一种视觉功能评定方法及其系统与流程

本发明涉及视力检测技术领域，具体涉及一种视觉功能评定方法及其系统。

背景技术：

视力(“va”)是视觉清晰度，定义为能够感知或解决的线性最小分离角度或两条固定线或点之间的“最小分辨角度”。现有的视力测量通常使用白色背景上高对比度的黑色字母或象形图组成的静止或静态图像来定义和测试，或者使用通常识别的字符“optotypes视标”的图像,例如snellen字母，sloan字母和数字，landoltc's，tumblinge或者专门为文盲和儿童设计的象形图。

产生视觉感受的人眼的神经生物功能从根本上需要改变给定视网膜区域上的光刺激，而不是严格解决两点的静态分化。各种研究已经用机械稳定的图像，即不在视网膜上移动的图像，描述了这种现象的经典演示状态，导致图像完全褪色并且在几秒钟内不再可见。又如“troxler淡出”也证明了视觉刺激区域运动的重要性，表明不会立即改变位置或移动的视觉刺激不再被视觉感知。这些视网膜稳定实验表明，人类视觉系统已经发展到最佳检测刺激和运动的变化，这不是直接使用现有视力检测方法测试的主要特征。

对视觉功能的多种特征(如视敏度、对比敏感度、色觉、折射以及距离和深度的感知)的历史评定通常利用静止目标，其中要求对象正确识别由文本，数字或象形图组成的图形，从而达到定义感知阈值的混淆点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种视觉功能评定方法及其系统，用以解决现有静止目标不能过对视觉性能的各个方面难以进行准确测试的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种视觉功能评定方法，该方法包括：

提供由一个或多个线性或者曲线分布的周期性且强对比度的几何图像形成的动态视标；

根据特定视觉功能测试要求，控制所述动态视标一个或者多个特征，所述特征包括运动速度、运动方向、面积大小、相对距离、相邻区域的相对对比度、颜色或者相对颜色，以及相邻区域的周期性频率；

记录每一所述动态视标的感知阈值或者测试终点，并统计分析获得视觉功能评定结果。

进一步的，所述动态视标包括多个交替几何形状或者不规则形状的视觉刺激区域。

进一步的，所述动态视标的视觉刺激区域之间具有明确边界或者渐变过渡边界。相邻区域线段之间具有清晰的边界，或者具有渐变过渡边界，如正弦或gaussian高斯模糊。

进一步的，根据特定视觉功能测试要求，通过所述动态视标的视觉弧区移动或提供强烈对比的多种视觉刺激区域改变对视网膜感光器的刺激，并获取多个视觉刺激区域的刺激效果。

进一步的，通过相邻视觉刺激区域的颜色对比属性的交替模拟相邻视觉刺激区域之间的视角运动。

进一步的，通过均匀交替的对比视觉刺激区域模拟扫视过程中对视网膜感光器的闪光刺激。

进一步的，交替对比度可辨别的最小视觉刺激区域成为敏锐度和测试终点；每一所述动态视标的感知阈值或者测试终点以是或否的二进制方式记录。

可选的，在提供所述动态视标时，同步采集每一所述动态视标对应的视觉诱发电位vep，计算获得vepp100波空间频率阈值；并根据vepp100波空间频率阈值与视力对数值的线性关系，修正视觉功能评定结果。

进一步的，所述视觉功能评定结果至少包括：

1)评定视力；

2)评定多个物体的相对速度或者速度的视觉检测精度；

3)评定眼睛的屈光特征，如近视，远视，调节或散光量或散光轴；

4)评定视觉对比敏感度；

5)评定深度知觉；

6)评定色觉缺陷；

7)评定对色彩范围的敏感度；

8)评定对色彩范围的敏感度，以便相对缺陷或者强度可以通过滤色片来减弱或增强；

9)评定或提供测试者与动态视标之间距离调整，包括视标特征的动态变化以及动态视标的测试者或运输者的速度；

10)评定测试者与动态视标之间距离的标准阈值检测；

11)评定优选视图。

基于同一发明构思，本发明的另一方面，还提供了一种视觉功能评定系统，该系统包括：

图形刺激器，用于提供由一个或多个线性或者曲线分布的周期性且强对比度的几何图像形成的动态视标；

测试主机，用于根据特定视觉功能测试要求，控制所述动态视标一个或者多个特征，所述特征包括运动速度、运动方向、面积大小、相对距离、相邻区域的相对对比度、颜色或者相对颜色，以及相邻区域的周期性频率；

数据采集器，用于采集并记录每一所述动态视标的感知阈值或者测试终点，并将所记录数据传输到所述测试主机。

进一步的，所述系统还包括电生理诊断设备，用于在提供所述动态视标时，同步采集每一所述动态视标对应的视觉诱发电位vep，计算获得vepp100波空间频率阈值；所述测试主机根据vepp100波空间频率阈值与视力对数值的线性关系，修正视觉功能评定结果。

本发明具有如下优点：

本申请的视觉功能评定方法及其系统，使用动态视标的多个视觉刺激区域，对比度，可扩展，几何性，非文字图像以及定义的强烈对比度或运动或速度来刺激视觉系统的视网膜感光器，与静态背白字符或象形相比，由可变面积，大小，颜色，强度，速度和对比度的多个对比或分段区域构成的动态视标可提供更精确的视敏度和其他视觉功能测量。适用于视觉功能的各个方面，更高的精度，更高的重现性，时间和受检者之间的可重复性，更高的检测时间效率，更少终点混乱，对文化和读写偏见不敏感。

附图说明

图1本发明实施例提供的一种视觉功能评定方法流程框图；

图2是本发明实施例提供的第一种动态视标主视结构图；

图3是本发明实施例提供的第二种动态视标主视结构图；

图4是本发明实施例提供的第三种动态视标主视结构图；

图5是本发明实施例提供的第四种动态视标主视结构图；

图6是本发明实施例提供的第五种动态视标主视结构图；

图7是本发明实施例提供的第六种动态视标主视结构图；

图8是本发明实施例提供的第七种动态视标主视结构图；

图9是本发明实施例提供的第八种动态视标主视结构图；

图10是本发明实施例提供的第九种动态视标主视结构图；

图11是本发明实施例提供的第十种动态视标主视结构图；

图12是本发明实施例提供的一种视觉功能评定系统结构图；

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种视觉功能评定方法，该方法包括：

s101、提供由一个或多个线性或者曲线分布的周期性且强对比度的几何图像形成的动态视标；

其中，所述动态视标包括多个交替几何形状或者不规则形状的视觉刺激区域。所述动态视标的视觉刺激区域之间具有明确边界或者渐变过渡边界。相邻区域线段之间具有清晰的边界，或者具有渐变过渡边界，如正弦或gaussian高斯模糊。

如图2所示，提供了一种显示动态视标组件的曲线变体，具体地，

第①项-交替段颜色；

第②项-分段视角；

第③项-分段视觉弧宽占总动态视标直径的百分比；

第④项-分段视觉弧区；

第⑤项-视觉角速度或强烈对比度反应；

第⑥项-动态视标总视角；

如图3所示，提供了一种显示动态视标组件的线性变体，具体地，

第①项-交替段颜色；

第②项-分段视角；

第③项-分段视觉弧宽占总动态视标直径的百分比；

第④项-分段视觉弧区；

第⑤项-视觉角速度或强烈对比度反应；

第⑥项-动态视标总视角；

如图4所示，提供了一种显示动态视标组件的线性渐变变体，具体地，

第①项-交替段颜色；

第②项-分段视角；

第③项-分段视觉弧宽占总动态视标直径的百分比；

第④项-分段视觉弧区；

第⑤项-视觉角速度或强烈对比度反应；

第⑥项-动态视标总视角；

如图5所示，提供了一种显示动态视标组件的线性多色/对比变体，具体地，

第①项-交替段颜色；

第②项-分段视角；

第③项-分段视觉弧宽占总视图动态视标直径的百分比；

第④项-分段视觉弧区；

第⑤项-视觉角速度或强烈对比度反应；

第⑥项-动态视标总视角；

如图6所示，提供了一种显示动态视标组件的多个线性变体，具体地，

第①项-交替段颜色；

第②项-分段视角；

第③项-分段视觉弧宽占总动态视标直径的百分比；

第④项-加速或减速分段视觉弧区；

第⑤项-加速或减速视角速度或强烈对比度反应；

第⑥项-动态视标总视角；

如图7所示，提供了一种显示动态视标组件的多个线性变体，具体地，

第①项-交替段颜色；

第②项-分段视角；

第③项-分段视觉弧宽占总动态视标直径的百分比；

第④项-分段视觉弧区；

第⑤项-视觉角速度或强烈对比度反应；

第⑥项-动态视标总视角；

第⑦项-具有示例定位的多个动态视标选项卡；

如图8所示，提供了一种显示动态视标组件的多个线性角间变体，具体地，

第①项-交替段颜色；

第②项-分段视角；

第③项-分段视觉弧宽占总动态视标直径的百分比；

第④项-分段视觉弧区；

第⑤项-视觉角速度或强烈对比度反应；

第⑥项-动态视标总视角；

第⑦项-视线间角度；

如图9所示，提供了一种显示来自在视网膜上成像的动态视标的多个移动片段区域，以及通过对各个区域求和而导致总离散，移动，受激励区域的合成增加示意图，具体地，

第①项-视觉角速度或强烈对比度反应；

第②项-移动部分视觉弧区动态刺激视网膜细胞的运动；

第③项-视网膜细胞；

第④项-一个静态历史视标的例子；

第⑤项-历史视标的静态最小分辨率角度；

如图10所示，说明视网膜细胞上成像的动态视标片段随着时间的移动而引起的刺激变化的图解，具体地，

第①项-视觉角速度或强烈对比度反应；

第②项-移动部分视觉弧区动态刺激视网膜细胞；

第③项-视网膜细胞；

如图11所示，提供了一种显示静态对比性强烈动态视标组件，具体地，

第①项-第一个强烈分段颜色和视觉刺激区域；

第②项-第二个强烈分段颜色和视觉刺激区；

第③项-第一个强烈分段颜色和视觉刺激区域；

第④项-第二个强烈分段颜色和视觉刺激区域；

第⑤项-交替第一个强烈分段颜色和视觉刺激区域；

第⑥项-交替出现第二次强烈分段颜色和视觉刺激区域；

第⑦项-交替第一个强烈分段的颜色和视觉刺激区域；

第⑧项-交替出现第二次强烈分段颜色和视觉刺激区域。

s102、根据特定视觉功能测试要求，控制所述动态视标一个或者多个特征，所述特征包括运动速度、运动方向、面积大小、相对距离、相邻区域的相对对比度、颜色或者相对颜色，以及相邻区域的周期性频率；控制动态视标变量以引起测试者对运动或不运动的图形进行观察。

其中，根据特定视觉功能测试要求，通过所述动态视标的视觉弧区移动或提供强烈对比的多种视觉刺激区域改变对视网膜感光器的刺激，并获取多个视觉刺激区域的刺激效果。

其中，通过相邻视觉刺激区域的颜色对比属性的交替模拟相邻视觉刺激区域之间的视角运动。

其中，通过均匀交替的对比视觉刺激区域模拟扫视过程中对视网膜感光器的闪光刺激。

s103、记录每一所述动态视标的感知阈值或者测试终点，并统计分析获得视觉功能评定结果。

可选地，交替对比度可辨别的最小视觉刺激区域成为敏锐度和测试终点；每一所述动态视标的感知阈值或者测试终点以是或否的二进制方式记录。测试者的感知阈值或测试终点显示为二进制，“on或off”，而不是像现有方法中基于线性最小分辨角度的静态字母或象形图，存在统计学意义数量的错误，错误标识或混淆。on或off感知可以用于评定多种视觉功能，例如视力，动态视力，折射，距离检测，视觉大小分化，运动，强烈对比，颜色检测或灵敏度以及对比敏感度。动态视标测试使用检测显示在显着更大的视网膜受体总面积上的多个校准的对比区域的强烈对比度或移动，并且与现有视敏度测试相比，检测静止点之间的线性分离角度更精确。

可选地，所述视觉功能评定结果至少包括：

1)评定视力；

2)评定多个物体的相对速度或者速度的视觉检测精度；

3)评定眼睛的屈光特征，如近视，远视，调节或散光量或散光轴；

4)评定视觉对比敏感度；

5)评定深度知觉；

6)评定色觉缺陷；

7)评定对色彩范围的敏感度；

8)评定对色彩范围的敏感度，以便相对缺陷或者强度可以通过滤色片来减弱或增强；

9)评定或提供测试者与动态视标之间距离调整，包括视标特征的动态变化以及动态视标的测试者或运输者的速度；

10)评定测试者与动态视标之间距离的标准阈值检测；

11)评定优选视图。

可选的，在提供所述动态视标时，同步采集每一所述动态视标对应的视觉诱发电位vep，计算获得vepp100波空间频率阈值；并根据vepp100波空间频率阈值与视力对数值的线性关系，修正视觉功能评定结果。视觉诱发电位(visualevokedpotential)电生理现象。在视野范围内，以一定强度的闪光或图形刺激视网膜，可在视觉皮层或头颅骨外的枕区记录到电位变化。视觉诱发电位是大脑皮质枕叶区对视刺激发生的电反应，是代表视网膜接受刺激，经视路传导至枕叶皮层而引起的电位变化。通常把与刺激信号有严格关系的特定反应电位称为特异性诱发电位，这种特异性诱发电位是诱发信息以神经发放形式，在神经通路不同水平上不断组合形成的一系列神经电活动。由于诱发反应与诱发刺激之间在时间上有恒定的关系，因此根据神经冲动传导时间便可以判定诱发电位中不同的反应所代表神经通路的水平。

实施例2

如图12所示，本发明的另一方面还提供了一种视觉功能评定系统，该系统包括：

图形刺激器，用于提供由一个或多个线性或者曲线分布的周期性且强对比度的几何图像形成的动态视标；

测试主机，用于根据特定视觉功能测试要求，控制所述动态视标一个或者多个特征，所述特征包括运动速度、运动方向、面积大小、相对距离、相邻区域的相对对比度、颜色或者相对颜色，以及相邻区域的周期性频率；

数据采集器，用于采集并记录每一所述动态视标的感知阈值或者测试终点，并将所记录数据传输到所述测试主机。

其中，所述系统还包括电生理诊断设备，用于在提供所述动态视标时，同步采集每一所述动态视标对应的视觉诱发电位vep，计算获得vepp100波空间频率阈值；所述测试主机根据vepp100波空间频率阈值与视力对数值的线性关系，修正视觉功能评定结果。

本申请的视觉功能评定方法及其系统，使用动态视标的多个视觉刺激区域，对比度，可扩展，几何性，非文字图像以及定义的强烈对比度或运动或速度来刺激视觉系统的视网膜感光器，与静态背白字符或象形相比，由可变面积，大小，颜色，强度，速度和对比度的多个对比或分段区域构成的动态视标可提供更精确的视敏度和其他视觉功能测量。适用于视觉功能的各个方面，更高的精度，更高的重现性，时间和受检者之间的可重复性，更高的检测时间效率，更少终点混乱，对文化和读写偏见不敏感。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。