专利名称：一种人眼立体视知觉学习训练仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人眼立体视知觉学习训练仪，由显示装置、立体镜系统构成，通过显示装置显示包含不同视差信息的图形，将图形通过立体镜系统的反射分别呈现给使用者的两眼，可通过这种锻炼提高人眼视觉的立体感觉。
背景技术：
立体视觉是视觉器官准确判断物体三维空间位置的感知能力，是建立在双眼同时视和融合功能基础上的独立的高级视功能。由于两眼水平分开，物体在左右视网膜成像，位置上具有微小的不对应差别，称为双眼视差(简称视差)。两眼视网膜具有视差的二维图像信息，经视觉通路传入大脑，进行复杂的信息加工，形成具有立体深度感的三维空间视觉。由于现代科技的迅猛发展，人民生活水平不断提高，工作、生活中对立体视功能的要求越来越高，如开车、显微外科手术、精密仪器制造、特种兵等工作要求操作者必须具备良好的立体视功能，因此锻炼立体视功能会对工作、生活产生积极的作用。目前存在的立体视功能的训练方法主要有同视机法、增视能软件等，此外还有一些融合功能方面的训练，虽然一定成效，但训练时间长、成本高、依从性差，且效果仍不能令人满意。知觉学习反映的是成年大脑的可塑性，知觉学习训练主要通过心理物理学方法开发这种可塑性来达到治疗或部分恢复异常成年神经系统功能的目的。国内外研究者以及我们前期的研究已发现通过不同的训练任务 ，可提高弱视者的对比敏感度、视力、空间时间分辨力、立体视等视觉功能。本发明将知觉学习训练与立体视功能训练相结合，通过立体视知觉学习训练仪，可有效锻炼使用者的立体视功能。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种立体视知觉学习训练仪，能够通过立体镜系统，将两眼看到的物象进行分离及整合，并给予以视差为基础设计的视觉刺激，在此情形下，可以锻炼人眼的立体视功能，从而有效提高人眼立体视功能。本发明所述的是一种人眼立体视知觉学习训练仪，包括显示装置，两组立体镜系统，分别为第一立体镜系统和第二立体镜系统，由显示装置显示出的两组图形，分别为A组图形和B组图形，A组图形所包含的所有图形均在同一位置(a)逐一出现，B组图形所包含的所有图形均在同一位置(b)逐一出现，同一位置(a)和同一位置(b)不重合。每组立体镜系统包括至少两片平行且反射面相对放置的反光平面镜，反光平面镜与显示装置呈一定角度，从而能够使得图形的反射光线垂直于显示装置反射出来。第一立体镜系统用于反射A组图形，第二立体镜系统用于反射B组图形。A组图形和B组图形之间存在相同的部分，也存在差异。所述的两组立体镜系统的相对位置由使用者根据其瞳距进行调整，从而使得两组立体镜系统所分别反射的两组图形分别进入使用者的两只眼睛。所述的人眼立体视知觉学习训练仪，在训练时需要采用图形进行刺激，A组图形和B组图形需成对同时出现在显示装置上，所采用的B组图形包含至少一种与A组图形存在互补信息的图形和至少一种与A组图形存在视差信息的图形，所述两组立体镜系统的相对位置为能够让使用者在视觉上将来自A组和B组的互补图形的相同部分重合的位置。所述的存在互补信息的图形，简称互补图形，指A图形和B图形在整体上一致，局部各欠缺一部分，当两个图形重合在一起后，各自欠缺的部分得以互补，从而构成一个完整的图形，如图所示。采用这种互补图形可以使使用者校正立体镜的相对位置并锻炼使用者的融合能力。所述的存在视差信息的图形，简称视差图形，指A图形和B图形在整体上基本一致，但局部图形在水平方向上存在微小的位置差异，当两个图形重合时，局部图形所存在的位置差异可使使用者在大脑中产生立体的感觉，因立体感觉产生的基础就是双眼视差。局部图形在水平方向上存在的位置差异的大小对应于在使用者两眼视网膜上产生的视差的大小，位置差异越大视差越大，位置差异越小，视差越小。所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于B组图形包含至少两种存在视差信息的图形，且每种存在视差信息的图形的视差大小不同。所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于B组图形包含至少10种存在视差信息的图形，且每种存在视差信息的图形的视差大小不同。所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于所述的显示装置为计算机显示器，其图形由计算机系统产生或者显示装置为投影幕布，其图形由投影仪产生。所述的人眼立体 视知觉学习训练仪，其特征在于所述的立体镜系统包括滑轨和升降调节台，其用于调节立体镜系统的空间位置，以使立体镜系统分别反射出的图形分别进入使用者的双眼。所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于所述的立体镜系统在镜片支柱的底座上标示有刻度，用于记录立体镜的空间位置。这样使用者在第一次使用时调整好立体镜的位置，并记录下来，以后使用时即可节约调整立体镜的时间。所述的人眼立体视知觉学习训练仪来提高人眼视觉的立体感觉的锻炼方法，其特征在于，使用者用两只眼睛分别且同时观察由权利要求1-3任一项所述的人眼立体视知觉学习训练仪所反射出的A组和B组图形。其中所显示的第一对图形，即A组和B组中的第一个图形为互补图形，调节立体镜系统使互补图形的相同部分完全重叠，从而在使用者眼中产生完整图形，然后在相同位置显示视差图形。使用者通过观察视差图形，回答局部图形时凸起的还是凹下的。采用知觉学习的原理，根据使用者的回答情况来改变刺激图形的难度。当使用者连续回答正确的次数达到第一预定次数时，下一个显示的刺激图形视差更小，即难度更高，当使用者连续回答错误的次数达到第二预定次数时，下一个显示的图形视差变大，即难度降低。通过反复多次的训练，可锻炼使用者的立体视功能。本发明与现有技术相比，首次将知觉学习技术应用于立体视训练，该系统具有人眼立体视功能测量、立体视知觉学习锻炼的多重功能。相对于现有的立体视检测或训练系统，该系统通过立体镜系统将两眼物象分离，消除单眼线索，并采用心理物理学方法中的调节法进行知觉学习训练，可有效锻炼人眼立体视功能。
结合下面
本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其他目的、特征和优点更加清楚，其中图1为本发明的组成结构原理框2为本发明中立体镜的组成结构原理框3为一对互补图形，当A图形和B图形重合后可构成一个完整的图形图4为一对视 差图形，当A图形和B图形通过立体镜系统重合后，使用者可感觉到中间的圆凸出于平面。
具体实施例方式为了清楚详细的阐述本发明的实现过程，下面给出本发明的具体实施例。下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。实施例1 :图1为本发明的组成结构原理框图；如图1所示，本发明的立体视知觉学习训练仪由计算机1、视频处理电路2、视标显示装置3、立体镜4组成，人眼以附图1中标记5表示。本发明提出了一种人眼立体视知觉学习训练方法。包括图像融合，立体视功能测定，立体视知觉学习训练等。训练时，不同空间频率、不同对比度、不同视差的视标，在视标显示装置3上显示后，通过立体镜系统4显示给被试者。训练时，一对互补图形先通过立体镜系统4呈现给被试者，被试者通过调节图2立体镜系统中的螺旋升降台来调整立体镜的高度及角度，从而使两眼分别看到的图像重合并进而进行融合，可融合为一个完整的图像，融合完成后，按键确认，出现一对有视差信息的图形，即视差图形，这时令被试回答中间的圆是凸出的还是凹下的，并通过键盘按键选择6，然后重新开始下一个周期。根据被试回答正确与否，计算机程序会自动调整视差大小，重复多次测试后即可得到被试立体视功能阈值。对立体视功能不好的被试可选择特定视差下进行重复训练，从而使立体视功能得到提高。
权利要求
1.一种人眼立体视知觉学习训练仪，包括显示装置，两组立体镜系统，分别为第一立体镜系统和第二立体镜系统，由显示装置显示出的两组图形，分别为A组图形和B组图形，A组图形所包含的所有图形均在同一位置(a)逐一出现，B组图形所包含的所有图形均在同一位置(b)逐一出现，同一位置(a)和同一位置(b)不重合，其特征在于 每组立体镜系统包括至少两片平行且反射面相对放置的反光平面镜，反光平面镜与显示装置呈一定角度，从而能够使得图形的反射光线垂直于显示装置反射出来，第一立体镜系统用于反射A组图形，第二立体镜系统用于反射B组图形。
A组图形和B组图形之间存在相同的部分，同时也存在差异。
所述的两组立体镜系统的相对位置根据使用者的瞳距进行调整，以使得两组立体镜系统所分别反射的两组图形分别进入使用者的两只眼睛。
2.根据权利要求1所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于B组图形包含至少一种与A组图形存在互补信息的图形和至少一种与A组图形存在视差信息的图形，所述两组立体镜系统的相对位置为能够让使用者在视觉上将来自A组和B组的互补图形的相同部分重合的位置。
3.根据权利要求2所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于B组图形包含至少两种存在视差信息的图形，且每种存在视差信息的图形的视差大小不同。
4.根据权利要求3所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于B组图形包含至少10种存在视差信息的图形，且每种存在视差信息的图形的视差大小不同。
5.根据权利要求1所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于所述的显示装置为计算机显示器，其图形由计算机系统产生或者显示装置为投影幕布，其图形由投影仪产生。
6.根据权利要求1所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于所述的立体镜系统包括滑轨和升降调节台，其用于调节立体镜系统的空间位置，以使立体镜系统分别反射出的图形分别进入使用者的双眼。
7.根据权利要求1所述的人眼立体视知觉学习训练仪，其特征在于所述的立体镜系统在镜片支柱的底座上标示有刻度，用于记录立体镜的空间位置，这样使用者在第一次使用时调整好立体镜的位置，并记录下来，以后使用时即可节约调整立体镜的时间。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的人眼立体视知觉学习训练仪来提高人眼视觉的立体感觉的锻炼方法，其特征在于，使用者用两只眼睛分别且同时观察由权利要求1-3任一项所述的人眼立体视知觉学习训练仪所反射出的A组和B组图形， 其中所显示的第一对图形，即A组和B组中的第一个图形为互补图形，调节立体镜系统使互补图形的相同部分完全重叠，从而在使用者眼中产生完整图形，然后在相同位置显示视差图形。
全文摘要
本发明提出了一种人眼立体视知觉学习训练仪，包括计算机、显示装置、鼠标、键盘、立体镜系统、知觉学习训练软件组成，主要用于立体视功能的锻炼，属于眼科医疗器械技术领域。将有视差的刺激图形通过立体镜的折射呈给人眼，通过两眼的融合功能将物象融为一个有立体感的图形，按照知觉学习的原理通过改变视差的大小来改变刺激图形的难度，从而进行人眼立体视功能测量和立体视觉知觉学习训练。本发明具有立体视功能检测、立体视觉知觉学习训练等多重功能，可以测量到人眼立体视的分辨能力，同时对人眼进行立体视知觉学习训练，有效锻炼人眼立体视功能。
文档编号A61H5/00GK103054698SQ20131002332
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者封利霞 申请人:封利霞