專利名稱：一種人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，由顯示裝置、立體鏡系統(tǒng)構(gòu)成，通過顯示裝置顯示包含不同視差信息的圖形，將圖形通過立體鏡系統(tǒng)的反射分別呈現(xiàn)給使用者的兩眼，可通過這種鍛煉提高人眼視覺的立體感覺。
背景技術(shù)：
立體視覺是視覺器官準(zhǔn)確判斷物體三維空間位置的感知能力，是建立在雙眼同時(shí)視和融合功能基礎(chǔ)上的獨(dú)立的高級(jí)視功能。由于兩眼水平分開，物體在左右視網(wǎng)膜成像，位置上具有微小的不對(duì)應(yīng)差別，稱為雙眼視差(簡稱視差)。兩眼視網(wǎng)膜具有視差的二維圖像信息，經(jīng)視覺通路傳入大腦，進(jìn)行復(fù)雜的信息加工，形成具有立體深度感的三維空間視覺。由于現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，人民生活水平不斷提高，工作、生活中對(duì)立體視功能的要求越來越高，如開車、顯微外科手術(shù)、精密儀器制造、特種兵等工作要求操作者必須具備良好的立體視功能，因此鍛煉立體視功能會(huì)對(duì)工作、生活產(chǎn)生積極的作用。目前存在的立體視功能的訓(xùn)練方法主要有同視機(jī)法、增視能軟件等，此外還有一些融合功能方面的訓(xùn)練，雖然一定成效，但訓(xùn)練時(shí)間長、成本高、依從性差，且效果仍不能令人滿意。知覺學(xué)習(xí)反映的是成年大腦的可塑性，知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練主要通過心理物理學(xué)方法開發(fā)這種可塑性來達(dá)到治療或部分恢復(fù)異常成年神經(jīng)系統(tǒng)功能的目的。國內(nèi)外研究者以及我們前期的研究已發(fā)現(xiàn)通過不同的訓(xùn)練任務(wù) ，可提高弱視者的對(duì)比敏感度、視力、空間時(shí)間分辨力、立體視等視覺功能。本發(fā)明將知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練與立體視功能訓(xùn)練相結(jié)合，通過立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，可有效鍛煉使用者的立體視功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，能夠通過立體鏡系統(tǒng)，將兩眼看到的物象進(jìn)行分離及整合，并給予以視差為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的視覺刺激，在此情形下，可以鍛煉人眼的立體視功能，從而有效提高人眼立體視功能。本發(fā)明所述的是一種人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，包括顯示裝置，兩組立體鏡系統(tǒng)，分別為第一立體鏡系統(tǒng)和第二立體鏡系統(tǒng)，由顯示裝置顯示出的兩組圖形，分別為A組圖形和B組圖形，A組圖形所包含的所有圖形均在同一位置(a)逐一出現(xiàn)，B組圖形所包含的所有圖形均在同一位置(b)逐一出現(xiàn)，同一位置(a)和同一位置(b)不重合。每組立體鏡系統(tǒng)包括至少兩片平行且反射面相對(duì)放置的反光平面鏡，反光平面鏡與顯示裝置呈一定角度，從而能夠使得圖形的反射光線垂直于顯示裝置反射出來。第一立體鏡系統(tǒng)用于反射A組圖形，第二立體鏡系統(tǒng)用于反射B組圖形。A組圖形和B組圖形之間存在相同的部分，也存在差異。所述的兩組立體鏡系統(tǒng)的相對(duì)位置由使用者根據(jù)其瞳距進(jìn)行調(diào)整，從而使得兩組立體鏡系統(tǒng)所分別反射的兩組圖形分別進(jìn)入使用者的兩只眼睛。所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，在訓(xùn)練時(shí)需要采用圖形進(jìn)行刺激，A組圖形和B組圖形需成對(duì)同時(shí)出現(xiàn)在顯示裝置上，所采用的B組圖形包含至少一種與A組圖形存在互補(bǔ)信息的圖形和至少一種與A組圖形存在視差信息的圖形，所述兩組立體鏡系統(tǒng)的相對(duì)位置為能夠讓使用者在視覺上將來自A組和B組的互補(bǔ)圖形的相同部分重合的位置。所述的存在互補(bǔ)信息的圖形，簡稱互補(bǔ)圖形，指A圖形和B圖形在整體上一致，局部各欠缺一部分，當(dāng)兩個(gè)圖形重合在一起后，各自欠缺的部分得以互補(bǔ)，從而構(gòu)成一個(gè)完整的圖形，如圖所示。采用這種互補(bǔ)圖形可以使使用者校正立體鏡的相對(duì)位置并鍛煉使用者的融合能力。所述的存在視差信息的圖形，簡稱視差圖形，指A圖形和B圖形在整體上基本一致，但局部圖形在水平方向上存在微小的位置差異，當(dāng)兩個(gè)圖形重合時(shí)，局部圖形所存在的位置差異可使使用者在大腦中產(chǎn)生立體的感覺，因立體感覺產(chǎn)生的基礎(chǔ)就是雙眼視差。局部圖形在水平方向上存在的位置差異的大小對(duì)應(yīng)于在使用者兩眼視網(wǎng)膜上產(chǎn)生的視差的大小，位置差異越大視差越大，位置差異越小，視差越小。所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于B組圖形包含至少兩種存在視差信息的圖形，且每種存在視差信息的圖形的視差大小不同。所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于B組圖形包含至少10種存在視差信息的圖形，且每種存在視差信息的圖形的視差大小不同。所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于所述的顯示裝置為計(jì)算機(jī)顯示器，其圖形由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生或者顯示裝置為投影幕布，其圖形由投影儀產(chǎn)生。所述的人眼立體 視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于所述的立體鏡系統(tǒng)包括滑軌和升降調(diào)節(jié)臺(tái)，其用于調(diào)節(jié)立體鏡系統(tǒng)的空間位置，以使立體鏡系統(tǒng)分別反射出的圖形分別進(jìn)入使用者的雙眼。所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于所述的立體鏡系統(tǒng)在鏡片支柱的底座上標(biāo)示有刻度，用于記錄立體鏡的空間位置。這樣使用者在第一次使用時(shí)調(diào)整好立體鏡的位置，并記錄下來，以后使用時(shí)即可節(jié)約調(diào)整立體鏡的時(shí)間。所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀來提高人眼視覺的立體感覺的鍛煉方法，其特征在于，使用者用兩只眼睛分別且同時(shí)觀察由權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀所反射出的A組和B組圖形。其中所顯示的第一對(duì)圖形，即A組和B組中的第一個(gè)圖形為互補(bǔ)圖形，調(diào)節(jié)立體鏡系統(tǒng)使互補(bǔ)圖形的相同部分完全重疊，從而在使用者眼中產(chǎn)生完整圖形，然后在相同位置顯示視差圖形。使用者通過觀察視差圖形，回答局部圖形時(shí)凸起的還是凹下的。采用知覺學(xué)習(xí)的原理，根據(jù)使用者的回答情況來改變刺激圖形的難度。當(dāng)使用者連續(xù)回答正確的次數(shù)達(dá)到第一預(yù)定次數(shù)時(shí)，下一個(gè)顯示的刺激圖形視差更小，即難度更高，當(dāng)使用者連續(xù)回答錯(cuò)誤的次數(shù)達(dá)到第二預(yù)定次數(shù)時(shí)，下一個(gè)顯示的圖形視差變大，即難度降低。通過反復(fù)多次的訓(xùn)練，可鍛煉使用者的立體視功能。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，首次將知覺學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于立體視訓(xùn)練，該系統(tǒng)具有人眼立體視功能測(cè)量、立體視知覺學(xué)習(xí)鍛煉的多重功能。相對(duì)于現(xiàn)有的立體視檢測(cè)或訓(xùn)練系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過立體鏡系統(tǒng)將兩眼物象分離，消除單眼線索，并采用心理物理學(xué)方法中的調(diào)節(jié)法進(jìn)行知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練，可有效鍛煉人眼立體視功能。


結(jié)合下面

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將使本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，其中圖1為本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)原理框2為本發(fā)明中立體鏡的組成結(jié)構(gòu)原理框3為一對(duì)互補(bǔ)圖形，當(dāng)A圖形和B圖形重合后可構(gòu)成一個(gè)完整的圖形圖4為一對(duì)視 差圖形，當(dāng)A圖形和B圖形通過立體鏡系統(tǒng)重合后，使用者可感覺到中間的圓凸出于平面。
具體實(shí)施例方式為了清楚詳細(xì)的闡述本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程，下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例。下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，在描述中省略了對(duì)于本發(fā)明來說是不必要的細(xì)節(jié)和功能，以防止對(duì)本發(fā)明的理解造成混淆。實(shí)施例1 :圖1為本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)原理框圖；如圖1所示，本發(fā)明的立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀由計(jì)算機(jī)1、視頻處理電路2、視標(biāo)顯示裝置3、立體鏡4組成，人眼以附圖1中標(biāo)記5表示。本發(fā)明提出了一種人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法。包括圖像融合，立體視功能測(cè)定，立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練等。訓(xùn)練時(shí)，不同空間頻率、不同對(duì)比度、不同視差的視標(biāo)，在視標(biāo)顯示裝置3上顯示后，通過立體鏡系統(tǒng)4顯示給被試者。訓(xùn)練時(shí)，一對(duì)互補(bǔ)圖形先通過立體鏡系統(tǒng)4呈現(xiàn)給被試者，被試者通過調(diào)節(jié)圖2立體鏡系統(tǒng)中的螺旋升降臺(tái)來調(diào)整立體鏡的高度及角度，從而使兩眼分別看到的圖像重合并進(jìn)而進(jìn)行融合，可融合為一個(gè)完整的圖像，融合完成后，按鍵確認(rèn)，出現(xiàn)一對(duì)有視差信息的圖形，即視差圖形，這時(shí)令被試回答中間的圓是凸出的還是凹下的，并通過鍵盤按鍵選擇6，然后重新開始下一個(gè)周期。根據(jù)被試回答正確與否，計(jì)算機(jī)程序會(huì)自動(dòng)調(diào)整視差大小，重復(fù)多次測(cè)試后即可得到被試立體視功能閾值。對(duì)立體視功能不好的被試可選擇特定視差下進(jìn)行重復(fù)訓(xùn)練，從而使立體視功能得到提高。
權(quán)利要求
1.一種人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，包括顯示裝置，兩組立體鏡系統(tǒng)，分別為第一立體鏡系統(tǒng)和第二立體鏡系統(tǒng)，由顯示裝置顯示出的兩組圖形，分別為A組圖形和B組圖形，A組圖形所包含的所有圖形均在同一位置(a)逐一出現(xiàn)，B組圖形所包含的所有圖形均在同一位置(b)逐一出現(xiàn)，同一位置(a)和同一位置(b)不重合，其特征在于 每組立體鏡系統(tǒng)包括至少兩片平行且反射面相對(duì)放置的反光平面鏡，反光平面鏡與顯示裝置呈一定角度，從而能夠使得圖形的反射光線垂直于顯示裝置反射出來，第一立體鏡系統(tǒng)用于反射A組圖形，第二立體鏡系統(tǒng)用于反射B組圖形。
A組圖形和B組圖形之間存在相同的部分，同時(shí)也存在差異。
所述的兩組立體鏡系統(tǒng)的相對(duì)位置根據(jù)使用者的瞳距進(jìn)行調(diào)整，以使得兩組立體鏡系統(tǒng)所分別反射的兩組圖形分別進(jìn)入使用者的兩只眼睛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于B組圖形包含至少一種與A組圖形存在互補(bǔ)信息的圖形和至少一種與A組圖形存在視差信息的圖形，所述兩組立體鏡系統(tǒng)的相對(duì)位置為能夠讓使用者在視覺上將來自A組和B組的互補(bǔ)圖形的相同部分重合的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于B組圖形包含至少兩種存在視差信息的圖形，且每種存在視差信息的圖形的視差大小不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于B組圖形包含至少10種存在視差信息的圖形，且每種存在視差信息的圖形的視差大小不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于所述的顯示裝置為計(jì)算機(jī)顯示器，其圖形由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生或者顯示裝置為投影幕布，其圖形由投影儀產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于所述的立體鏡系統(tǒng)包括滑軌和升降調(diào)節(jié)臺(tái)，其用于調(diào)節(jié)立體鏡系統(tǒng)的空間位置，以使立體鏡系統(tǒng)分別反射出的圖形分別進(jìn)入使用者的雙眼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于所述的立體鏡系統(tǒng)在鏡片支柱的底座上標(biāo)示有刻度，用于記錄立體鏡的空間位置，這樣使用者在第一次使用時(shí)調(diào)整好立體鏡的位置，并記錄下來，以后使用時(shí)即可節(jié)約調(diào)整立體鏡的時(shí)間。
8.一種利用權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀來提高人眼視覺的立體感覺的鍛煉方法，其特征在于，使用者用兩只眼睛分別且同時(shí)觀察由權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀所反射出的A組和B組圖形， 其中所顯示的第一對(duì)圖形，即A組和B組中的第一個(gè)圖形為互補(bǔ)圖形，調(diào)節(jié)立體鏡系統(tǒng)使互補(bǔ)圖形的相同部分完全重疊，從而在使用者眼中產(chǎn)生完整圖形，然后在相同位置顯示視差圖形。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種人眼立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，包括計(jì)算機(jī)、顯示裝置、鼠標(biāo)、鍵盤、立體鏡系統(tǒng)、知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練軟件組成，主要用于立體視功能的鍛煉，屬于眼科醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。將有視差的刺激圖形通過立體鏡的折射呈給人眼，通過兩眼的融合功能將物象融為一個(gè)有立體感的圖形，按照知覺學(xué)習(xí)的原理通過改變視差的大小來改變刺激圖形的難度，從而進(jìn)行人眼立體視功能測(cè)量和立體視覺知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練。本發(fā)明具有立體視功能檢測(cè)、立體視覺知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練等多重功能，可以測(cè)量到人眼立體視的分辨能力，同時(shí)對(duì)人眼進(jìn)行立體視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練，有效鍛煉人眼立體視功能。
文檔編號(hào)A61H5/00GK103054698SQ20131002332
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者封利霞 申請(qǐng)人:封利霞