一种色觉敏锐度定性定量检测装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种色觉敏锐度定性定量检测装置，旨在提供一种能够去光学抖动、提高检测精度的色觉敏锐度定性定量检测装置，解决了检测及精度的问题，其技术方案要点是基于检测装置自身系统，在临视器与目镜之间的光路中设有自动跟随目镜移动的随动光学系统，达到了对色觉敏锐度进行检测，色觉敏锐度检查能区分正常人群色觉敏锐度的高低，对特种行业具有极高的应用价值及实用意义，能发现并报告色盲色弱患者经过一段时间治疗调整后其色觉敏锐度提高的定量描述报告。
【专利说明】
一种色觉敏锐度定性定量检测装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及色觉检测装置，特别涉及一种色觉敏锐度定性定量检测装置。
【背景技术】
[0002]“色盲检查图”只能检查色盲及部分色弱的定性检测，而且受到检查图印刷批次、图谱的保管、环境光线及受试者教育程度等因素影响。现行“色盲检查图”只能定性检测病理及先天性的色弱、色盲，无法定量检查更不可能对正常人群的色觉敏锐度进行定量检查来区分正常人群色觉敏锐度的高低。现在还没有一种方法或测试仪能区分正常人群色觉敏锐度的高低。
[0003]由此，公开号为CN101773379A的中国专利，一种多功能视觉对比敏感度仪，包括有数据处理与控制系统、箱体、目镜及置于箱体内并与目镜对应设置的临视器，箱体为暗箱，数据处理与控制系统包括有被检视标数据库、被检视标数据库管理单元、人机操作界面及显示器，临视器通过临视器驱动单元与数据处理与控制系统构成信号传输，临视器用于显示被检视标，显示器同时显示与被检视标图案相同的观察视标。
[0004]由于在使用过程中会存在光学抖动，所以导致定量检测的数据出现偏差，精确度无法提尚。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的不足，本发明的目之一在于:提供一种能够去光学抖动、提高检测精度的色觉敏锐度定性定量检测装置。
[0006]本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种色觉敏锐度定性定量检测装置，包括有数据处理与控制系统、箱体、目镜及置于箱体内并与目镜对应设置的临视器，所述的箱体为暗箱，所述的数据处理与控制系统包括有被检视标数据库、被检视标数据库管理单元、人机操作界面及显示器，所述的临视器通过临视器驱动单元与数据处理与控制系统构成信号传输，所述临视器用于显示被检视标，所述显示器同时显示与被检视标图案相同的观察视标，所述的被检视标数据库用于储存事先设计好的一组或多组被检视标，所述的被检视标数据库管理单元根据从人机操作界面输入的指令要求从被检视标数据库中选取相应的被检视标分别送往临视器和显示器显示，所述临视器与目镜之间的光路中设有自动跟随目镜移动的随动光学系统。
[0007]通过上述设置，在现有技术中，由于使用者眼部靠近目镜，从而目镜为了能够更好的适应眼部，目镜是具有一定的活动余量的，所以由于目镜会进行移动或是角度改变，从而无法确保光线直线传播下的有效反应人体眼部色觉感光程度，所以在现有的技术基础上，一方面将目镜设置为具有活动余量的结构，并且增加了随动光学系统以克服目镜的光学抖动，从而可以进行目镜角度转动或位置移动的跟踪检查。
[0008]作为本发明的具体方案可以优选为:所述随动光学系统包括设置于临视器与目镜之间的凹透镜、用以检测凹透镜空间位置状态的第一陀螺仪、用以检测目镜空间位置状态的第二陀螺仪、接收第一陀螺仪和第二陀螺仪的信号并进行对比输出控制参数的主控器、接受控制参数并进行凹透镜自动跟随调节的执行机构。
[0009]通过上述设置，通过第一陀螺仪和第二陀螺仪进行位置检查，从而将环境参数进行转换为数字信号参数，由主控器进行数据处理和汇总，从而将处理后的数据通过执行机构进行控制，实现凹透镜的随动跟踪目的，达到随动跟踪检测的效果。
[0010]作为本发明的具体方案可以优选为:所述第一陀螺仪和第二陀螺仪采集的空间位置包括:以箱体空间的自定义一点为坐标原点的陀螺仪位置(x，y，z)以及三个坐标上的偏转角(ZX，ZY);
所述主控器进行两个陀螺仪的参数求差运算，并形成控制参数(Λχ ,Δγ,Δζ),(ΔΖΧ，ΛΖΥ)。
[0011]通过上述设置，采用了三维坐标的方式实现对目镜以及凹透镜的空间参数的采集以及定位转换，采用求差方式实现快速跟随处理，由于运算方式简单，处理流程步骤少，所以响应速度快，以实现快速跟随的效果。
[0012]作为本发明的具体方案可以优选为:所述执行机构包括位置调整机构和角度调整机构。
[0013]通过上述设置，位置调整机构可以将控制参数(Ax，Ay，Az)进行执行，从而实现位置的跟随;而角度调整机构可以将控制参数(ΛΖΧ，ΛΖΥ)进行执行，从而实现偏转角度的跟随，从而形成位置动作一致性。
[0014]作为本发明的具体方案可以优选为:所述位置调整机构包括X轴移动台、Y轴移动台以及Z轴升降台，所述位置调整机构用以驱动凹透镜跟随目镜位置变化。
[0015]通过上述设置，实现了凹透镜的三个坐标轴维度上的移动。
[0016]作为本发明的具体方案可以优选为:所述角度调整机构包括X轴旋转器、Y轴旋转器，用以驱动凹透镜跟随目镜角度变化。
[0017]通过上述设置，实现了凹透镜的三个坐标轴维度上的偏转角度的改变。
[0018]作为本发明的具体方案可以优选为:所述目镜外围上固定有环形延伸架，所述环形延伸架的周向均匀分布有眩光灯。
[0019]通过上述设置，由于环形延伸架是固定在目镜的外围上的，所以目镜进行移动的时候环形延伸架也自由跟随，然后在环形延伸架上的眩光灯也是跟随移动的，从而保持眩光灯的灯光保持均匀发散，进而可以更加精确的进行检测眩光。
[0020]作为本发明的具体方案可以优选为:所述环形延伸架开有与目镜同心设置的透光孔，且透光孔孔径大小跟透光孔与目镜距离的比例为2:3~ (1/2)。
[0021]通过上述设置，由此数据可以推算出目镜处眼部采光角度为60度，所以此角度对于箱体的整体空间布局以及检测效果都具有较为精确的结果，因此需要在进行眩光检测的时候可以在此结构上得到理想的实验数据和结果。
[0022]作为本发明的具体方案可以优选为:所述眩光灯连接有调光电路用以调节眩光灯的亮度。
[0023]通过上述设置，调光电路可以调节眩光灯的电流，从而可以进行亮度的调节。
[0024]本发明的目之一在于:提供一种色觉敏锐度检测方法，从而提高检测精度。
[0025]—种色觉敏锐度检测方法，使用色觉敏锐度定性定量检测装置进行检测，被检视标数据库(300)自动合成“红黄蓝绿”四色视标，每种颜色又有15种不同对比度的视标(O、
12、25、37、50、62、75、87、91、93、95、96、97、98、99)，用百分比来区分对比度的高低，百分比越高，对比度越低，敏锐度就越高;颜色视标显示在临视器(210)和显示器(330)显示上，被检者通过目镜观察视标。
[0026]通过上述设置，一般可采取敏锐度高视标向低进行，四种颜色随机变化，每个视标观察3秒种，超时计为看不清。被检者分辨出颜色后报告给主检医生，主检医生可通过计算机提示的颜色来判断被检者报告给出的错与对，被检者报告与计算机提示颜色相符，就记录下这颜色的敏锐度值，以此类推做完四色。可以对色觉敏锐度进行检测，色觉敏锐度检查能区分正常人群色觉敏锐度的高低，对特种行业具有极高的应用价值及实用意义。例如:空军飞行员、民航、人民武装部队、运动员等，能发现并报告色盲色弱患者经过一段时间治疗调整后其色觉敏锐度提高的定量描述报告。
[0027]综上所述，本发明具有以下有益效果:
1、对色觉敏锐度进行检测，色觉敏锐度检查能区分正常人群色觉敏锐度的高低，对特种行业具有极高的应用价值及实用意义。例如:空军飞行员、民航、人民武装部队、运动员等;
2、能发现并报告色盲色弱患者经过一段时间治疗调整后其色觉敏锐度提高的定量描述报告；
3、精度提高，能够进行随动跟踪，并且提高检测者使用的舒适度。
【附图说明】
[0028]图1为本实施例的结构爆炸示意图；
图2为本实施例的结构整机示意图；
图3为图2中A-A面的剖视图；
图4为系统框图；
图5为凹透镜结构示意图；
附图标记:100、箱体;200、目镜;210、临视器;220、凹透镜;300、被检视标数据库;310、被检视标数据库管理单元;320、人机操作界面;330、显示器;410、第一陀螺仪;420、第二陀螺仪;430、主控器;440、执行机构;441、乂轴移动台；442、￥轴移动台；443、2轴升降台；451、父轴旋转器;452、Y轴旋转器;500、环形延伸架;510、眩光灯;520、透光孔;600、波纹管。
【具体实施方式】
[0029]
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0030]实施例1:
如图1所示，一种色觉敏锐度定性定量检测装置，包括有数据处理与控制系统、箱体100、目镜200及置于箱体100内并与目镜200对应设置的临视器210，箱体100为暗箱，数据处理与控制系统包括有被检视标数据库300、被检视标数据库300管理单元、人机操作界面320及显示器330，临视器210通过临视器210驱动单元与数据处理与控制系统构成信号传输，临视器210用于显示被检视标，显示器330同时显示与被检视标图案相同的观察视标，被检视标数据库300用于储存事先设计好的一组或多组被检视标，被检视标数据库300管理单元根据从人机操作界面320输入的指令要求从被检视标数据库300中选取相应的被检视标分别送往临视器210和显示器330显示，显示器330同时显示与被检视标图案相同的观察视标，被检视标数据库300用于储存事先设计好的一组或多组不同空间频率、不同调制度的被检视标，如色觉视标和/或灰度对比度视标，色觉视标用于检测患者辨别颜色的能力，灰度对比度视标用于检测被检者(患者)辨别灰度对比度的能力。如果有需要，还可以增加其他类型的视标库。被检视标数据库300管理单元根据从人机操作界面320输入的指令要求从被检视标数据库300中选取相应的被检视标分别送往临视器2103和显示器330上显示临视器210与目镜200之间的光路中设有自动跟随目镜200移动的随动光学系统。
[0031]在图1中，目镜200穿设在箱体100上，并且通过波纹管600活动连接，从而目镜200是可以随眼部或是脸部贴近时进行微动，从而使用者更加舒适并且便于检测。由此带来的结果就是相对于现有的光学系统，即现有的凹透镜220是固定不动的，由此无法实现目镜200、凹透镜220的同轴心设置。由此，本发明设计了如下的随动光学系统。
[0032]如图2、3所示，随动光学系统包括设置于临视器210与目镜200之间的凹透镜220、用以检测凹透镜220空间位置状态的第一陀螺仪410、用以检测目镜200空间位置状态的第二陀螺仪420、接收第一陀螺仪410和第二陀螺仪420的信号并进行对比输出控制参数的主控器430、接受控制参数并进行凹透镜220自动跟随调节的执行机构440。其中对于凹透镜220或是目镜200的位置可以通过距离传感器进行检测和数据传输。
[0033]第一陀螺仪410和第二陀螺仪420采集的空间位置包括:以箱体100空间的自定义一点为坐标原点的陀螺仪位置(X，y，z )以及三个坐标上的偏转角(ZX，Z Y，Z Z);主控器430进行两个陀螺仪的参数求差运算，并形成控制参数(Λχ ,Δγ,Δζ),(ΔΖΧ,ΔΖΥ,ΔΖΖ)ο
[0034]位置调整机构可以将控制参数(Λχ，Ay，Λζ)进行执行，从而实现位置的跟随；而角度调整机构可以将控制参数(ΛΖΧ，ΛΖΥ，ΛΖΖ)进行执行，从而实现偏转角度的跟随，从而形成位置动作一致性。
[0035]执行机构440包括位置调整机构和角度调整机构。位置调整机构包括X轴移动台441、Υ轴移动台442以及Z轴升降台443，其结构主要由三维轴向设置的气缸以及连接气缸的平台构成，如图1所示，可以是的凹透镜220实现空间移动。当目镜200的位置发生变化时，凹透镜220的位置也跟随变化，从而保持设定的相对位置不变。位置调整机构用以驱动凹透镜220跟随目镜200位置变化。
[0036]角度调整机构如图5所示，其包括X轴旋转器451、Υ轴旋转器452，中间的为凹透镜220，并且X轴旋转器451的轴连接于凹透镜220上，其轴旋转时，凹透镜220转动。X轴旋转器451设置于环形架内，并且环形架又嵌设在固定块内，固定块内设置有Y轴旋转器452，其轴连接环形架，当轴转动时，环形架带动凹透镜220转动。通过上述两种方式的转动，实现凹透镜220跟随目镜200角度变化。
[0037]采用了三维坐标的方式实现对目镜200以及凹透镜220的空间参数的采集以及定位转换，采用求差方式实现快速跟随处理，由于运算方式简单，处理流程步骤少，所以响应速度快，以实现快速跟随的效果。
[0038]实施例2: 包括实施例1，参见图1，目镜200外围上固定有环形延伸架500，环形延伸架500的周向均匀分布有眩光灯510。由于环形延伸架500是固定在目镜200的外围上的，所以目镜200进行移动的时候环形延伸架500也自由跟随，然后在环形延伸架500上的眩光灯510也是跟随移动的，从而保持眩光灯510的灯光保持均匀发散，进而可以更加精确的进行检测眩光。环形延伸架500开有与目镜200同心设置的透光孔520，且透光孔520孔径大小跟透光孔520与目镜200距离的比例为2:3~( 1/2)。
[0039]通过上述设置，由此数据可以推算出目镜200处眼部采光角度为60度，所以此角度对于箱体100的整体空间布局以及检测效果都具有较为精确的结果，因此需要在进行眩光检测的时候可以在此结构上得到理想的实验数据和结果。
[0040]实施例3:
包括实施例2，区别在于:眩光灯510连接有调光电路用以调节眩光灯510的亮度。调光电路可以调节眩光灯510的电流，从而可以进行亮度的调节。
[0041]实施了4;
一种色觉敏锐度检测方法，使用色觉敏锐度定性定量检测装置进行检测。使用者将眼部靠近目镜200，贴近目镜200，并可以随意舒适微调，并通过观察临视器210进行检测色觉。使用色觉敏锐度定性定量检测装置进行检测，被检视标数据库300自动合成“红黄蓝绿”四色视标，每种颜色又有15种不同对比度的视标(0、12、25、37、50、62、75、87、91、93、95、96、97、98、99 )，用百分比来区分对比度的高低，百分比越高，对比度越低，敏锐度就越高;颜色视标显不在临视器210和显不器330显不上，被检者通过目镜200观察视标。一般可米取敏锐度高视标向低进行，四种颜色随机变化，每个视标观察3秒种，超时计为看不清。被检者分辨出颜色后报告给主检医生，主检医生可通过计算机提示的颜色来判断被检者报告给出的错与对，被检者报告与计算机提示颜色相符，就记录下这颜色的敏锐度值，以此类推做完四色。测试完毕后，在用户信息区输入用户基本信息及检查结果的文字说明，信息可以被保存到数据库中，同时显示报表，并可修改用户信息。
[0042]测试方法一:四色测试，S卩:通过被检视标数据库300在临视器210和显示器330随机显不一种颜色，颜色从敏锐度最尚或者最低开始(也就是99%—0%递减或者0%—99%递增)，在显示器330上，主检医生可以看到确切的数值变化以及确定的数值。此时测试者需要通过肉眼进行分辨其颜色，在颜色敏锐度99%--0%递减或者0%--99%递增过程中，测试者的正确率分布情况可以进行统计，由此可以得出测试报告。
[0043]对于普通人群，可以进行视觉敏锐度的检测，从而对研究视觉敏锐度的因素以及提高视觉敏锐度的方法提供可靠的数据化支持。对于医学研究以及检测具有重大的意义。
[0044]测试方法二:单色测试，选择一种颜色，敏锐度最高开始(也就是99%—0%递减)，直到测试者看不清或是报错，则记录上一个测试数据(即最后一个正确的敏锐度值)。该种方法有助于检测色盲人的色盲程度，以及在做色盲恢复的人进行测试其敏锐度的变化，从而可以根据此检测报告，确定其色觉是否有所提高，恢复量是多少，可以定性定量的进行日常跟踪记录，并且为视觉恢复提供辅助，提供了一个有效的参考标准，也为视觉恢复实验或是方向提供有效的检测和帮助。
[0045]可以对色觉敏锐度进行检测，色觉敏锐度检查能区分正常人群色觉敏锐度的高低，对特种行业具有极高的应用价值及实用意义。例如:空军飞行员、民航、人民武装部队、运动员等，能发现并报告色盲色弱患者经过一段时间治疗调整后其色觉敏锐度提高的定量描述报告。
[0046]本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【主权项】
1.一种色觉敏锐度定性定量检测装置，包括有数据处理与控制系统、箱体(100)、目镜(200)及置于箱体(100)内并与目镜(200)对应设置的临视器(210)，所述的箱体(100)为暗箱，所述的数据处理与控制系统包括有被检视标数据库(300)、被检视标数据库(300)管理单元、人机操作界面(320)及显示器(330)，所述的临视器(210)通过临视器(210)驱动单元与数据处理与控制系统构成信号传输，所述临视器(210)用于显示被检视标，所述显示器(330)同时显示与被检视标图案相同的观察视标，所述的被检视标数据库(300)用于储存事先设计好的一组或多组被检视标，所述的被检视标数据库(300)管理单元根据从人机操作界面(320)输入的指令要求从被检视标数据库(300)中选取相应的被检视标分别送往临视器(210)和显示器(330)显示，其特征在于:所述临视器(210)与目镜(200)之间的光路中设有自动跟随目镜(200)移动的随动光学系统。2.根据权利要求1所述的色觉敏锐度定性定量检测装置，其特征在于:所述随动光学系统包括设置于临视器(210)与目镜(200)之间的凹透镜(220)、用以检测凹透镜(220)空间位置状态的第一陀螺仪(410)、用以检测目镜(200)空间位置状态的第二陀螺仪(420)、接收第一陀螺仪(410)和第二陀螺仪(420)的信号并进行对比输出控制参数的主控器(430)、接受控制参数并进行凹透镜(220)自动跟随调节的执行机构(440)。3.根据权利要求2所述的色觉敏锐度定性定量检测装置，其特征在于:所述第一陀螺仪(410)和第二陀螺仪(420)采集的空间位置包括:以箱体(100)空间的自定义一点为坐标原点的陀螺仪位置(x，y，z)以及二维坐标上的偏转角(ZX，ZY); 所述主控器(430)进行两个陀螺仪的参数求差运算，并形成控制参数(Ax，Ay，Az)，(AZX’AZY)。4.根据权利要求2或3所述的色觉敏锐度定性定量检测装置，其特征在于:所述执行机构(440)包括位置调整机构和角度调整机构。5.根据权利要求4所述的色觉敏锐度定性定量检测装置，其特征在于:所述位置调整机构包括X轴移动台(441)、Y轴移动台(442)以及Z轴升降台(443)，所述位置调整机构用以驱动凹透镜(220)跟随目镜(200)位置变化。6.根据权利要求5所述的色觉敏锐度定性定量检测装置，其特征在于:所述角度调整机构包括X轴旋转器(451)以及Y轴旋转器(452)，用以驱动凹透镜(220)跟随目镜(200)角度变化。7.根据权利要求1所述的色觉敏锐度定性定量检测装置，其特征在于:所述目镜(200)外围上固定有环形延伸架(500)，所述环形延伸架(500)的周向均匀分布有眩光灯(510)。8.根据权利要求1所述的色觉敏锐度定性定量检测装置，其特征在于:所述环形延伸架(500)开有与目镜(200)同心设置的透光孔(520)，且透光孔(520)孔径大小跟透光孔(520)与目镜(200)距离的比例为2:3~(1/2)。9.根据权利要求7或8所述的色觉敏锐度定性定量检测装置，其特征在于:所述眩光灯(510)连接有调光电路用以调节眩光灯(510)的亮度。10.一种色觉敏锐度检测方法，其特征在于: 步骤1:开启并使用如权利要求1-8任一所述的色觉敏锐度定性定量检测装置； 步骤2:被检视标数据库(300)自动合成“红黄蓝绿”四色视标，每种颜色又有15种不同对比度的视标(0、12、25、37、50、62、75、87、91、93、95、96、97、98、99); 步骤3:用百分比来区分对比度的高低，百分比越高，对比度越低，敏锐度就越高； 步骤4:颜色视标显示在临视器(210)和显示器(330)显示上，被检者通过目镜观察视标； 步骤5:计时报告结果，超时并记录数据； 步骤6:反馈数据，通过打印机打印。
【文档编号】A61B3/06GK106037628SQ201610544303
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】杜学静, 王勤美, 崔乐乐
【申请人】温州星康医学科技有限公司