专利名称：用于测试和/或训练的眼睛和身体运动跟踪的制作方法
技术领域：
本发明涉及跟踪和测试受试者的眼睛运动。更具体地，本发明涉及在受试者完成特定活动时对其身体运动和眼睛运动的相关跟踪和测试。
背景技术：
在受试者完成特定活动或参与运动时，跟踪受试者的眼睛运动可以提供与受试者在活动或运动期间的视觉跟踪有关的有益信息。然而，采集这些数据不可能披露受试者可能具有的所有缺陷，例如，在尝试击球时跟踪棒球的缺陷。
发明内容
根据本发明实施例，提供一种用于同时测试和/或训练受试者身体和眼睛运动的系统和方法。可以在受试者参与活动或运动时跟踪受试者的眼睛运动。根据特定活动或运动，也可以在受试者参与活动或运动时跟踪受试者的运动。之后，来自受试者眼睛运动和身体运动的跟踪数据可以用于识别受试者的眼睛运动、注视角度和受试者身体运动之间存在的相关性。另外，可以在受试者参与活动或运动时采集来自受试者的生理数据，并且，可以分析该生理数据，以识别生理数据、眼睛运动数据和/或身体运动数据之间的相关性。可以经时分析该相关性，以确定受试者执行参与运动或其他活动时出现的与诸如接球的运动或活动相关的任务的能力的延迟或差距。根据本发明，可以采集多种类型的数据，并分析其相关性。例如，眼睛运动数据可以包括追随测量、扫视运动、焦点、聚散度(vergence)、瞳孔放大和收缩等。身体运动数据可以包括总体身体运动、细微身体运动、特定身体部位(头、手、脚等)的运动等。也可以采集生理数据，可以包括协调数据和血压、心率等，并分析其与眼睛运动数据和/或身体运动数据的相关性。另外，可以通过多种方式对采集的数据进行对比和/或分析其相关性。根据本发明，数据的相关性和/或其他分析可以用于多种目的。例如，本发明可以用于识别个人相对于其他人的技术水平。通过其他示例的方式，本发明可用于识别个人潜在提高的方面。作为又一示例，本发明可用于例如通过获取公认的成功/专业人员如何执行任务的信息，识别对于特定任务的最优能力参数和/或技术。对于那些寻求提高其对任务的能力的人来说，本发明可用于训练和/或评估训练进展。另外，由于个人的眼睛运动往往表明个人的认知和/或精神关注度，因此本发明可用于测试或训练个人的认知和/或精神关注度。当然，根据本发明的系统和方法可以具有多种用途。应该注意，本发明内容以简单形式用于向读者总体介绍以下具体实施方式
中描述的一个或多个方面。本发明内容不用于确定权利要求的主题的关键和/或必要特征，也不用于帮助确定权利要求的主题范围。
参考以下附图具体描述本发明，其中
图1示出了根据本发明用于评估个人能力的系统的实施例；图2示出了根据本发明用于评估个人能力的系统的另一实施例；图3示出了根据本发明用于评估个人能力的系统的又一实施例；图4示出了根据本发明实施例用于跟踪受试者眼睛和身体运动的方法；图5示出了根据本发明实施例用于在体力活动期间测试受试者视觉和认知能力的方法；图6示出了根据本发明用于评价个人相关技能的方法；图7示出了根据本发明用于评估个人能力的系统的另一实施例；图8示出了根据本发明用于评定个人相关技能的数据分析系统；以及图9示出了根据本发明的数据显示。
具体实施例方式总体上，受试者可以针对其参与的特定运动或活动执行活动或任务。例如，如果受试者参与棒球，在击球期间可以跟踪受试者的手作为身体运动，同时，当球投向受试者时， 眼睛跟踪系统跟踪受试者的眼睛运动。同时，将使用身体跟踪系统跟踪受试者的手部，以监测运动和对扔出的球的反应。结果可以进行关联，以评价受试者将跟踪运动物体(如，棒球)与体力运动(挥动球棒)结合的能力。应该意识到，本发明可以应用于任何运动或活动，这将在下文中作出更为完整的描述。眼睛跟踪系统可以测量和采集数据，如二维眼睛注视位置、三维注视位置、样本时间、瞳孔直径和眼睛睁开还是闭合等。更具体地，注视信息可以包括位置、持续时间、反应时间(latency)、准确性、稳定性、平滑性(smoothness)和与特定注视有关的其他信息，以及凝视、扫视、平滑追随运动、集中和发散、浏览路径(scan path)、停歇、眨眼等。根据本发明，可以使用任何类型的眼睛跟踪系统。例如，可以使用非接触的光学方法用于测量反映来自眼睛的光的眼睛运动数据，之后，使用光学传感器装置，如视频照相机，感应该反射的光。此类眼睛跟踪系统可以使用角膜反射和瞳孔中心作为用于经时跟踪的特征。非接触式眼睛跟踪系统的另一示例包括使用来自眼角膜中心和晶状体后部的反射作为用于跟踪的特征的双-普尔基涅(dual-Purkinje)眼睛跟踪器。在一个实施例中，眼睛跟踪系统可以是基于视频的。也就是说，照相机可以聚焦在一只眼睛或双眼上，并在观察者看到某类刺激时，记录其运动。眼睛跟踪系统可以利用对比定位瞳孔中心，之后可以使用红外和近红外非准直光引发角膜反射。通常，这两个特征之间的矢量可以用于在对于个体的简单校准之后计算与表面的注视十字。其他眼睛跟踪系统的示例包括例如通过具有嵌入式镜面或磁场传感器的特殊接触镜头附着在眼睛上的那些眼睛跟踪系统。之后，可以利用眼睛运动测量附着运动。可选地，可以使用测量电位的接触电极。该电极可以放置于眼睛附近，并测量眼睛的电位，其中， 眼角膜相对于视网膜为正电位。可以与本发明结合使用的眼睛跟踪系统的结构存在多种改变；一些安装在头部， 一些远程运行并在运动期间自动跟踪头部。当人体在运动并受到跟踪时，远程眼睛跟踪系统允许简化本发明的使用。通常，眼睛跟踪系统使用至少30Hz的采样率。尽管50/60HZ最为普遍，但目前很多基于视频的眼睛跟踪器在240、350甚至1000/1250HZ下运行，这是获取非常迅速的眼睛运动的细节所需要的。通常，眼睛运动可以分为追随和扫视，尽管在凝视期间眼睛注视在某一位置停顿。 最终的系列追随、扫视和凝视被称为浏览路径(scanpath)。眼睛的大部分信息可以在追随和凝视期间获得，而非扫视期间。视角(中央凹)中间的一或二度提供大部分细节和色彩信息。沿浏览路径的凝视位置显示在眼睛跟踪期间处理的刺激的位置信息。平均地，阅读文字文本期间，凝视持续约200ms，观察情景期间，凝视持续约350ms。准备向新的目标扫视用时约200ms。由于在参与活动如运动时，受试者观察的大部分动作发生在受试者的非主要注视中，因此，来自周边视野运动的输入提供目标检测、协调参考信息和在运动中特别重要的空间感知。浏览路径可以用于分析认知意图、兴趣和特点。其他生物因素也可以影响浏览路径。通常，HCI中的眼睛跟踪出于可用性目的对浏览路径进行研究，或者作为在取决于注视的显示器中输入的方法，也称为为基于注视的界面。眼睛跟踪可以用于区分初学者和专家行为，也用于训练个人以得到更高的能力。还应该理解，根据本发明还可以使用任何适合的身体跟踪系统。身体跟踪系统可以包括光学系统和非光学系统。示例性光学系统可以利用无源标记物、有源标记物、时间调节的有源标记、半无源细微标记物和无标记物系统。示例性非光学系统可以包括惯性、机械和磁性系统。例如，可以使用测力板测量压力，从而跟踪受试者的身体运动。另外，可以使用手势识别完成受试者身体运动的跟踪，其允许借助算法解释受试者的部分身体的运动。这种身体跟踪方法不一定需要跟踪受试者身上的标记来解释手势。 而是，可以使用多种工具和方法。例如，深度感应照相机可以生成正在通过照相机观察的影像的深度地图，之后，使用该数据逼近受试者的三维展示。在另一示例中，可以使用立体照相机，其包括使用两个照相机以跟踪受试者的身体部分，并可以基于照相机的位置逼近受试者身体运动的表现。在该示例中，可以使用定位参考(如，红外发射器等)确定照相机的相互位置。在另一实施例中，可以跟踪除眼睛和身体运动之外的受试者的其他相关信息。总体来讲，该信息在此称为生理数据。生理数据可以包括，例如，协调、稳定和/或姿势数据。 生理数据的其他示例可以包括可以与眼睛跟踪数据和身体跟踪数据一起跟踪和分析的生物反馈信息。示例性生物反馈信息可以包括脚底(脚部)压力、协调、汗液、温度、心率、呼吸率、心电图(EKG)数据、脑电图(EEG)数据等。图1示出了根据本发明用于眼睛和身体跟踪的系统，其中，受试者在由眼睛跟踪系统和身体跟踪系统监测的同时可以执行多种活动。在该示例中，眼睛跟踪系统109表示为一副眼镜或护目镜，但应当理解，可以使用任何适于与身体跟踪系统一起使用的眼睛跟踪系统。例如，可以使用设备将跟踪受试者眼镜运动的照相机安装在受试者的主体区域。对于本发明的特定实施例，所选的眼睛跟踪系统可以取决于期望跟踪的眼睛特征，也可以取决于期望跟踪的身体特征，由于眼睛跟踪系统必须与特定的身体跟踪系统的使用兼容，所以也可以取决于受试者101穿戴或使用其他仪器等。由图1可以看出，衬衫101包括胸部跟踪标记103、左臂跟踪标记105和右臂跟踪标记107。在图1中，这些跟踪标记103-107中每个标记由深色十字形状表示。然而，任何类型的标记都可以与本发明结合使用，对于特定类型的运动跟踪系统，多种类型的标记可能特别有用，甚至是必需的。另外，在该示例中，每个跟踪标记103-107朝向衬衫101的前方(即，面向穿着衬衫101的使用者的前方)，因此，跟踪标记103-107将出现在由受试者前方的一个或多个照相机拍摄的图像中。跟踪标记的外形和位置将取决于所使用的具体身体跟踪系统。另外，根据本发明使用的运动跟踪系统完全不需要利用任何类型的跟踪标记。 根据本发明，可以使用利用发射标记物，如射频标记物，的运动跟踪系统，也可以使用利用激光、照相机或其他技术来跟踪无标记的物体或部分身体的运动跟踪系统。在图示的实施例中，不同于跟踪标记103、105、107，衬衫101的其余部分相对较亮，在跟踪标记103、105、107和衬衫101本身之间提供较好的对比度。例如，跟踪标记103、 105、107可以是深蓝、棕色或黑色，而衬衫101的其余部分可以是亮白色。在跟踪标记103、 105,107和衬衫101背景之间的这种高对比度将有助于身体跟踪系统利用照相机从衬衫 101的背景中区分跟踪标记103、105、107。另外，跟踪标记103、105、107的易于辨认的十字形状可以有助于身体跟踪系统从衬衫101提供的背景中辨识并区分这些标记103、105、 107。例如，十字形状的跟踪标记103、105、107可以与身体跟踪系统结合使用，以从摄像机成像的其他形状中区分十字形状。本领域技术人员应当理解，可以使用多种技术，将跟踪标记103、105、107施加在衬衫101上。例如，跟踪标记103、105、107可以缝于衬衫101、使用任何合适的粘合剂附着于衬衫101或机织或编织于衬衫101的材料中。另外，跟踪标记103、105、107也可以使用移印技术印制在衬衫101上。跟踪标记103、105、107也可以热迁移至衬衫101、热转印至衬衫101或简单地印染至衬衫101的材料中。另外，在图1中，示出戴有眼睛跟踪系统109的受试者100，该眼睛跟踪系统用于跟踪受试者100的眼睛运动。在该示例中，受试者100正在参与美式橄榄球，更具体地，正在执行接橄榄球111的动作。当橄榄球111朝向受试者100掷去时，眼睛跟踪系统109跟踪受试者的眼睛运动，组成身体跟踪系统的多种跟踪标记103、105、107跟踪身体每一区域的运动。图2示出了根据本发明的另一实施例的眼睛和身体跟踪系统的使用。由该图可以看出，受试者200穿着衬衫201，在衬衫201的多个位置上具有跟踪标记203、205、207。此处，受试者200正在参与足球活动，正在踢球213。因此，在受试者200的每只脚上设置额外的跟踪标记209和211，用于在受试者200参与多种足球活动时跟踪每只脚的运动。例如， 受试者200可以执行如罚任意球的任务。更具体地，受试者200站在为身体跟踪系统规定的活动区域中，该区域包括一对视频照相机221。其他部件，如显示装置，也可以作为根据本发明的系统的一部分使用。身体跟踪系统还可以包括处理单元217。处理单元217可以具有跟踪标记识别模块219。跟踪识别模块219可以包括通用或专用计算机，其具有处理器、具有包括计算机可读指令的计算机可读介质、存储装置、输入装置、输出装置、网络连接等。另外，跟踪识别模块219可以包括分离的统一装置或多个装置。跟踪标记识别模块219接收来自照相机221的图像。 从这些图像中，跟踪标记识别模块219在照相机221的视野内识别一个或多个跟踪标记，如果识别到任何跟踪标记，确定其运动。例如，跟踪标记识别模块219可以通过从照相机221获取的图像中具有其他颜色的图像的像素中区分具有特定颜色的像素，利用算法识别跟踪标记。可选地，跟踪标记识别模块219可以通过从照相机221获取的图像的其他像素中区分跟踪标记的像素的亮度识别跟踪标记。另外，识别模块219可以通过区分设置为特定形状的具有相对平均的亮度、阴影或颜色的像素识别跟踪标记。一旦跟踪标记识别模块219识别一个或多个跟踪标记，其之后确定识别的跟踪标记的运动。用于确定识别的图像的运动的算法在现有技术中是已知的，此处将不再具体讨论。例如，跟踪标记识别模块219可以对跟踪标记的整个区域，使用通过比较一个照相机 221的图像中标记的特定位置与从另一个照相机221同时获得的图像中标记的同一位置来确定成像的跟踪标记的三维位置的方法。类似地，例如，通过使用标记223可以跟踪设备， 如球213的运动和/或位置。在本发明的一些实施例中，跟踪标记识别模块219还可以从检测到的跟踪标记运动确定使用者极限的运动。例如，使用反向运动学(irwersekinematics)，跟踪标记识别模块219可以基于检测到的一个跟踪标记(位于使用者的腕关节)围绕另一固定的跟踪标记 (位于使用者的肘部)的旋转，确定使用者已经移动其右前臂。反向运动学的使用在现有技术中也是已知的，因此，此处不再作详细描述。由图2可以看出，使用眼睛跟踪系统215跟踪受试者200的眼睛运动。眼睛跟踪系统215可以与身体跟踪系统的处理单元217连接，或可选地，眼睛跟踪系统215采集的数据可以在其他位置采集，并可以稍后与身体跟踪系统数据对比。现在参考图3，示出了本发明的另一实施例。更具体地，示出了参与棒球活动时的具有身体跟踪系统和眼睛跟踪系统的受试者300。与前述示例相似，可以使用眼睛跟踪系统 325跟踪受试者的眼睛运动。在该示例中，受试者300为预判掷出的棒球(未示出)的击球手。如图3所示，受试者300穿着包括多种跟踪标记的衬衫301和裤子303。衬衫301包括右肩跟踪标记305 和左肩跟踪标记307。裤子303包括位于右膝的跟踪标记311和位于左膝的跟踪标记313。 另外，由于受试者的手和球棒的位置在击打棒球时非常重要，因此，每个棒球手套可以包括跟踪标记，如受试者右手手套上所示的标记309，其中，受试者握住具有跟踪标记321的球棒 319。类似地，可以使用右脚上的标记315和左脚上的标记317跟踪受试者300的脚部。 在受试者参与击打棒球的活动中跟踪受试者的脚部运动在分析受试者挥动球杆319时的步伐是有益处的。另外的跟踪标记323可以设置在受试者300的头盔上，用于跟踪受试者 300的头部运动。使用根据本发明的系统和方法可以获取受试者的运动。如在之前所述的示例中，用于身体跟踪系统的跟踪标记的数量和位置仅用于表示示例，不应理解为限制本发明范围。通常来讲，所使用的标记数量越多，特定目标或身体部位的运动跟踪的准确性越高。根据本发明的多种实施例，图4示出了跟踪受试者眼睛和身体运动的方法。如开始由框410表示，根据所使用的身体跟踪系统的类型，可以在多个身体部位对受试者进行标记，和/或对受试者使用的装备进行标记。例如，如图1-3所示，可以使用跟踪标记对受试者的衣服进行标记。受试者也可以穿着包括跟踪标记的装备，如鞋、手套、帽子等。可选地，如果身体跟踪系统使用其他方法跟踪受试者的身体部位，如手势识别，那么跟踪标记可能不是必须的。
接下来在框420中，受试者从事活动。框420中的活动可以是一种特定运动的一部分任务。示例包括任何活动，但更具体为要求眼睛跟踪目标的活动，如，接球、停球、击打棒球等。此时，例如眼睛跟踪系统也正在跟踪受试者的眼睛。当受试者从事活动时，在框 440中，跟踪受试者的眼睛运动。在框430中，当受试者从事活动时，跟踪受试者的身体和/ 或设备。在框450中，分析从框430和440中采集的数据，以确定例如受试者的眼睛和身体运动之间是否存在相关性。例如，可以将具有不同技术水平的个人在活动期间的数据点一起对应时间进行绘图，用于区分不同技术水平的个人之间的视觉行为并帮助提高其技术水平。数据经时相关可以用于显示受试者在眼手协调中的差距和弱点，因此，还可以用于进一步训练受试者弥补不足。在采集跟踪数据中，数据可以储存在任何类型的存储设备和/或输出设备中。该设备可连接一个或多个跟踪系统，或可选地，数据可以传输至远程存储或输出设备。现在参考图5，示出了根据本发明用于在体力活动期间测试受试者视觉和认知能力的方法。开始，如框510所示，受试者从事体力活动。如之前所讨论的，所述体力活动可以是任何运动或其他活动，或其他与运动或活动相关的特定任务。之后，在框520中，在受试者从事体力活动时确定受试者身体部位和/或设备的位置。更具体地，可以在预设的多个时间确定位置。另外，本领域的技术人员应该理解，可以跟踪受试者任意数量的身体部位。 例如，如果活动仅涉及受试者的右臂，则可以仅跟踪该部分的位置。可选地，如果具体的活动涉及整个身体，可以确定每一身体部位的位置。在框530中，在体力活动期间确定受试者至少一只眼睛的位置。在框540中，可以在体力活动期间测量受试者的生理数据。如框520所示，在活动期间，可以在多个预设时间确定至少一只眼睛的位置，类似地，在活动期间，可以在多个预设时间测量生理数据。确定眼睛位置和/或测量生理数据的多个时间不必与确定身体位置的多个时间相同，测量生理数据的时间也不需要与确定眼睛位置的时间相同。之后，如框550所示，身体部件和/或设备的位置、眼睛位置和/或生理数据可以在时间上相关。现在参考图6，示出了根据本发明的另一方法600。在步骤610中，提供具有完成任务的个人的眼睛运动数据、身体运动数据和/或生理数据的数据库。步骤610中提供的数据库可以包括其他类型的数据，如个人使用的设备的运动数据。在步骤610中，数据库可以包含从具有至少初级技术水平的个人采集的数据。步骤610还可以包括执行任务的具有多种技术水平的个人。例如，可以将执行给定任务的具有初级、中级和/或专家技术水平的个人采集进数据库。特定个人的分类和对应于处于特定技术水平的个人的数据可以基于采集的数据本身的分析，或可以基于个人客观的能力水平。例如，参与专业水平运动的个人可以作为专家，执行大学水平运动的个人可以作为中级，执行高中水平的个人可以作为初学者。 当然，可以区分任意多种水平，与给定水平相关的标签不需要在此说明。例如，事实上，技术水平可以包含全明星职业、职业、主要大学、大学、专科学校、主要高中、高中、初中、其他非职业、世界级精英、休闲或其他类型技术水平标识。在步骤620中，可以在受试者执行任务的同时，采集眼睛运动数据、身体运动数据和/或生理数据。尽管也可以使用其他系统和方法，在步骤620中采集的数据以及在步骤 610中采集的包含于数据库中的数据，可以使用如以上所述的方法和系统进行采集。另外， 步骤620中采集的数据以及步骤610中数据库提供的数据，可以包括不同类型的眼睛运动数据、身体运动数据和/或生理数据，不需要包括所有三种数据，也不需要所有类型的数据分类潜在地包含于任意一种广义类型中。另外，其他类型的数据，如描述受试者所使用的设备运动的数据。在步骤630中，从受试者采集的眼睛运动数据、身体运动数据和/或生理数据可以与数据库中的眼睛运动数据、身体运动数据和/或生理数据比较，以确定受试者是否在以初级技术水平执行任务。如果在步骤610提供并在步骤620采集其他类型数据，该数据也可以在630进行对比。当然，如果在步骤610提供的数据库中包括多种技术水平，步骤630 可以确定受试者以何种技术水平执行任务。步骤630可以潜在地确定单个个人以不同技术水平执行任务，以获得不同类型数据。例如，受试者可以专业水平执行任务，以获得身体运动数据，但只在中等水平执行任务来获得眼睛运动数据。该分析在用于提高受试者的识别领域是有优势的。现在参考图7，示出了根据本发明的另一系统700，用于采集运动数据、眼睛运动数据和生理数据。图7执行的任务为受试者接住美式橄榄球。示出的橄榄球710大体上向手720运动。示出的橄榄球710具有第一运动标记711、第二运动标记712和第三运动标记 713。当然，可以使用多于或少于图7所示的运动标记。可以使用标记在手720的多个位置进行标记，以便于身体运动跟踪。例如，在手720上可以提供手掌标记721，此外还提供第一手指标记722、第二手指标记723、第三手指标记724和第四手指标记725，以及拇指标记 726。尽管可以使用更多或更少的标记，但通常来讲，在手720上增加运动标记的结果将是手720部分的运动分辨率更好。尽管在该示例中仅示出了单个手720具有标记，但在任务期间可以标记和/或跟踪两只手。可以为监视器眼睛732提供眼睛运动监视器740。当然， 虽然图7示出了戴有眼睛运动监视器740的头部，但任何类型的眼睛运动监视器都可以与本发明一起使用。另外，可以使用跟踪标记731监测头部730的位置。生理数据采集垫750 可以附着在受试者730的某一区域，如受试者的手臂740。生理数据采集垫750可以采集例如生理数据，如脉搏、出汗率和/或其他生理数据，其中一些示例已在此描述。当然，可以使用除垫750之外的装置采集生理数据。垫750可以通过有线或无线连接(未示出)将生理数据传输至计算机设备(未示出)。图7所示的系统可以在受试者730用手720接球710 期间采集运动数据、眼睛运动数据和生理数据。另外，可以使用运动标记将受试者730的身体的其他部分进行标记，或可以利用身体运动采集系统，而不需要如图7所示的那些标记。 例如，可以使用如系统700的系统来评估受试者任务完成情况，例如，受试者在接球瞬间是 “看着球”还是“被球砸中头部(pops the head)”。现在参考图8，示出了根据本发明用于采集和分析数据的系统800。数据库810可包含采自具有多种技术水平的受试者在执行运动或任务时的数据。尽管也可以使用其他水平，数据库810中的眼睛运动数据820可以细分为专业水平822、中级水平824和初学者水平826。类似地，数据库810中的身体运动数据830可以分为专业水平832、中级水平834 和初学者水平836。尽管也可以使用其他水平，但数据库810中的生理数据840可以分为专业水平842、中级水平844和初学者水平846。如上述讨论的，例如，参考图6，可以使用不同于图8的其他技术水平，出于方便，使用“专业”、“中级”和“初学者”作为名称，但实际上可能不会很容易地适用于在各类任务中进行搜索。可以在执行运动、活动或任务时，使用数据采集组件850从受试者采集数据。尽管也可以利用其他系统，但数据采集组件850例如可以包括以上图示和/或描述的系统。数据采集组件可以提供受试者860的眼睛运动数据、受试者870的身体运动数据和执行运动、 活动或任务的受试者的生理数据。分析组件890可以将来自数据采集组件850的数据与数据库810中的数据进行对比。分析组件可以提供报告892，识别和/或分类受试者对于任何给定类型(如眼睛运动、身体运动和/或生理)的数据或整体数据的能力水平。分析组件890还可以提供受试者的训练计划。训练计划894可以识别受试者尝试提高的区域，还可以提供一系列可以由受试者执行以尝试提高受试者能力的活动。分析组件890可以包含在任何类型的具有处理器和计算机可读介质的计算机上运行的软件，用于执行在受试者数据和储存于数据库组件810中的数据之间的对比。现在参考图9，示出了可以用于根据本发明的分析显示900。根据本发明，分析显示900提供采集的数据的示例性显示的一个图示。分析显示900可以图示地提供身体运动数据，说明受试者905和受试者在诸如从球座击打高尔夫球的任务中利用的设备，如高尔夫球杆940，的运动。显示900可以示出受试者905和受试者身体部位的运动，如第一条腿908和第二条腿909，以及在该击打高尔夫球的示例中执行任务时的设备，如高尔夫球杆 940。运动如图9中箭头所示，但显示900可以包括运动动画。类似地，显示900可以示出受试者905的第一只眼睛906和第二只眼睛907的运动、方向和/或焦点。在如图9所示的示例中，第一只眼睛906具有如点划线所示的凝视角920，箭头表示运动，同时第二只眼睛907具有如点划线922所示的凝视角，另一箭头表示其运动。尽管箭头用于表示凝视角的运动，显示900也可以包括运动动画。在本示例中，显示900还表示生理数据显示950，即受试者905每分钟的心脏搏动。显示900提供一种方式的示例，其中，根据本发明采集的数据可以提供给专家用于分析，或提供给受试者本人使其能够通过训练等提高能力。本发明已经结合特定实施例在此描述，其用于对各方面进行说明而非限制。对本领域技术人员来说，不背离本发明范围的可选实施例将是显而易见的。
权利要求
1.一种在受试者执行任务时测试或训练受试者眼睛和身体运动的方法，其特征在于， 该方法包括在受试者执行任务时跟踪受试者眼睛运动，以生成与之相关的眼睛运动数据； 在受试者执行任务时跟踪受试者身体运动，以生成与之相关的身体运动数据；以及确定受试者眼睛运动数据和受试者身体运动数据之间的相关性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，眼睛跟踪系统跟踪受试者的眼睛运动。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，身体跟踪系统跟踪受试者的身体运动。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，跟踪受试者眼睛运动包括跟踪受试者的至少一只眼睛的晶状体。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括在受试者执行任务时采集生理数据，以生成与之相关的生理数据；以及确定受试者生理数据、受试者眼睛运动数据和受试者身体运动数据之间的相关性。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，身体跟踪系统为光学系统和非光学系统中的一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定受试者眼睛运动和受试者身体运动之间的相关性包括绘制眼睛运动和身体运动相对于时间的图。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将眼睛运动数据和身体运动数据存储于存储设备中。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括向输出设备发送眼睛运动数据和身体运动数据。
10.用于检测或训练受试者眼睛和身体运动的系统，其特征在于，该系统包括跟踪受试者眼睛运动的眼睛跟踪系统，其中，眼睛跟踪系统采集与受试者眼睛运动相关的眼睛运动数据；跟踪受试者身体运动的身体跟踪系统，其中，身体跟踪系统采集与受试者身体运动相关的身体运动数据；以及分析眼睛运动数据和身体运动数据的计算设备。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括生理数据采集系统，其中，生理数据采集系统采集与受试者生理状态相关的生理数据；其中，计算设备还分析生理数据。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，眼睛跟踪系统通过跟踪受试者的至少一只眼睛的晶状体来跟踪受试者的眼睛运动。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，身体跟踪系统为光学系统。
14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，身体跟踪系统为非光学系统。
15.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括输出设备。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，计算设备在输出设备上绘制眼睛运动和身体运动数据对时间的图。
17.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括储存眼睛运动数据和身体运动数据的存储设备。
18.在体力活动期间检测或训练受试者视觉和认知能力的方法，其特征在于，该方法包括受试者从事体力活动；在最初设定的多个时间，确定在体力活动期间受试者的至少一个身体部位的位置；在其次设定的多个时间，确定在体力活动期间受试者的至少一只眼睛的位置；以及使最初设定的多个时间的受试者的至少一个身体部位的位置与其次设定的多个时间的受试者的至少一只眼睛的位置时间上相关。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，跟踪受试者眼睛运动包括跟踪受试者至少一只眼睛的晶状体。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括在存储设备中储存至少一个身体部位的位置和至少一只眼睛的位置。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括向输出设备发送至少一个身体部位的位置和至少一只眼睛的位置。
全文摘要
在受试者执行任务，如参与活动或运动时，跟踪受试者的眼睛运动、身体运动和/或生理表现。之后，采集的数据可以用于识别受试者视力和受试者身体运动和/或生理之间存在的相关性。可以分析该相关性，确定受试者参与运动或其他活动时，追踪目标，如球，的能力的延迟或差距。另外，可以将受试者的表现与来自其他个人的数据进行对比。眼睛运动、身体运动和/或生理表现数据可以用于测试和/或训练个人的视觉和认知能力。
文档编号A61B3/00GK102481093SQ201080039967
公开日2012年5月30日 申请日期2010年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者赫本·雅欧, 阿蓝·W·雷切尔 申请人:耐克国际有限公司