù)采集裝置采集得到的所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)，并將采集到所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行整理進(jìn)而傳送給所述上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；所述上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和保存，最終獲得評價(jià)前庭功能的依據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過無線傳輸方式將所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)傳送給所述上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于還包括用于產(chǎn)生眼動變化的眼動刺激系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述眼動刺激系統(tǒng)包括所述前庭刺激機(jī)構(gòu)，所述前庭刺激機(jī)構(gòu)包括用于產(chǎn)生運(yùn)動前庭刺激的運(yùn)動模擬平臺；所述數(shù)據(jù)采集裝置還用于同步實(shí)時(shí)采集所述運(yùn)動模擬平臺的平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集裝置還包括用于采集所述平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)的平臺慣性測量單元，所述平臺慣性測量單元的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)的信號輸入端連接；所述上位測控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對所述運(yùn)動模擬平臺的所述平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，并綜合分析所述頭動數(shù)據(jù)、所述眼動數(shù)據(jù)和所述平臺運(yùn)動數(shù)據(jù)，最終獲得評價(jià)前庭功能的依據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，其特征在于所述頭動數(shù)據(jù)采集裝置和所述眼動數(shù)據(jù)采集裝置集成在一個頭盔裝置(1)上。
專利摘要一種多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備，包括數(shù)據(jù)采集裝置和控制系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集裝置用于同步實(shí)時(shí)采集被測者的頭動數(shù)據(jù)和眼動數(shù)據(jù)；所述控制系統(tǒng)的信號輸入端與所述數(shù)據(jù)采集裝置的信號輸出端連接，用于對采集到的所述頭動數(shù)據(jù)和所述眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲得評價(jià)前庭功能的依據(jù)。本實(shí)用新型的一種多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備能夠同時(shí)采集人體的頭動數(shù)據(jù)和對應(yīng)的眼動數(shù)據(jù)，將頭動數(shù)據(jù)與眼動數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行綜合分析，能夠更加準(zhǔn)確地評價(jià)前庭功能，并且本實(shí)用新型的一種多用途一體化頭眼運(yùn)動測量設(shè)備還能夠廣泛應(yīng)用于評價(jià)瞳孔對光反射和自主神經(jīng)功能等檢測領(lǐng)域。
文檔編號A61B3/14GK202198571SQ20112028736
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者劉琳, 吳閔, 姚欽, 姜媛媛, 張威, 張志昌, 徐超, 曹建銘, 楊國梁, 王聰, 王致潔, 王長元, 田大為, 秦志峰, 程婕, 薛鵬翔, 謝溯江, 賈倍崗, 賈宏博, 趙顯亮, 鄭穎鵑, 陳姍, 高明 申請人:中國人民解放軍空軍航空醫(yī)學(xué)研究所, 西安工業(yè)大學(xué)