專利名稱：一種人眼立體視知覺學習訓練儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種人眼立體視知覺學習訓練儀，由顯示裝置、立體鏡系統構成，通過顯示裝置顯示包含不同視差信息的圖形，將圖形通過立體鏡系統的反射分別呈現給使用者的兩眼，可通過這種鍛煉提高人眼視覺的立體感覺。
背景技術：
立體視覺是視覺器官準確判斷物體三維空間位置的感知能力，是建立在雙眼同時視和融合功能基礎上的獨立的高級視功能。由于兩眼水平分開，物體在左右視網膜成像，位置上具有微小的不對應差別，稱為雙眼視差(簡稱視差)。兩眼視網膜具有視差的二維圖像信息，經視覺通路傳入大腦，進行復雜的信息加工，形成具有立體深度感的三維空間視覺。由于現代科技的迅猛發展，人民生活水平不斷提高，工作、生活中對立體視功能的要求越來越高，如開車、顯微外科手術、精密儀器制造、特種兵等工作要求操作者必須具備良好的立體視功能，因此鍛煉立體視功能會對工作、生活產生積極的作用。目前存在的立體視功能的訓練方法主要有同視機法、增視能軟件等，此外還有一些融合功能方面的訓練，雖然一定成效，但訓練時間長、成本高、依從性差，且效果仍不能令人滿意。知覺學習反映的是成年大腦的可塑性，知覺學習訓練主要通過心理物理學方法開發這種可塑性來達到治療或部分恢復異常成年神經系統功能的目的。國內外研究者以及我們前期的研究已發現通過不同的訓練任務 ，可提高弱視者的對比敏感度、視力、空間時間分辨力、立體視等視覺功能。本發明將知覺學習訓練與立體視功能訓練相結合，通過立體視知覺學習訓練儀，可有效鍛煉使用者的立體視功能。
發明內容
本發明解決的技術問題是提供一種立體視知覺學習訓練儀，能夠通過立體鏡系統，將兩眼看到的物象進行分離及整合，并給予以視差為基礎設計的視覺刺激，在此情形下，可以鍛煉人眼的立體視功能，從而有效提高人眼立體視功能。本發明所述的是一種人眼立體視知覺學習訓練儀，包括顯示裝置，兩組立體鏡系統，分別為第一立體鏡系統和第二立體鏡系統，由顯示裝置顯示出的兩組圖形，分別為A組圖形和B組圖形，A組圖形所包含的所有圖形均在同一位置(a)逐一出現，B組圖形所包含的所有圖形均在同一位置(b)逐一出現，同一位置(a)和同一位置(b)不重合。每組立體鏡系統包括至少兩片平行且反射面相對放置的反光平面鏡，反光平面鏡與顯示裝置呈一定角度，從而能夠使得圖形的反射光線垂直于顯示裝置反射出來。第一立體鏡系統用于反射A組圖形，第二立體鏡系統用于反射B組圖形。A組圖形和B組圖形之間存在相同的部分，也存在差異。所述的兩組立體鏡系統的相對位置由使用者根據其瞳距進行調整，從而使得兩組立體鏡系統所分別反射的兩組圖形分別進入使用者的兩只眼睛。所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，在訓練時需要采用圖形進行刺激，A組圖形和B組圖形需成對同時出現在顯示裝置上，所采用的B組圖形包含至少一種與A組圖形存在互補信息的圖形和至少一種與A組圖形存在視差信息的圖形，所述兩組立體鏡系統的相對位置為能夠讓使用者在視覺上將來自A組和B組的互補圖形的相同部分重合的位置。所述的存在互補信息的圖形，簡稱互補圖形，指A圖形和B圖形在整體上一致，局部各欠缺一部分，當兩個圖形重合在一起后，各自欠缺的部分得以互補，從而構成一個完整的圖形，如圖所示。采用這種互補圖形可以使使用者校正立體鏡的相對位置并鍛煉使用者的融合能力。所述的存在視差信息的圖形，簡稱視差圖形，指A圖形和B圖形在整體上基本一致，但局部圖形在水平方向上存在微小的位置差異，當兩個圖形重合時，局部圖形所存在的位置差異可使使用者在大腦中產生立體的感覺，因立體感覺產生的基礎就是雙眼視差。局部圖形在水平方向上存在的位置差異的大小對應于在使用者兩眼視網膜上產生的視差的大小，位置差異越大視差越大，位置差異越小，視差越小。所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于B組圖形包含至少兩種存在視差信息的圖形，且每種存在視差信息的圖形的視差大小不同。所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于B組圖形包含至少10種存在視差信息的圖形，且每種存在視差信息的圖形的視差大小不同。所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于所述的顯示裝置為計算機顯示器，其圖形由計算機系統產生或者顯示裝置為投影幕布，其圖形由投影儀產生。所述的人眼立體 視知覺學習訓練儀，其特征在于所述的立體鏡系統包括滑軌和升降調節臺，其用于調節立體鏡系統的空間位置，以使立體鏡系統分別反射出的圖形分別進入使用者的雙眼。所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于所述的立體鏡系統在鏡片支柱的底座上標示有刻度，用于記錄立體鏡的空間位置。這樣使用者在第一次使用時調整好立體鏡的位置，并記錄下來，以后使用時即可節約調整立體鏡的時間。所述的人眼立體視知覺學習訓練儀來提高人眼視覺的立體感覺的鍛煉方法，其特征在于，使用者用兩只眼睛分別且同時觀察由權利要求1-3任一項所述的人眼立體視知覺學習訓練儀所反射出的A組和B組圖形。其中所顯示的第一對圖形，即A組和B組中的第一個圖形為互補圖形，調節立體鏡系統使互補圖形的相同部分完全重疊，從而在使用者眼中產生完整圖形，然后在相同位置顯示視差圖形。使用者通過觀察視差圖形，回答局部圖形時凸起的還是凹下的。采用知覺學習的原理，根據使用者的回答情況來改變刺激圖形的難度。當使用者連續回答正確的次數達到第一預定次數時，下一個顯示的刺激圖形視差更小，即難度更高，當使用者連續回答錯誤的次數達到第二預定次數時，下一個顯示的圖形視差變大，即難度降低。通過反復多次的訓練，可鍛煉使用者的立體視功能。本發明與現有技術相比，首次將知覺學習技術應用于立體視訓練，該系統具有人眼立體視功能測量、立體視知覺學習鍛煉的多重功能。相對于現有的立體視檢測或訓練系統，該系統通過立體鏡系統將兩眼物象分離，消除單眼線索，并采用心理物理學方法中的調節法進行知覺學習訓練，可有效鍛煉人眼立體視功能。
結合下面
本發明的優選實施例，將使本發明的上述及其他目的、特征和優點更加清楚，其中圖1為本發明的組成結構原理框2為本發明中立體鏡的組成結構原理框3為一對互補圖形，當A圖形和B圖形重合后可構成一個完整的圖形圖4為一對視 差圖形，當A圖形和B圖形通過立體鏡系統重合后，使用者可感覺到中間的圓凸出于平面。
具體實施例方式為了清楚詳細的闡述本發明的實現過程，下面給出本發明的具體實施例。下面參照附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明，在描述中省略了對于本發明來說是不必要的細節和功能，以防止對本發明的理解造成混淆。實施例1 :圖1為本發明的組成結構原理框圖；如圖1所示，本發明的立體視知覺學習訓練儀由計算機1、視頻處理電路2、視標顯示裝置3、立體鏡4組成，人眼以附圖1中標記5表示。本發明提出了一種人眼立體視知覺學習訓練方法。包括圖像融合，立體視功能測定，立體視知覺學習訓練等。訓練時，不同空間頻率、不同對比度、不同視差的視標，在視標顯示裝置3上顯示后，通過立體鏡系統4顯示給被試者。訓練時，一對互補圖形先通過立體鏡系統4呈現給被試者，被試者通過調節圖2立體鏡系統中的螺旋升降臺來調整立體鏡的高度及角度，從而使兩眼分別看到的圖像重合并進而進行融合，可融合為一個完整的圖像，融合完成后，按鍵確認，出現一對有視差信息的圖形，即視差圖形，這時令被試回答中間的圓是凸出的還是凹下的，并通過鍵盤按鍵選擇6，然后重新開始下一個周期。根據被試回答正確與否，計算機程序會自動調整視差大小，重復多次測試后即可得到被試立體視功能閾值。對立體視功能不好的被試可選擇特定視差下進行重復訓練，從而使立體視功能得到提高。
權利要求
1.一種人眼立體視知覺學習訓練儀，包括顯示裝置，兩組立體鏡系統，分別為第一立體鏡系統和第二立體鏡系統，由顯示裝置顯示出的兩組圖形，分別為A組圖形和B組圖形，A組圖形所包含的所有圖形均在同一位置(a)逐一出現，B組圖形所包含的所有圖形均在同一位置(b)逐一出現，同一位置(a)和同一位置(b)不重合，其特征在于 每組立體鏡系統包括至少兩片平行且反射面相對放置的反光平面鏡，反光平面鏡與顯示裝置呈一定角度，從而能夠使得圖形的反射光線垂直于顯示裝置反射出來，第一立體鏡系統用于反射A組圖形，第二立體鏡系統用于反射B組圖形。
A組圖形和B組圖形之間存在相同的部分，同時也存在差異。
所述的兩組立體鏡系統的相對位置根據使用者的瞳距進行調整，以使得兩組立體鏡系統所分別反射的兩組圖形分別進入使用者的兩只眼睛。
2.根據權利要求1所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于B組圖形包含至少一種與A組圖形存在互補信息的圖形和至少一種與A組圖形存在視差信息的圖形，所述兩組立體鏡系統的相對位置為能夠讓使用者在視覺上將來自A組和B組的互補圖形的相同部分重合的位置。
3.根據權利要求2所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于B組圖形包含至少兩種存在視差信息的圖形，且每種存在視差信息的圖形的視差大小不同。
4.根據權利要求3所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于B組圖形包含至少10種存在視差信息的圖形，且每種存在視差信息的圖形的視差大小不同。
5.根據權利要求1所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于所述的顯示裝置為計算機顯示器，其圖形由計算機系統產生或者顯示裝置為投影幕布，其圖形由投影儀產生。
6.根據權利要求1所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于所述的立體鏡系統包括滑軌和升降調節臺，其用于調節立體鏡系統的空間位置，以使立體鏡系統分別反射出的圖形分別進入使用者的雙眼。
7.根據權利要求1所述的人眼立體視知覺學習訓練儀，其特征在于所述的立體鏡系統在鏡片支柱的底座上標示有刻度，用于記錄立體鏡的空間位置，這樣使用者在第一次使用時調整好立體鏡的位置，并記錄下來，以后使用時即可節約調整立體鏡的時間。
8.一種利用權利要求1-7任一項所述的人眼立體視知覺學習訓練儀來提高人眼視覺的立體感覺的鍛煉方法，其特征在于，使用者用兩只眼睛分別且同時觀察由權利要求1-3任一項所述的人眼立體視知覺學習訓練儀所反射出的A組和B組圖形， 其中所顯示的第一對圖形，即A組和B組中的第一個圖形為互補圖形，調節立體鏡系統使互補圖形的相同部分完全重疊，從而在使用者眼中產生完整圖形，然后在相同位置顯示視差圖形。
全文摘要
本發明提出了一種人眼立體視知覺學習訓練儀，包括計算機、顯示裝置、鼠標、鍵盤、立體鏡系統、知覺學習訓練軟件組成，主要用于立體視功能的鍛煉，屬于眼科醫療器械技術領域。將有視差的刺激圖形通過立體鏡的折射呈給人眼，通過兩眼的融合功能將物象融為一個有立體感的圖形，按照知覺學習的原理通過改變視差的大小來改變刺激圖形的難度，從而進行人眼立體視功能測量和立體視覺知覺學習訓練。本發明具有立體視功能檢測、立體視覺知覺學習訓練等多重功能，可以測量到人眼立體視的分辨能力，同時對人眼進行立體視知覺學習訓練，有效鍛煉人眼立體視功能。
文檔編號A61H5/00GK103054698SQ20131002332
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月8日 優先權日2013年1月8日
發明者封利霞 申請人:封利霞