專利名稱：基于雙眼同時視知覺矯治和訓練系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種基于雙眼同時視知覺矯治和訓練系統，其可以用于檢查斜視、弱視患者的雙眼視功能，并且進行矯正訓練及治療。斜視的本質是融合功能失代償，導致眼位偏斜。斜視治療根本目的是重建三級視功能。融合訓練貫穿在手術和非手術治療，術前和術后過程的始終，融合訓練對弱視治療特別重要。目前，國內應用多媒體訓練三級視功能的方法，多使用戴紅綠互補眼鏡的模式，由于紅綠色被鏡片全部濾掉，結果喪失了顔色信息，變成黑白視頻，實際上是ー種準多媒體技術，遠遠不能滿足訓練要求，勢必將大大影響治療效果。本融合知覺訓練系統是使用偏振光、液晶開關眼鏡技術，具有高像素、高清晰度、高色彩度，像質佳良，它的訓練療效必將顯 著優于紅綠眼鏡模式。本系統功能齊全，能定量進行同時知覺融合知覺訓練。特別是應用隨機點圖對進行融合功能訓練，由于它沒有任何單眼線索，能精確捕捉雙眼單視破裂點，使用隨機點圖檢測和訓練融合功能，更具有操作性和實用性。
背景技術：
在現有技術中，用于檢查斜視、弱視患者的雙眼視功能并且進行矯正訓練及治療的儀器可以采用大型弱視鏡或斜視鏡，主要結構是兩個可以圍繞三個軸作各種方向旋轉運動的鏡筒，包括圍繞垂直軸作內收和外展兩個方向的水平運動；圍繞水平軸作上、下方向的垂直運動；圍繞矢狀軸作內、外方向的旋轉運動。鏡筒作各個方向的旋轉運動都圍繞著眼球旋轉中心的位置進行。鏡筒內裝有平面反光鏡，與視線呈45°，能使兩只鏡筒分別左、右兩個方向彎曲90°。筒的一端裝有目鏡，另一端裝有畫片，中間安放一只+7. OOD的球鏡，使畫片置于球鏡的焦點上，模擬病人自目鏡看到的畫片來自無限遠。兩個臂控制畫片的水平運動，可以作兩個壁的単獨運動，也可以同固定以后作集合或外展式的異向運動、平行運動。通過不同旋鈕可以使畫片作垂直和旋轉運動。醫生可以將鏡筒調到各診斷眼位進行檢查、治療。而畫片的圖案都置于方框的中央，兩張畫片互補，小圖案落在大圖案之內。現有技術在實際操作中，首先調好患者的下頜拖，額拖，令患者注視目鏡中的畫片，調整儀器把所有刻度盤的指針都調到0ο，特別要注意垂直和旋轉的刻度盤，調整下頜托的高度，使病人的眼睛正好對準目鏡，目鏡的距離要等于病人的瞳距，斜視病人的瞳距是雙眼分別處于原在位時的瞳孔距離。令患者注視ー側畫片，用運動手柄推動另ー側目鏡，使兩張畫片重疊，這個角度一般是患者的自覺斜角，醫生通過交替點滅法，觀察角膜反光位置，來判斷患者自覺斜角與他覺斜角是否相同，如果相同，說明患者有正常視網膜對應，再進行融合范圍及立體視檢查；如果不同，說明患者沒有正常視網膜對應。現有技術存在一系列的問題。例如，需要比較笨重、龐大、不可移動的硬件設備；用于檢查和訓練的同視知覺畫片的大小與內容都是固定的；需要大量存放內容、大小各不同的畫片的空間與設施；隨機點圖是卡片形式的，是固定的，需要佩戴紅藍眼鏡才能觀看。畫片的更新、更換都不方便；必須由他人操作，需要到特定地點花時間排隊等待，才能有得到訓練和治療的機會，等等。因此，現有技術存在使用不便而且成本高的問題，限制了更多的人提高視力的可能性。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于雙眼同時視知覺矯治和訓練系統，其使用方便、成本低廉、而且效果好。為此，本發明提供了一 種基于雙眼同時視知覺矯治和訓練系統，其特征在于，該系統包括同時知覺功能檢查卡、計算機控制的圖像控制器、圖像分支器、3D顯示設備、信號發射器、3D眼鏡及其信號接收器、立體圖形畫片數據庫、畫片圖像清晰化裝置、以及圖像漸變疊加裝置，所述立體圖形畫片數據庫包含一系列大小、視角、內容各不同的多級同時視畫片，其使得立體視覺檢查和訓練的內容多祥化、增強檢查的靈活性、避免因畫片圖形單一而導致記憶、提高檢測結果的可靠性；所述同時知覺功能檢查卡通過被訓練者的一系列使兩張畫片重疊的操作確定其自覺斜角與他覺斜角，并據此從所述立體圖形畫片數據庫中自動選擇與被訓練者同時知覺功能相符的多幅訓練畫片，以實現臨界點訓練；所述計算機控制的圖像控制器隨機地選擇訓練畫片，并通過所述畫片圖像清晰化裝置使被選擇的訓練畫片提高圖像的清晰度、降低噪聲干擾、提高立體視覺檢測的敏感性；所述圖像漸變疊加裝置漸變地弱化所述立體圖形畫片外圍區域的對比度，強化匹配成對產生視差信息的像素，弱化非匹配成對不產生視差信息的像素，形成暈環式設計，從而強化中央圖形的立體效果；所述圖像分支器把被所述畫片圖像清晰化裝置和所述圖像漸變疊加裝置處理過的所述立體圖形畫片的供左眼視的畫片信號和供右眼視的畫片信號同時發送至所述3D顯示設備和所述信號發射器；所述3D眼鏡包括左眼觀測器和右眼觀測器；所述左眼觀測器設有可供第一方向偏振光通過的左眼觀測器液晶開關，而所述右眼觀測器設有可供第二方向偏振光通過的右眼觀測器液晶開關；所述圖像控制器、所述畫片圖像清晰化裝置、和所述圖像漸變疊加裝置、所述圖像分支器與交替地發出供左眼視的畫片信號和供右眼視的畫片信號的所述信號發射器依次相連接；所述供左眼視的畫片信號以第一方向偏振光傳播，而所述供右眼視的畫片信號以第二方向偏振光傳播；所述信號接收器與所述左眼觀測器液晶開關和所述右眼觀測器液晶開關電連通；所述第一方向垂直于所述第二方向；所述信號發射器的工作頻率與所述信號接收器的工作頻率相同，或是所述信號接收器的工作頻率整數倍。
優選地，該系統還包括計算機控制的音頻處理器、功率放大器、揚聲器。優選地，3D顯示設備是顯示器、投影機、或投影幕。優選地，所述使兩張畫片重疊的操作包括使圖片在屏幕上產生位移，其由鍵盤、鼠標、或游戲手柄實現。優選地，所述3D顯示設備以至少120-240HZ的頻率、按照幀序列的格式交替產生左、右幀圖像，所述左、右幀圖像通過紅外發射器傳輸至3D眼鏡的信號接收器，所述3D眼鏡在左眼觀測器和右眼觀測器的作用下，使得左、右眼分別觀看到供左眼視的畫片和供右眼視的畫片的圖像，兩只眼睛看到快速切換的不 同畫面，并且在大腦中產生錯覺，從而便觀看到立體影像。優選地，所述立體圖像畫片包括能夠投射到旁黃斑區的、對應視角是100的旁黃斑畫片；對應視角是30— 50的黃斑畫片；和對應視角是10的中心凹畫片。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，將同時視的范圍進行了詳細的分級，患者在檢查及訓練時系統自動給予與患者同時視范圍相等的訓練內容，實現了臨界點(閾值)訓練。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，在做系統檢查訓練時，訓練者可同時具有視覺、聽覺、觸覺上的感受。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，不再需要佩戴紅藍眼鏡，隨機點圖是可以左右移動的，相對于卡片形式靈活很多。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，左右眼分別看不同的物體或圖形，通過手動操作，更好并準確的將兩個不同的物體或圖形合而為一。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，對傳統的同時視畫片進行了結構優化處理，大大提高了圖像的清晰敏感度，降低了噪聲干擾，提高了立體視覺檢測的敏感性。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，數據庫中設有豐富多祥的立體圖形，可以適應3D電子設備體積小內存大的特性，豐富立體視覺檢查的內容，增強檢查的靈活性，避免既往檢查圖板圖形單一易于記憶的缺陷，提高檢測結果的可靠性。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，具有漸變疊加功能，漸變弱化立體圖外圍區域的對比度，強化匹配成對產生視差信息的像素，弱化非匹配成對不產生視差信息的像素，形成獨特的暈環式設計，從而達到強化中央圖形立體效果的目的。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，畫片已經被數字化，更新方便，內容豐富，可以對圖片進行放大縮小，位移等的操作，通過眼鏡由患者自己手動操作，流程簡單，記錄方便。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，患者在家就可以隨時進行訓練，成本低，軟件升級和更新都非常方便，而且訓練內容更加豐富，使患者更愿意主動地去訓練，提聞患者對治療訓練的依從性，從而提聞治療效果。
圖I是根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統的結構原理圖。
具體實施方式
如圖I所示，根據本發明的一個實施例，基于雙眼同時視知覺矯治和訓練系統100包括同時知覺功能檢查卡、計算機控制的圖像控制器10、圖像分支器20、3D顯示設備30、信號發射器35、3D眼鏡40及其信號接收器45、立體圖形畫片數據庫15、畫片圖像清晰化裝置21、以及圖像漸變疊加裝置22。所述立體圖形畫片數據庫15包含一系列大小、視角、內容各不同的多級同時視畫片，其使得立體視覺檢查和訓練的內容多祥化，以增強檢查的靈活性，并且避免因畫片圖形單一而導致記憶，從而提高檢測結果的可靠性；所述同時知覺功能檢查卡通過被訓練者的一系列使兩張畫片重疊的操作確定其自覺斜角與他覺斜角，并據此從所述立體圖形畫片數據庫15中自動選擇與被訓練者同時知覺功能相符的多幅訓練畫片P，以實現臨界點訓練；所述計算機控制的圖像控制器10隨機地選擇ー訓練畫片P，并通過所述畫片圖像清晰化裝置21使被選擇的訓練畫片P提高圖像的清晰度、降低噪聲干擾、提高立體視覺檢 測的敏感性； 所述圖像漸變疊加裝置22漸變地弱化所述立體圖形畫片P外圍區域的對比度，強化匹配成對產生視差信息的像素，弱化非匹配成對不產生視差信息的像素，形成暈環式設計，從而強化中央圖形的立體效果；所述圖像分支器20把被所述畫片圖像清晰化裝置21和所述圖像漸變疊加裝置22處理過的所述立體圖形畫片P的供左眼視的畫片L的信號和供右眼視的畫片R的信號同時發送至所述3D顯示設備30和所述信號發射器35，所述信號發射器35再把信號無線傳輸給所述信號接收器45;所述3D眼鏡包括左眼觀測器和右眼觀測器；所述左眼觀測器設有可供第一方向偏振光通過的左眼觀測器液晶開關50，而所述右眼觀測器設有可供第二方向偏振光通過的右眼觀測器液晶開關60 ；所述圖像控制器10、所述畫片圖像清晰化裝置21、和所述圖像漸變疊加裝置22、所述圖像分支器20與交替地發出供左眼視的畫片L的信號和供右眼視的畫片R的信號的所述信號發射器35依次相連接；所述供左眼視的畫片L的信號以第一方向偏振光傳播，而所述供右眼視的畫片R的信號以第二方向偏振光傳播；所述信號接收器45與所述左眼觀測器液晶開關50和所述右眼觀測器液晶開關60電連通；所述第一方向垂直于所述第二方向。在一個實施例中，所述信號發射器35的工作頻率與所述信號接收器45的工作頻率相同。在另外ー個實施例中，所述信號接收器45的工作頻率整數倍，例如2倍、3倍、或更多倍。在另外ー個實施例中，該系統100還包括計算機控制的音頻處理器、功率放大器70、和揚聲器80。優選地，3D顯示設備30可以是顯示器、投影機、或投影幕。優選地，所述使兩張畫片重疊的操作包括使圖片P在屏幕上產生位移，其由鍵盤、鼠標、或游戲手柄實現。
優選地，所述3D顯示設備30以至少120-240HZ的頻率、按照幀序列的格式交替產生左幀圖像L、右幀圖像R，所述左、右幀圖像L、R通過紅外發射器35傳輸至3D眼鏡的信號接收器45，所述3D眼鏡40在左眼觀測器和右眼觀測器的作用下，使得左、右眼分別觀看到供左眼視的畫片L和供右眼視的畫片P的圖像，兩只眼睛看到快速切換的不同畫面L、R，并且在大腦中產生錯覺，從而便觀看到立體影像。優選地，所述立體圖像畫片P包括能夠投射到旁黃斑區的、對應視角是100的旁黃斑畫片；對應視角是30— 50的黃斑畫片；和對應視角是10的中心凹畫片。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，將同時視的范圍進行了詳細的分級，患者在檢查及訓練時系統自動給予與患者 同時視范圍相等的訓練內容，實現了臨界點訓練，或者稱閾值訓練。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，在做系統檢查訓練時，訓練者可同時具有通過所述3D眼鏡40的視覺、通過所述揚聲器80的聽覺、通過所述鍵盤、鼠標、或游戲手柄的觸覺上的感受。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，不再需要佩戴紅藍眼鏡，隨機點圖是可以左右移動的，相對于卡片形式靈活很多。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，左右眼分別看不同的物體或圖形，通過手動操作，更好并準確地將兩個不同的物體或圖形合而為一。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，對傳統的同時視畫片進行了結構優化處理，大大提高了圖像的清晰敏感度，降低了噪聲干擾，提高了立體視覺檢測的敏感性。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，數據庫中設有豐富多祥的立體圖形，可以適應3D電子設備體積小內存大的特性，豐富了立體視覺檢查的內容，增強了檢查的靈活性，避免了既往檢查圖板圖形單一易于記憶的缺陷，提高了檢測結果的可靠性。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，具有漸變疊加功能，其可以漸變弱化立體圖外圍區域的對比度，強化匹配成對產生視差信息的像素，弱化非匹配成對不產生視差信息的像素，形成獨特的暈環式設計，從而達到強化中央圖形立體效果的目的。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，畫片已經被數字化，因此，更新方便，內容豐富，可以對圖片進行放大縮小，位移等的操作，通過眼鏡由患者自己手動操作，流程簡單，記錄方便。根據本發明的同時視功能的檢查及訓練系統，患者在家就可以隨時進行訓練，成本低，軟件升級和更新都非常方便，而且訓練內容更加豐富，使患者更愿意主動地去訓練，提聞患者對治療訓練的依從性，從而提聞治療效果。根據本發明，需要顯示、處理、輸入方面的硬件組合；采用3D液晶顯示器、或頭戴式頭盔顯示；可采用筆記本電腦或臺式電腦；可采用鍵盤、鼠標、或觸摸屏；治療模式是用戶賬號進入后再進行測試、訓練，內容有查看圖片和立體視頻，圖片有卡通圖片、風景圖等；各種刺激有超強刺激、強刺激。本發明圖片更新方便，花樣多內容豐富，操作多祥、方便、快捷、節省。所述圖像清晰化裝置可對圖片進行放大和縮小操作，以使圖像變得清晰或模糊。所述圖像控制器可以從畫片數據庫讀取圖片、顯示圖片、操作圖片，并可對用戶數據讀取和保存。
所述3D顯示設備可以是3D顯示器、3D投影機、3D投影幕。所述音頻處理器也叫數字處理器，是指對數字信號的處理，在用戶操作的過程中可以有聽覺上的感受本系統運用的大量圖片比傳統采用的圖片有鮮明的優點圖片色彩鮮艷、生動；運用卡通人物圖片，更能吸引患者；制作這種圖片要比以往的圖片要快，省時、省力；在治療的過程中可以隨時更換，操作簡單。以往用于檢查和訓練的同視知覺畫片的大小與內容都是固定的；需要大量存放內容、大小各不同的畫片的空間與設施；圖片是卡片形式的，是固定的，需要佩戴紅藍眼鏡才能觀看。畫片的更新、更換都不方便；必須由他人操作，本系統的出現改變了傳統的運作，使用圖片和更換圖片更換簡單，現在的圖片相比以前的圖片更有趣味性，大量的運用卡通人物和孩子喜 歡的圖片使患兒更能接受治療，配合治療。而且現在的圖片攜帶更為方便，ー個U盤或者硬盤或者一張光盤就可以了比以前的方便許多。現在制作的圖片比以往也簡單許多，以往的圖片都是已卡片形式的固定大小，在運用的過程中需要不停的更換卡片，而且制作卡片復雜、成本高。現在所制作的就沒用那復雜，成本低廉，在運用的過程中非常簡單，只要鼠標點選項就可以了。在孩子治療的過程中佩戴3D眼睛所看到的圖片更清晰，大量使用孩子喜歡的圖片解決了醫從性，使治療效果更好。
權利要求
1.一種基于雙眼同時視知覺矯治和訓練系統，其特征在干，該系統主要包括同時知覺功能檢查卡、計算機控制的圖像控制器、圖像分支器、3D顯示設備、信號發射器、3D眼鏡及其信號接收器、立體圖形畫片數據庫、畫片圖像清晰化裝置、以及圖像漸變疊加裝置，等等，所述立體圖形畫片數據庫包含一系列大小、視角、內容各不同的多級同時視畫片；所述同時知覺功能檢查卡通過被訓練者的一系列使兩張畫片重疊的操作確定其自覺斜角與他覺斜角，并據此從所述立體圖形畫片數據庫中自動選擇與被訓練者同時知覺功能相符的多幅訓練畫片，以實現臨界點訓練；所述計算機控制的圖像控制器隨機地選擇訓練畫片，并通過所述畫片圖像清晰化裝置使被選擇的訓練畫片提高圖像的清晰度；所述圖像漸變疊加裝置漸變地弱化所述立體圖形畫片外圍區域的對比度，強化匹配成對產生視差信息的像素，弱化非匹配成對不產生視差信息的像素，從而強化中央圖形的立體效果；所述圖像分支器把被所述畫片圖像清晰化裝置和所述圖像漸變疊加裝置處理過的所述立體圖形畫片的供左眼視的畫片信號和供右眼視的畫片信號同時發送至所述3D顯示設備和所述信號發射器；以及 所述3D眼鏡包括左眼觀測器和右眼觀測器；所述左眼觀測器設有可供第一方向偏振光通過的左眼觀測器液晶開關，而所述右眼觀測器設有可供第二方向偏振光通過的右眼觀測器液晶開關；所述圖像控制器、所述畫片圖像清晰化裝置、和所述圖像漸變疊加裝置、所述圖像分支器與交替地發出供左眼視的畫片信號和供右眼視的畫片信號的所述信號發射器依次相連接；所述供左眼視的畫片信號以第一方向偏振光傳播，而所述供右眼視的畫片信號以第二方向偏振光傳播；所述信號接收器與所述左眼觀測器液晶開關和所述右眼觀測器液晶開關電連通；所述第一方向垂直于所述第二方向；所述信號發射器的工作頻率與所述信號接收器的工作頻率相同，或是所述信號接收器的工作頻率整數倍。
2.如權利要求I所述的系統，其特征在于，優選地，該系統還可包括計算機控制的音頻處理器、功率放大器、和揚聲器。
3.如權利要求I和2所述的系統，其特征在于，優選地，3D顯示設備可以是顯示器、投影機、或投影幕。
4.如權利要求1-3其中之一所述的系統，其特征在于，優選地，所述使兩張畫片重疊的操作可包括使圖片在屏幕上產生位移，其可由鍵盤、鼠標、或游戲手柄實現。
5.如權利要求1-4其中之一所述的系統，其特征在于，所述3D顯示設備以至少120-240HZ的頻率、按照幀序列的格式交替產生左、右幀圖像，所述左、右幀圖像通過紅外發射器傳輸至3D眼鏡的信號接收器，所述3D眼鏡在左眼觀測器和右眼觀測器的作用下，使得左、右眼分別觀看到供左眼視的畫片和供右眼視的畫片的圖像，兩只眼睛看到快速切換的不同畫面，并且在大腦中產生錯覺，從而便觀看到立體影像。
6.如權利要求1-5其中之一所述的系統，其特征在于，優選地，所述立體圖像畫片可包括能夠投射到旁黃斑區的、對應視角是100的旁黃斑畫片；對應視角是30—50的黃斑畫片；和對應視角是10的中心凹畫片。
7.一種基于雙眼同時視知覺矯治和訓練系統，其特征在于，使用多媒體方式。所述圖像清晰化裝置可對圖片進行放大和縮小操作，以使圖像變得清晰或模糊。所述圖像控制器可以從畫片數據庫讀取圖片、顯示圖片、操作圖片，并可對用戶數據讀取和保存。所述3D顯示設備可以是3D顯示器、3D投影機、3D投影幕。所述音頻處理器是指對數字信號的處理，在用戶操作的過程中可以有聽覺上的感受 。
全文摘要
一種基于雙眼同時視的知覺矯治和訓練系統，包括同時知覺功能檢查器、計算機控制的圖像控制器、圖像分支器、3D顯示設備、信號發射器、3D眼鏡及其信號接收器、立體圖形畫片數據庫、畫片圖像清晰化裝置、以及圖像漸變疊加裝置，同時知覺功能檢查器自動選擇與被訓練者同時知覺功能相符的多幅訓練畫片；計算機控制的圖像控制器隨機地選擇訓練畫片，并通過畫片圖像清晰化裝置和圖像漸變疊加裝置強化中央圖形的立體效果；圖像分支器把所述立體圖形畫片同時發送至3D顯示設備和信號發射器；信號發射器的工作頻率與信號接收器的工作頻率相同，或是所述信號接收器的工作頻率整數倍。本發明使用方便、成本低廉、而且對弱視或斜視的矯治和訓練效果好。
文檔編號A61B3/08GK102813499SQ20121027911
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者樊舒非, 顏少明, 沈克強 申請人:北京嘉鋮視欣數字醫療技術有限公司