用于显示视频图像的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于向具有视觉障碍的用户显示视频图像的系统。该系统包括视频相机、数据存储设备、处理器以及用于在显示区域中显示经处理的图像的图像显示设备。处理器可操作用于执行以下操作中的至少一者：(i)在显示区域中包括在由偏离显示区域的中心的位置处的标记，由此，如果受用户视野的中心处的模糊视力影响的用户看该标记，则用户看到对焦的所捕捉的图像；或者(ii)通过校正矩阵使所捕捉的图像的一部分变形，由此，在通过显示设备显示经处理的图像之际，校正矩阵校正由视觉障碍引起的用户视野的对应部分中的变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于显示视频图像的系统和方法
本专利技术涉及一种用于向具有视觉障碍的用户显示视频图像的系统和方法。专利技术背景与年龄相关的黄斑变性(AMD)是老年人群中的视力丧失的主要原因。具体而言，AMD是一种常见的老化退行性病症，其导致黄斑损伤并影响中央视力，从而导致视力低下。患有AMD的患者通常具有包括视力模糊或失真(例如，直线看上去呈波浪状和对象看上去具有非寻常大小或形状)在内的症状。许多患者也可能在中央凹处形成暗点。因此，患有AMD的患者往往会在诸如阅读、面部识别等简单的日常活动方面遇到困难。另外，对患者而言，对象可能看起来不像它们过去那样明亮。图1(i)–(iv)例示了图像随AMD发展对患者而言看起来如何。具体而言，图1(i)例示了图像对具有正常视力的人而言看起来如何。图1(ii)例示了图像对患有早期AMD的患者而言看起来如何。如图1(ii)所示，图像看起来包含模糊区域和轻微失真。图1(iii)例示了图像随患者的AMD恶化对他/她而言看起来如何。在这种情况下，模糊区域变得更大。图1(iv)例示了图像随患者的AMD进一步恶化对他/她而言看起来如何。如图1(iv)所示，图像看起来包含黑斑。为了帮助患有暗点的患者阅读，可限定暗点的位置，并且可训练患者使用优选的视网膜位点(PRL)，而不是使用他/她的中央凹来固视在感兴趣的对象上。通常情况下，这涉及对患者进行适当的训练以及对阿姆斯勒方格表(这是一种通常由验光师使用来定位和表征暗点并为患者确定合适的PRL的诊断工具)的使用。图2(i)示出了阿姆斯勒方格表对具有正常视力的人而言看起来如何，而图2(ii)示出了阿姆斯勒方格表对患有AMD的人而言看起来如何。具体而言，在为患者确定合适的PRL之后，可训练患者使用该PRL来固视在感兴趣的对象上。这涉及训练患者将他/她的暗点从感兴趣的对象移开。随着时间的推移以及通过适当的训练，患者可以在远离中央凹的偏心(偏移)区域适应并开发他/她的PRL(其可能与所确定的PRL不同)。该PRL可被描述为“伪中央凹”，并且这种技术可被称为偏心注视。在英国，甚至还有以社区为基础的训练计划(黄斑社团)，其中训练有经验的志愿者来教导患者偏心注视和稳定眼睛策略。偏心注视技术的教导和训练通常是具有挑战性的。训练患有暗点的AMD患者使用其PRL来看对象要求相当长的一段时间，并且验光师必须在训练期间常伴左右。此外，目前康复还不是很成熟，并且在一些情况下，教导办法必须要个性化。作为以上所提到的训练的替换或进一步补充，具有AMD的患者可利用合适的低视力辅助设备来增强他们的视力。事实上，许多偏心注视的学习者由于其中心凹区域的损害而倾向于进一步要求低视力辅助。图3(i)–(iii)示出了这些低视力辅助设备的示例。具体而言，图3(i)示出了装在眼镜上的非球面双眼直视(hyperocular)低视力辅助设备。这样的低视力辅助设备通常具有范围两倍以上的放大率，并且可被用来增强患者的视力。验光师通常将在患者的训练之前经由对他/她的低视力评估来评估放大的水平。用来增强阅读的替代设备还包括明视野放大镜、立式放大镜和便携式视频放大镜(其示例在图3(iii)中示出)。人工晶状体植入物(例如，如图3(ii)所示的Soleko的IOL-Vip以及VisionCareOphathalmicTechnologies的CentraSight)也已经被开发出来以满足具有低中央视力的患者的需要。虽然市场上存在许多可用的安装在眼镜上的低视力辅助设备，但是这些辅助设备的放大透镜的放大因子通常是固定的。在这些情况下，患者仅可通过购买待附接到眼镜的新的双目直视低视力辅助设备来改变放大因子。类似地，人工晶状体的放大水平通常是固定的，并且在不进行外科手术来用一个具有更高或更低的放大率的植入透镜替换原先植入的透镜的情况下不能够被改变。此外，使用具有较高放大率的低视力辅助设备或人工晶状体通常会给患者造成较小的视野和增加的失真。与较高放大率相关联的较短工作距离也可能危害到达阅读材料的光量，使得对患者而言阅读起来困难且不舒服。专利技术概述本专利技术旨在提供一种用于向具有视觉障碍的用户显示视频图像的新的且有用的系统和方法。一般而言，本专利技术提出了一种具有以下各项中的至少一者的系统或方法：包括显示区域中的标记，以便引导用户看标记以看到对焦的图像，以及使图像的一部分变形，以校正由视觉障碍引起的用户视野的对应部分中的变形。具体而言，本专利技术的第一部分是一种用于向具有视觉障碍的用户显示视频图像的系统，该系统包括：用于捕捉图像的视频相机；用于储存表征视觉障碍的数据的数据存储设备；用于取决于该数据来实时处理所捕捉的图像以生成经处理的图像的处理器；以及用于在显示区域中实时显示经处理的图像以供用户观看的图像显示设备；其中处理器可操作用于执行以下操作中的至少一者：(i)在显示区域中包括在偏离显示区域的中心的由所述数据确定的位置处的标记，由此，如果受用户视野的中心处的模糊视力影响的用户看该标记，则用户看到对焦的所捕捉的图像；或者(ii)通过取决于所述数据的校正矩阵使取决于所述数据的所捕捉的图像的一部分变形，由此，在通过显示设备显示经处理的图像之际，校正矩阵校正由视觉障碍引起的用户视野的对应部分中的变形。根据以上所提到的操作(i)，该系统能够使用标记来引导用户使用他/她的PRL观看所捕捉的图像。这可以允许用户用他/她的PRL更容易地观看所捕捉的图像，因为这要求较少的训练并且可以在没有验光师的情况下完成。根据以上所提到的操作(ii)，该系统能够允许用户看到带有较少的失真的所捕捉的图像，从而允许用户感觉到他/她的视力已被增强。本专利技术的第二部分是一种用于向具有视觉障碍的用户显示视频图像的方法，该方法包括：用视频相机捕捉图像；取决于表征视觉障碍的数据来实时处理所捕捉的图像，以生成经处理的图像；以及在显示区域中向用户实时显示经处理的图像；其中该处理包括以下操作中的至少一者：(i)在显示区域中包括在偏离显示区域的中心的由所述数据确定的位置处的标记，由此，当经处理的图像被显示给受用户视野的中心处的模糊视力影响的用户且该用户看标记时，该用户看到对焦的所捕捉的图像；或者(ii)通过取决于所述数据的校正矩阵使取决于所述数据的所捕捉的图像的一部分变形，由此，校正矩阵校正由视觉障碍引起的用户视野的对应部分中的变形。本专利技术的第三方面是一种图像处理模块，该图像处理模块用于实时处理用视频相机捕捉的图像以生成经处理的图像以供在显示区域中向具有视觉障碍的用户实时显示，其中该处理取决于表征视觉障碍的数据，并且其中该图像处理模块包括：被配置成接收所捕捉的图像的图像接收模块；被配置成接收数据的数据接收模块；以及以下中的一者或两者：(i)图像聚焦模块，该图像聚焦模块被配置成在显示区域中包括在偏离显示区域的中心的由所述数据确定的位置处的标记，由此，如果受用户视野的中心处的模糊视力影响的用户看该标记，则用户看到对焦的所捕捉的图像；(ii)图像校正模块，该图像校正模块被配置成通过取决于所述数据的校正矩阵使取决于所述数据的所捕捉的图像的一部分变形，由此，校正矩阵校正由视觉障碍引起的用户视野的对应部分中的变形。第一方面的处理器可包括第三方面的图像处理模块。附图简述现在仅为了示例起见将参照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向具有视觉障碍的用户显示视频图像的系统，所述系统包括：用于捕捉图像的视频相机；用于储存表征所述视觉障碍的数据的数据存储设备；用于取决于所述数据来实时处理所捕捉的图像以生成经处理的图像的处理器；以及用于在显示区域中实时显示所述经处理的图像以供所述用户观看的图像显示设备；其中所述处理器能够操作用于执行以下操作中的至少一者：(i)在所述显示区域中包括在偏离所述显示区域的中心的由所述数据确定的位置处的标记，由此，如果受所述用户视野的中心处的模糊视力影响的所述用户看所述标记，则所述用户看到对焦的所捕捉的图像；或者(ii)通过取决于所述数据的校正矩阵使取决于所述数据的所捕捉的图像的一部分变形，由此，在通过所述显示设备显示所述经处理的图像之际，所述校正矩阵校正由所述视觉障碍引起的所述用户视野的对应部分中的变形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.12 SG 10201503733W1.一种用于向具有视觉障碍的用户显示视频图像的系统，所述系统包括：用于捕捉图像的视频相机；用于储存表征所述视觉障碍的数据的数据存储设备；用于取决于所述数据来实时处理所捕捉的图像以生成经处理的图像的处理器；以及用于在显示区域中实时显示所述经处理的图像以供所述用户观看的图像显示设备；其中所述处理器能够操作用于执行以下操作中的至少一者：(i)在所述显示区域中包括在偏离所述显示区域的中心的由所述数据确定的位置处的标记，由此，如果受所述用户视野的中心处的模糊视力影响的所述用户看所述标记，则所述用户看到对焦的所捕捉的图像；或者(ii)通过取决于所述数据的校正矩阵使取决于所述数据的所捕捉的图像的一部分变形，由此，在通过所述显示设备显示所述经处理的图像之际，所述校正矩阵校正由所述视觉障碍引起的所述用户视野的对应部分中的变形。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，对所述图像的处理包括将所述图像平移到所述显示区域中的所述标记的位置。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，对所述图像的处理包括将所述图像放大可选放大因子倍。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，对所述图像的处理进一步包括在所述图像中标识感兴趣的对象，以及在对所述图像的所述放大之后基于所述标识来调整所述图像在所述显示区域中的位置。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述处理进一步包括对所捕捉的图像的颜色、对比度或锐度中的任意一个或多个的调整。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理进一步包括：对于所捕捉的图像中的每一个，确定所述图像是否包括文本，并且如果所述图像包括文本，则仅执行对所述图像的颜色、对比度或锐度中的任意一个或多个的调整。7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述处理包括改变所述图像的前景和背景颜色之一或两者。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述处理包括修改所捕捉的图像中的连续的图像以减小所述图像之间的偏移。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，进一步包括测量连续捕捉到的图像之间的偏移值，以及确定所述偏移值是否低于阈值，并且仅在所述偏移值低于阈值时执行所述修改。10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，修改所捕捉的图像中的连续的图像包括在所述图像中标识锚点区域，以及修改所述图像以使所述锚点区域对准。11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括用于捕捉由所述用户说出的语音命令的话筒，所述处理器能够操作用于识别所述命令并取决于所识别出的命令来修改对所捕捉的图像的实时处理。12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统被适配成用于通过进一步包括能够操作以将所述系统附接到用户的元件来供所述用户穿戴。13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述图像显示设备被配置成同时显示多个覆盖的层，所述层中的一个层包括所述经处理的图像，而所述层中的另一个层包括所捕捉的图像。14.一种用于向具有视觉障碍的用户显...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明海，刘江，黄永基，姚爱萍，林卓汉，A·劳德，
申请(专利权)人：新加坡科技研究局，陈笃生医院私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG