专利名称：基于双眼同时视知觉矫治和训练系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于双眼同时视知觉矫治和训练系统，其可以用于检查斜视、弱视患者的双眼视功能，并且进行矫正训练及治疗。斜视的本质是融合功能失代偿，导致眼位偏斜。斜视治疗根本目的是重建三级视功能。融合训练贯穿在手术和非手术治疗，术前和术后过程的始終，融合训练对弱视治疗特别重要。目前，国内应用多媒体训练三级视功能的方法，多使用戴红绿互补眼镜的模式，由于红绿色被镜片全部滤掉，结果丧失了顔色信息，变成黑白视频，实际上是ー种准多媒体技术，远远不能满足训练要求，势必将大大影响治疗效果。本融合知觉训练系统是使用偏振光、液晶开关眼镜技术，具有高像素、高清晰度、高色彩度，像质佳良，它的训练疗效必将显 著优于红绿眼镜模式。本系统功能齐全，能定量进行同时知觉融合知觉训练。特别是应用随机点图对进行融合功能训练，由于它没有任何单眼线索，能精确捕捉双眼单视破裂点，使用随机点图检测和训练融合功能，更具有操作性和实用性。
背景技术：
在现有技术中，用于检查斜视、弱视患者的双眼视功能并且进行矫正训练及治疗的仪器可以采用大型弱视镜或斜视镜，主要结构是两个可以围绕三个轴作各种方向旋转运动的镜筒，包括围绕垂直轴作内收和外展两个方向的水平运动；围绕水平轴作上、下方向的垂直运动；围绕矢状轴作内、外方向的旋转运动。镜筒作各个方向的旋转运动都围绕着眼球旋转中心的位置进行。镜筒内装有平面反光镜，与视线呈45°，能使两只镜筒分别左、右两个方向弯曲90°。筒的一端装有目镜，另一端装有画片，中间安放一只+7. OOD的球镜，使画片置于球镜的焦点上，模拟病人自目镜看到的画片来自无限远。两个臂控制画片的水平运动，可以作两个壁的単独运动，也可以同固定以后作集合或外展式的异向运动、平行运动。通过不同旋钮可以使画片作垂直和旋转运动。医生可以将镜筒调到各诊断眼位进行检查、治疗。而画片的图案都置于方框的中央，两张画片互补，小图案落在大图案之内。现有技术在实际操作中，首先调好患者的下颌拖，额拖，令患者注视目镜中的画片，调整仪器把所有刻度盘的指针都调到0ο，特别要注意垂直和旋转的刻度盘，调整下颌托的高度，使病人的眼睛正好对准目镜，目镜的距离要等于病人的瞳距，斜视病人的瞳距是双眼分别处于原在位时的瞳孔距离。令患者注视ー侧画片，用运动手柄推动另ー侧目镜，使两张画片重叠，这个角度一般是患者的自觉斜角，医生通过交替点灭法，观察角膜反光位置，来判断患者自觉斜角与他觉斜角是否相同，如果相同，说明患者有正常视网膜对应，再进行融合范围及立体视检查；如果不同，说明患者没有正常视网膜对应。现有技术存在一系列的问题。例如，需要比较笨重、庞大、不可移动的硬件设备；用于检查和训练的同视知觉画片的大小与内容都是固定的；需要大量存放内容、大小各不同的画片的空间与设施；随机点图是卡片形式的，是固定的，需要佩戴红蓝眼镜才能观看。画片的更新、更换都不方便；必须由他人操作，需要到特定地点花时间排队等待，才能有得到训练和治疗的机会，等等。因此，现有技术存在使用不便而且成本高的问题，限制了更多的人提高视力的可能性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于双眼同时视知觉矫治和训练系统，其使用方便、成本低廉、而且效果好。为此，本发明提供了一 种基于双眼同时视知觉矫治和训练系统，其特征在于，该系统包括同时知觉功能检查卡、计算机控制的图像控制器、图像分支器、3D显示设备、信号发射器、3D眼镜及其信号接收器、立体图形画片数据库、画片图像清晰化装置、以及图像渐变叠加装置，所述立体图形画片数据库包含一系列大小、视角、内容各不同的多级同时视画片，其使得立体视觉检查和训练的内容多祥化、增强检查的灵活性、避免因画片图形单一而导致记忆、提高检测结果的可靠性；所述同时知觉功能检查卡通过被训练者的一系列使两张画片重叠的操作确定其自觉斜角与他觉斜角，并据此从所述立体图形画片数据库中自动选择与被训练者同时知觉功能相符的多幅训练画片，以实现临界点训练；所述计算机控制的图像控制器随机地选择训练画片，并通过所述画片图像清晰化装置使被选择的训练画片提高图像的清晰度、降低噪声干扰、提高立体视觉检测的敏感性；所述图像渐变叠加装置渐变地弱化所述立体图形画片外围区域的对比度，強化匹配成对产生视差信息的像素，弱化非匹配成对不产生视差信息的像素，形成晕环式设计，从而强化中央图形的立体效果；所述图像分支器把被所述画片图像清晰化装置和所述图像渐变叠加装置处理过的所述立体图形画片的供左眼视的画片信号和供右眼视的画片信号同时发送至所述3D显示设备和所述信号发射器；所述3D眼镜包括左眼观测器和右眼观测器；所述左眼观测器设有可供第一方向偏振光通过的左眼观测器液晶开关，而所述右眼观测器设有可供第二方向偏振光通过的右眼观测器液晶开关；所述图像控制器、所述画片图像清晰化装置、和所述图像渐变叠加装置、所述图像分支器与交替地发出供左眼视的画片信号和供右眼视的画片信号的所述信号发射器依次相连接；所述供左眼视的画片信号以第一方向偏振光传播，而所述供右眼视的画片信号以第二方向偏振光传播；所述信号接收器与所述左眼观测器液晶开关和所述右眼观测器液晶开关电连通；所述第一方向垂直于所述第二方向；所述信号发射器的工作频率与所述信号接收器的工作频率相同，或是所述信号接收器的工作频率整数倍。
优选地，该系统还包括计算机控制的音频处理器、功率放大器、扬声器。优选地，3D显示设备是显示器、投影机、或投影幕。优选地，所述使两张画片重叠的操作包括使图片在屏幕上产生位移，其由键盘、鼠标、或游戏手柄实现。优选地，所述3D显示设备以至少120-240HZ的频率、按照帧序列的格式交替产生左、右帧图像，所述左、右帧图像通过红外发射器传输至3D眼镜的信号接收器，所述3D眼镜在左眼观测器和右眼观测器的作用下，使得左、右眼分别观看到供左眼视的画片和供右眼视的画片的图像，两只眼睛看到快速切換的不 同画面，并且在大脑中产生错觉，从而便观看到立体影像。优选地，所述立体图像画片包括能够投射到旁黄斑区的、对应视角是100的旁黄斑画片；对应视角是30— 50的黄斑画片；和对应视角是10的中心凹画片。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，将同时视的范围进行了详细的分级，患者在检查及训练时系统自动给予与患者同时视范围相等的训练内容，实现了临界点(阈值)训练。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，在做系统检查训练时，训练者可同时具有视觉、听觉、触觉上的感受。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，不再需要佩戴红蓝眼镜，随机点图是可以左右移动的，相对于卡片形式灵活很多。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，左右眼分别看不同的物体或图形，通过手动操作，更好并准确的将两个不同的物体或图形合而为一。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，对传统的同时视画片进行了结构优化处理，大大提高了图像的清晰敏感度，降低了噪声干扰，提高了立体视觉检测的敏感性。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，数据库中设有丰富多祥的立体图形，可以适应3D电子设备体积小内存大的特性，丰富立体视觉检查的内容，增强检查的灵活性，避免既往检查图板图形单一易于记忆的缺陷，提高检测结果的可靠性。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，具有渐变叠加功能，渐变弱化立体图外围区域的对比度，強化匹配成对产生视差信息的像素，弱化非匹配成对不产生视差信息的像素，形成独特的晕环式设计，从而达到強化中央图形立体效果的目的。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，画片已经被数字化，更新方便，内容丰富，可以对图片进行放大缩小，位移等的操作，通过眼镜由患者自己手动操作，流程简单，记录方便。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，患者在家就可以随时进行训练，成本低，软件升级和更新都非常方便，而且训练内容更加丰富，使患者更愿意主动地去训练，提闻患者对治疗训练的依从性，从而提闻治疗效果。
图I是根据本发明的同时视功能的检查及训练系统的结构原理图。
具体实施方式
如图I所示，根据本发明的一个实施例，基于双眼同时视知觉矫治和训练系统100包括同时知觉功能检查卡、计算机控制的图像控制器10、图像分支器20、3D显示设备30、信号发射器35、3D眼镜40及其信号接收器45、立体图形画片数据库15、画片图像清晰化装置21、以及图像渐变叠加装置22。所述立体图形画片数据库15包含一系列大小、视角、内容各不同的多级同时视画片，其使得立体视觉检查和训练的内容多祥化，以增强检查的灵活性，并且避免因画片图形单一而导致记忆，从而提高检测结果的可靠性；所述同时知觉功能检查卡通过被训练者的一系列使两张画片重叠的操作确定其自觉斜角与他觉斜角，并据此从所述立体图形画片数据库15中自动选择与被训练者同时知觉功能相符的多幅训练画片P，以实现临界点训练；所述计算机控制的图像控制器10随机地选择ー训练画片P，并通过所述画片图像清晰化装置21使被选择的训练画片P提高图像的清晰度、降低噪声干扰、提高立体视觉检 测的敏感性； 所述图像渐变叠加装置22渐变地弱化所述立体图形画片P外围区域的对比度，强化匹配成对产生视差信息的像素，弱化非匹配成对不产生视差信息的像素，形成晕环式设计，从而強化中央图形的立体效果；所述图像分支器20把被所述画片图像清晰化装置21和所述图像渐变叠加装置22处理过的所述立体图形画片P的供左眼视的画片L的信号和供右眼视的画片R的信号同时发送至所述3D显示设备30和所述信号发射器35，所述信号发射器35再把信号无线传输给所述信号接收器45;所述3D眼镜包括左眼观测器和右眼观测器；所述左眼观测器设有可供第一方向偏振光通过的左眼观测器液晶开关50，而所述右眼观测器设有可供第二方向偏振光通过的右眼观测器液晶开关60 ；所述图像控制器10、所述画片图像清晰化装置21、和所述图像渐变叠加装置22、所述图像分支器20与交替地发出供左眼视的画片L的信号和供右眼视的画片R的信号的所述信号发射器35依次相连接；所述供左眼视的画片L的信号以第一方向偏振光传播，而所述供右眼视的画片R的信号以第二方向偏振光传播；所述信号接收器45与所述左眼观测器液晶开关50和所述右眼观测器液晶开关60电连通；所述第一方向垂直于所述第二方向。在一个实施例中，所述信号发射器35的工作频率与所述信号接收器45的工作频率相同。在另外ー个实施例中，所述信号接收器45的工作频率整数倍，例如2倍、3倍、或更多倍。在另外ー个实施例中，该系统100还包括计算机控制的音频处理器、功率放大器70、和扬声器80。优选地，3D显示设备30可以是显示器、投影机、或投影幕。优选地，所述使两张画片重叠的操作包括使图片P在屏幕上产生位移，其由键盘、鼠标、或游戏手柄实现。
优选地，所述3D显示设备30以至少120-240HZ的频率、按照帧序列的格式交替产生左帧图像L、右帧图像R，所述左、右帧图像L、R通过红外发射器35传输至3D眼镜的信号接收器45，所述3D眼镜40在左眼观测器和右眼观测器的作用下，使得左、右眼分别观看到供左眼视的画片L和供右眼视的画片P的图像，两只眼睛看到快速切換的不同画面L、R，并且在大脑中产生错觉，从而便观看到立体影像。优选地，所述立体图像画片P包括能够投射到旁黄斑区的、对应视角是100的旁黄斑画片；对应视角是30— 50的黄斑画片；和对应视角是10的中心凹画片。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，将同时视的范围进行了详细的分级，患者在检查及训练时系统自动给予与患者 同时视范围相等的训练内容，实现了临界点训练，或者称阈值训练。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，在做系统检查训练时，训练者可同时具有通过所述3D眼镜40的视觉、通过所述扬声器80的听觉、通过所述键盘、鼠标、或游戏手柄的触觉上的感受。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，不再需要佩戴红蓝眼镜，随机点图是可以左右移动的，相对于卡片形式灵活很多。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，左右眼分别看不同的物体或图形，通过手动操作，更好并准确地将两个不同的物体或图形合而为一。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，对传统的同时视画片进行了结构优化处理，大大提高了图像的清晰敏感度，降低了噪声干扰，提高了立体视觉检测的敏感性。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，数据库中设有丰富多祥的立体图形，可以适应3D电子设备体积小内存大的特性，丰富了立体视觉检查的内容，增强了检查的灵活性，避免了既往检查图板图形单一易于记忆的缺陷，提高了检测结果的可靠性。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，具有渐变叠加功能，其可以渐变弱化立体图外围区域的对比度，強化匹配成对产生视差信息的像素，弱化非匹配成对不产生视差信息的像素，形成独特的晕环式设计，从而达到強化中央图形立体效果的目的。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，画片已经被数字化，因此，更新方便，内容丰富，可以对图片进行放大缩小，位移等的操作，通过眼镜由患者自己手动操作，流程简单，记录方便。根据本发明的同时视功能的检查及训练系统，患者在家就可以随时进行训练，成本低，软件升级和更新都非常方便，而且训练内容更加丰富，使患者更愿意主动地去训练，提闻患者对治疗训练的依从性，从而提闻治疗效果。根据本发明，需要显示、处理、输入方面的硬件组合；采用3D液晶显示器、或头戴式头盔显示；可采用笔记本电脑或台式电脑；可采用键盘、鼠标、或触摸屏；治疗模式是用户账号进入后再进行测试、训练，内容有查看图片和立体视频，图片有卡通图片、风景图等；各种刺激有超强刺激、强刺激。本发明图片更新方便，花样多内容丰富，操作多祥、方便、快捷、节省。所述图像清晰化装置可对图片进行放大和縮小操作，以使图像变得清晰或模糊。所述图像控制器可以从画片数据库读取图片、显示图片、操作图片，并可对用户数据读取和保存。
所述3D显示设备可以是3D显示器、3D投影机、3D投影幕。所述音频处理器也叫数字处理器，是指对数字信号的处理，在用户操作的过程中可以有听觉上的感受本系统运用的大量图片比传统采用的图片有鮮明的优点图片色彩鲜艳、生动；运用卡通人物图片，更能吸引患者；制作这种图片要比以往的图片要快，省时、省力；在治疗的过程中可以随时更换，操作简单。以往用于检查和训练的同视知觉画片的大小与内容都是固定的；需要大量存放内容、大小各不同的画片的空间与设施；图片是卡片形式的，是固定的，需要佩戴红蓝眼镜才能观看。画片的更新、更换都不方便；必须由他人操作，本系统的出现改变了传统的运作，使用图片和更换图片更换简单，现在的图片相比以前的图片更有趣味性，大量的运用卡通人物和孩子喜 欢的图片使患儿更能接受治疗，配合治疗。而且现在的图片携带更为方便，ー个U盘或者硬盘或者一张光盘就可以了比以前的方便许多。现在制作的图片比以往也简单许多，以往的图片都是已卡片形式的固定大小，在运用的过程中需要不停的更换卡片，而且制作卡片复杂、成本高。现在所制作的就没用那复杂，成本低廉，在运用的过程中非常简单，只要鼠标点选项就可以了。在孩子治疗的过程中佩戴3D眼睛所看到的图片更清晰，大量使用孩子喜欢的图片解决了医从性，使治疗效果更好。
权利要求
1.一种基于双眼同时视知觉矫治和训练系统，其特征在干，该系统主要包括同时知觉功能检查卡、计算机控制的图像控制器、图像分支器、3D显示设备、信号发射器、3D眼镜及其信号接收器、立体图形画片数据库、画片图像清晰化装置、以及图像渐变叠加装置，等等，所述立体图形画片数据库包含一系列大小、视角、内容各不同的多级同时视画片；所述同时知觉功能检查卡通过被训练者的一系列使两张画片重叠的操作确定其自觉斜角与他觉斜角，并据此从所述立体图形画片数据库中自动选择与被训练者同时知觉功能相符的多幅训练画片，以实现临界点训练；所述计算机控制的图像控制器随机地选择训练画片，并通过所述画片图像清晰化装置使被选择的训练画片提高图像的清晰度；所述图像渐变叠加装置渐变地弱化所述立体图形画片外围区域的对比度，強化匹配成对产生视差信息的像素，弱化非匹配成对不产生视差信息的像素，从而强化中央图形的立体效果；所述图像分支器把被所述画片图像清晰化装置和所述图像渐变叠加装置处理过的所述立体图形画片的供左眼视的画片信号和供右眼视的画片信号同时发送至所述3D显示设备和所述信号发射器；以及 所述3D眼镜包括左眼观测器和右眼观测器；所述左眼观测器设有可供第一方向偏振光通过的左眼观测器液晶开关，而所述右眼观测器设有可供第二方向偏振光通过的右眼观测器液晶开关；所述图像控制器、所述画片图像清晰化装置、和所述图像渐变叠加装置、所述图像分支器与交替地发出供左眼视的画片信号和供右眼视的画片信号的所述信号发射器依次相连接；所述供左眼视的画片信号以第一方向偏振光传播，而所述供右眼视的画片信号以第二方向偏振光传播；所述信号接收器与所述左眼观测器液晶开关和所述右眼观测器液晶开关电连通；所述第一方向垂直于所述第二方向；所述信号发射器的工作频率与所述信号接收器的工作频率相同，或是所述信号接收器的工作频率整数倍。
2.如权利要求I所述的系统，其特征在于，优选地，该系统还可包括计算机控制的音频处理器、功率放大器、和扬声器。
3.如权利要求I和2所述的系统，其特征在于，优选地，3D显示设备可以是显示器、投影机、或投影幕。
4.如权利要求1-3其中之一所述的系统，其特征在于，优选地，所述使两张画片重叠的操作可包括使图片在屏幕上产生位移，其可由键盘、鼠标、或游戏手柄实现。
5.如权利要求1-4其中之一所述的系统，其特征在于，所述3D显示设备以至少120-240HZ的频率、按照帧序列的格式交替产生左、右帧图像，所述左、右帧图像通过红外发射器传输至3D眼镜的信号接收器，所述3D眼镜在左眼观测器和右眼观测器的作用下，使得左、右眼分别观看到供左眼视的画片和供右眼视的画片的图像，两只眼睛看到快速切換的不同画面，并且在大脑中产生错觉，从而便观看到立体影像。
6.如权利要求1-5其中之一所述的系统，其特征在于，优选地，所述立体图像画片可包括能够投射到旁黄斑区的、对应视角是100的旁黄斑画片；对应视角是30—50的黄斑画片；和对应视角是10的中心凹画片。
7.一种基于双眼同时视知觉矫治和训练系统，其特征在于，使用多媒体方式。所述图像清晰化装置可对图片进行放大和縮小操作，以使图像变得清晰或模糊。所述图像控制器可以从画片数据库读取图片、显示图片、操作图片，并可对用户数据读取和保存。所述3D显示设备可以是3D显示器、3D投影机、3D投影幕。所述音频处理器是指对数字信号的处理，在用户操作的过程中可以有听觉上的感受 。
全文摘要
一种基于双眼同时视的知觉矫治和训练系统，包括同时知觉功能检查器、计算机控制的图像控制器、图像分支器、3D显示设备、信号发射器、3D眼镜及其信号接收器、立体图形画片数据库、画片图像清晰化装置、以及图像渐变叠加装置，同时知觉功能检查器自动选择与被训练者同时知觉功能相符的多幅训练画片；计算机控制的图像控制器随机地选择训练画片，并通过画片图像清晰化装置和图像渐变叠加装置强化中央图形的立体效果；图像分支器把所述立体图形画片同时发送至3D显示设备和信号发射器；信号发射器的工作频率与信号接收器的工作频率相同，或是所述信号接收器的工作频率整数倍。本发明使用方便、成本低廉、而且对弱视或斜视的矫治和训练效果好。
文档编号A61B3/08GK102813499SQ20121027911
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者樊舒非, 颜少明, 沈克强 申请人:北京嘉铖视欣数字医疗技术有限公司