包觉异常定量检测仪制造技术

本发明专利技术涉及一种用于检测人体色觉是否正常的仪器及检测方法，由计算机ＰＣ、高性能彩色ＣＲＴ显示器、光电标准人眼定标系统、专用应答键盘、打印机、遮光罩及下鄂支撑架组成，计算机ＰＣ输出的视频信号至高性能彩色ＣＲＴ显示器、输出的打印指令至打印机，光电标准人眼定标系统检测的自动检测信号至计算机ＰＣ的数据接口，专用应答键盘的信号输出端至计算机ＰＣ的键盘输入接口。优点：一是实现了机控制全自动色觉异常的心理物理定量检测；二是通过一次测量即可获得从中性灰沿红－绿和黄－蓝颜色混同线向红色、绿色、蓝色、黄色方向的颜色视觉辨别阈值，建立与临床上的色觉正常、色盲以及各种不同色弱程度的对应关系，从而实现色觉异常的自动定量检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于检测人体色觉是否正常的仪器及检测方法，属医疗检测设备制造领域。
技术介绍
目前色觉异常的检查方法主要有颜色混合器测定法，该仪器的工作原理是基于瑞利的颜色混匹配方程红(R)+绿(B)＝黄(Y)，即红光与绿光混合可以匹配出黄光。该色觉异常检查仪的圆形观察窗分为左右两个半视场，右半视场中直接提供黄光，其亮度(明度)可调；左半社场中则同时投射红光和绿光，因此实际上左半视场中显示的是红光和绿光的混合色。对于正常色觉者而言，既可以同时分辩红、绿、黄等颜色，也可以用适当的比例的红光和绿光混合匹配出黄光，最终看到左右两半视场的黄色完全一致。而对异常色觉而言，可能既不能正常分辩红色、绿色或黄色，也不能用红色光和绿色光匹配黄色光，或者即使能用红光和绿光匹配出黄光，但所用的红光和绿光的比例失调。比例失调的程度取决于色弱或色盲的严重程度，如绿色弱者需要更多的绿色才能匹配出黄色，红色弱者需要更多的红色，二色觉者可以用任何比例的红光和绿光混合“匹配”出黄光，但实际上并不是真正意义上的颜色匹配，而只是感受的灰度相同罢了。最早的Nagel型色觉异常检查仪(颜色混合器)中的红光波长为670nm，绿光和黄光波长分别采用于35nm和589.3nm。实用化的颜色混合器采用的波长为670.8nm(红)、546(绿)和589.3nm(黄)。该仪器主要用于检查红、绿色弱和色盲，而且颜色匹配方式固定，测定结果对操作过程和光源等硬件有较大的相关性，对被测者的颜色理解力和文化程度等个人因素也有一定的依赖性，所以检测结果的客观性和有效性受到影响，此外该方法对蓝(紫)色觉者异常不能进行直接的测定。
技术实现思路
设计目的采用计算机控制的彩色CRT显示器模拟色仿真技术，设计一种全新的计算机控制色觉异常自动定量检测仪。设计方案本专利技术主要由主计算机PC、高性能真彩色CRT显示器、光电标准人眼定标系统、专用应答键盘、打印机、遮光罩以及下鄂支撑架等部分组成，人眼与颜色刺激之间的距离(观察距离)为50cm，在功能上主要包括显示器光色参数自动定标、计算机模拟色仿真显示以及颜色辨别特性心理物理定量测试等功能模块组成。技术方案1色觉异常定量检测仪由计算机PC、高性能彩色CRT显示器、光电标准人眼定标系统、专用应答键盘、打印机、遮光罩及下鄂支撑架组成，计算机PC输出的视频信号至高性能彩色CRT显示器、输出的打印指令至打印机，光电标准人眼定标系统检测的自动检测信号至计算机PC的数据接口，专用应答键盘的信号输出端至计算机PC的键盘输入接口。光电标准人眼定标系统由光谱三刺激值曲线的光色传感器、光电信号放大与A/D变换等信号处理与采集单元、PC接口与数据通讯以及供电单元等模块构成，光谱三刺激值曲线的色度型光色传感器从彩色CRT显示器荧光屏上获得的颜色剌激的光电信号，经高精度快速放大和A/D转换，由微处理机系统读入所采集到的数字信号，并进行数据处理后，经由串行接口与主机PC进行数据通讯；专用应答键盘由微处理机进行监控管理，并利用共享的串行接口RS-232与主机通讯，其专用键盘包括开始/中止、左上、左下、右上、右下以及相同等专用按钮，分别用于启动和中止色觉阈值测试过程、应答测试颜色刺激所在四个小正方形色块位置以及无法辩别颜色刺激色块时的按键。光谱三刺激值曲线的光色传感器包含X、Y、Z三个颜色通道，其输出的光电信号分别由三路放大电路进行电流-电压转换(A1)和电压放大(A2)，经过放大的模拟电压信号由多通道高分辩率A/D变换器转换成数字信号，使三路光电信号在微处理机系统的控制下准确地读入二级单片机，微处理机系统读入光电数字信号并进行数据处理后，将结果通过串行接口RS-232送至主计算机PC，从而完成颜色信息的一次光电采集过程；光电传感器响应特性的光度色度定标系统自动存储于定标系统内部基于I2C总线可电擦除只读存储器E2PROM中，RESET电路为微处理机系统提供可靠的上电复位信号，外部晶振电路OSC为单片机系统提供准确的工作时钟，复位与外部晶振电路(RST&OSC)、可电擦除只读存储器(E2PROM)等外围电路与单片机主体芯片CPU一并组成微处理单片机系统。技术方案2色觉异常定量检测设计方法，如权利要求1所述，首先对彩色CRT显示器的R、G、B三色荧光粉发光特性进行测定和分析，建立其γ曲线的数学模型，利用R、G、B三色电子枪的激发特性和三色荧光粉的色品坐标构成三色缓冲器颜色输入值与CIE标准色度系统之间的特征矩阵及其映射关系实现颜色的仿真显示。光电标准人眼定标系统的光度色度校正与测试包括光电定标系统调试和颜色信号发生器，首先用带望远镜系统的高精度彩色亮度计或光谱光度计，对光电标准人眼定标系统中符合(CIE)标准光谱三刺激值曲线的X、Y、Z三个色度通道光电传感器进行光度色度校正，修正系数自动存入定标系统内部基于I2C总线的可电擦除只读存储器E2PROM中，使光电定标系统与测试软件之间参数分离，其次利用颜色信号发生器提供的中心十字线标志将标准光谱光度计和光电控头分别瞄准和定位于CRT屏幕的中央，然后根据需要将屏幕的颜色设置成白、黑、红、黄、绿、蓝等各种单色或混色，并用标准光谱光度计测出该屏幕颜色的色度参数(三刺激值或色度坐标)，接着，将光电探头对准屏幕，由光电定标系统调试和校正软件测定CRT上显示的定标颜色的信号，将该定标颜色参数输入指定文本框中，由软件功能自行计算出各色度通道的修正系数，最后，经由主机与光电定标系统的微处理机之间的串行通讯将光色校正系数传给二级微机，并自动存入定标系统内部基于I2C总线可电擦除只读存储器E2PROM中，以备系统进行GAMA标定时实时调用；计算机模拟色仿真显示模块是基于彩色CRT显示器R、G、B三色荧光粉色度参数及其γ特性的定标数学模型，按照CIE计算机控制的CRT显示器色度特性定标的标准建立CRT三色缓冲器数字输入值(LUT-R，LUT-G，LUT-B)与CIE-XYZ参数之间的变换模型及特征矩阵，即LUT-RLUT-GLUT-B↔Lum-RLum-GLum-B↔XYZ]]>其中(Lum-R，Lum-G，Lum-B)＝(LR，LG，LB)表示R、G、B三色荧光粉的发光亮度，根据荧光粉的定标参数可以确定目标显示颜色三刺激值(X，Y，Z)与三色荧光粉发光亮度之间的映射特征矩阵AXYZ=ALRLGLB]]>或LRLGLB=A-1XYZ]]>由此可以求出所需R、G、B电子枪的激发亮度(LR，LG，LB)，根据CRT输入输出定标特性所确定的γ曲线的数学模型 LRLGLB=fLUT-RLUT-GLUT-B]]>或LUT-RLUT-GLUT-B=f-1LRLGLB]]>或以获得在CRT上显示要求的颜色剌激所需要的三色缓冲器数字输入参数(LUT-R，LUT-G，LUT-B)，最终达到在常规彩色CRT显示器上保真再现具有要求亮度和色度的颜色剌激的模拟色仿真功能；利用光电标准人眼定标系统的光度色度校正与测试模块在CRT显示指定CIE1931色度坐标X、Y和明度系数Y的颜色，由此测试和验证颜色复现结果的准确性和可靠性，其中包括颜色本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色觉异常定量检测仪，其特征由计算机ＰＣ、高性能彩色ＣＲＴ显示器、光电标准人眼定标系统、专用应答键盘、打印机、遮光罩及下鄂支撑架组成，计算机ＰＣ输出的视频信号至高性能彩色ＣＲＴ显示器、输出的打印指令至打印机，光电标准人眼定标系统检测的自动检测信号至计算机ＰＣ的数据接口，专用应答键盘的信号输出端至计算机ＰＣ的键盘输入接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄黎敏，
申请(专利权)人：黄黎敏，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]