眼球检测和视觉模拟设备以及眼球检测以及视觉模拟方法技术

本申请公开了眼球检测和视觉模拟设备以及眼球检测和视觉模拟方法，包括：升降椅，用于托举目标对象升降，升降椅上设置有头部固定装置；显示设备，与升降椅面对面设置，使目标对象能够面向所述显示设备，显示设备包括升降部件和显示屏，升降部件托举显示屏升降，使显示屏的高度和升降椅的高度维持动态平衡，显示屏设置有图像捕捉模块，图像捕捉模块用于获取目标对象的眼球运动图像和头部运动图像；信息处理系统，与显示设备电连接，包括图像信息处理模块和仿真模块，图像信息处理模块能够将图像捕捉模块获取的图像信息转换为数据信息，仿真模块根据数据信息模拟目标对象的视觉效果。块根据数据信息模拟目标对象的视觉效果。块根据数据信息模拟目标对象的视觉效果。

【技术实现步骤摘要】
眼球检测和视觉模拟设备以及眼球检测以及视觉模拟方法


[0001]本专利技术涉及眼球训练和检测
，尤其涉及一种眼球检测和视觉模拟设备以及眼球检测以及视觉模拟的方法。

技术介绍

[0002]目前对于视觉损伤的类型和现有治疗方法已有不少的研究，不同的视觉损伤患者病因和其损伤的表现不尽相同，中心视野缺损主要表现为中心周围或中心旁盲点、中心盲点伴视敏度下降、罕见视野狭窄，严重时可导致患者中心视物变形甚至视力丧失，造成不同程度的视力残疾。缺血性视神经病变、视神经炎、黄斑疾病以及颅内病变等已成为不可逆视力损伤的主要原因，现有治疗中心视野缺损主要分为手术治疗方法和非手术治疗方法两种，其中光动力疗法是目前应用最为广泛的一种激光手术治疗方法，利用光化学效应直接封闭病变血管而不会损伤周围正常视网膜组织和细胞，但是这种治疗方法仍然会使得患者的视力不断下降。非手术治疗主要以药物治疗为主，通过药物直接作用于影响血管新生的关键部位，从而抑制血管新生，常见治疗药物包括雷珠单抗、康柏西普等。药物治疗的效果更加明显，但确实是需要反复多次治疗，费用较高，并且由于需要将药物注射到眼球内部，存在一定的风险。
[0003]基于以上情况，提出一种视觉评估、测试以及训练的装置，能够协助医学人员检测眼部的现象，也可以协助患者进行眼部锻炼。
[0004]眼球追踪是指运用现代电光学等各种检测手段获取受试者当前“注视方向”的技术。当人的眼睛看向不同方向时，眼部会有细微的变化，基于这些变化产生出可以提取的特征，计算机可以通过图像捕捉或扫描提取等方式，实时追踪眼球的变化，预测用户的状态和需求，并进行响应，达到用眼睛控制设备的目的。
[0005]现有的眼球追踪术的主要设备包括红外设备(如专利公开号CN108354584A)和图像采集设备。然而，红外眼球追踪设备通常存在较大的像差和畸变，造成红外摄像头采集的图像清晰度不够，且存在图像畸变的情况，导致后期图像处理的计算量增加，降低了眼球的追踪精度和速度。
[0006]近年来，飞速发展的计算机技术带动了计算机视觉技术的发展。而计算机视觉技术的发展也为更好的视觉研究提供了可能。在计算机视觉中，相机标定是获取物体三维空间信息的前提。与其同时，点云数据配准作为现实场景三维重构的重要步骤之一，在各个领域应用广泛。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例提供了一种基于计算机视觉技术的视觉评估、测试以及训练的装置，能够协助医学人员检测眼部的情况，也可以协助患者进行眼部锻炼。
[0008]本专利技术提供了一种眼球检测和视觉模拟设备，包括：升降椅，用于托举目标对象升降；显示设备，与所述升降椅面对面设置，使所述目标对象能够面向所述显示设备，所述显
示设备包括升降部件和显示屏，所述升降部件托举所述显示屏升降，使所述显示屏的高度和所述升降椅的高度维持动态平衡，所述显示屏设置有图像捕捉模块，所述图像捕捉模块用于获取目标对象的眼球运动图像和头部运动图像；信息处理系统，与所述显示设备电连接，包括图像信息处理模块和仿真模块，所述图像信息处理模块能够将所述图像捕捉模块获取的图像信息转换为数据信息，所述仿真模块根据数据信息模拟目标者的视觉效果。
[0009]在一些可选的实施例，还包括眼球颤动检测模块，所述眼球颤动检测模块包括动态目标靶子，所述动态目标靶子在所述显示设备展示，所述动态目标靶子以预定的轨迹移动，所述图像捕捉模块捕捉目标对象眼球跟踪所述动态目标靶子移动的眼球运动图像，所述图像信息处理模块处理所述眼球运动图像，根据所述眼球运动图像中的信息获取眼球颤动的幅度随时间之间的关系。
[0010]在一些可选的实施例，还包括视野评估模块，所述视野评估模块包括视觉范围测量模块，所述视觉范围测量模块用于判断目标对象眼球的视觉范围；
[0011]所述视觉范围测量模块包括刻度尺，所述刻度尺包括沿第一方向延伸的刻度尺和沿第二方向延伸的刻度尺；或者，所述视觉范围测量模块包括刻度尺图像，所述刻度尺图像在所述显示设备展示，所述图像中的刻度尺的尺寸与实际刻度尺的尺寸对应。
[0012]在一些可选的实施例，还包括眼位检测模块，所述眼位检测模块包括多个固态目标靶子，多个所述固态目标靶子设置在所述显示屏的预设位置，所述图像捕捉模块获取目标对象观测不同位置所述固态目标靶子的眼位图像，所述图像信息处理模块处理所述眼位图像，根据所述眼球运动图像中的信息获取目标对象眼球和正常眼球相比的倾斜角度。
[0013]在一些可选的实施例，括视力检测模块，所述视力检测模块包括视力检测图像，所述视力检测图像在所述显示设备展示以判断目标对象的眼球是否近视。
[0014]在一些可选的实施例，包括色觉检测模块，所述色觉检测模块包括色觉检测图像，所述色觉检测图像在所述显示设备展示以判断目标对象分辨颜色的能力。
[0015]在一些可选的实施例，还包括屈光度检测组件，所述屈光度检测组件包括多个屈光度检测部件，各个所述屈光度检测部件的屈光度不同。
[0016]在一些可选的实施例，所述升降椅包括不同体位固定组件(包括坐位、卧位、立位固定组件)，以及头部固定组件，所述固定组件包括固定部件和头部支撑部件。
[0017]在一些可选的实施例，所述仿真模块根据目标对象的眼球色觉区分数据、眼球屈光度数据、眼球视觉范围数据、眼位数据以及眼球颤动数据模拟目标对象眼球所呈现的场景。
[0018]另一方面，本专利技术提供了一种计算机，包括以上任一项所提到信息处理系统，所述信息处理系统包括图像信息处理模块和仿真模块，所述图像信息处理模块能够将所述图像捕捉模块获取的图像信息转换为数据信息，所述仿真模块根据数据信息模拟目标者的视觉效果。
[0019]再一方面，本专利技术提供了一种对眼球进行检测和对眼球进行视觉模拟方法，利用以上任一项所述的眼球检测和视觉模拟设备来实现，该方法包括以下步骤：调整升降椅和显示设备的高度，使所述显示屏的高度和所述升降椅的高度维持动态平衡；获取目标对象的眼球位置图像和眼球运动图像；将眼球位置图像和眼球运动图像转换为数据信息；根据数据信息得到目标对象的视觉效果。
[0020]在一些可选的实施例，根据数据信息得到目标对象的视觉效果的步骤包括，对所述数据信息进行计算以得到目标对象在不同视觉方向的视觉范围，并且将目标对象在不同视觉方向的视觉范围在显示设备中进行展示；所述计算方法包括tanθ＝(d*(D2+(Y
C
‑
V0)2)
1/2
)
÷
((X
C
‑
U0)2+(Y
C
‑
V0)2+D2+d2/4)；当摄像头检测到目标对象的眼球追踪动态目标靶子停止转动时，确定动态目标靶子的空间位置坐标为(Y
C
，Y
C
)，E1和E2分别为目标对象左右两个眼球的眼瞳孔的中心点，(U0，V0)中U0表示显示屏中动态目标靶子的运动起点，(U0，V0)中V0表示显示屏中动态目标靶子的空间坐标，θ表示动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种眼球检测和视觉模拟设备，其特征在于，包括：升降椅，用于托举目标对象升降；显示设备，与所述升降椅面对面设置，使所述目标对象能够面向所述显示设备，所述显示设备包括升降部件和功能平台，功能平台包括显示屏和采集平台，所述升降部件托举所述显示屏升降，使所述显示屏的高度和所述升降椅的高度维持动态平衡，所述采集平台设置有图像捕捉模块，所述图像捕捉模块用于获取目标对象的眼球位置图像和眼球运动图像；信息处理系统，与所述显示设备电连接，包括图像信息处理模块和仿真模块，所述图像信息处理模块能够将所述图像捕捉模块获取的图像信息转换为数据信息，所述仿真模块根据数据信息模拟目标者的视觉效果。2.根据权利要求1所述的眼球检测和视觉模拟设备，其特征在于，还包括眼球颤动检测模块，所述眼球颤动检测模块包括动态目标靶子，所述动态目标靶子在所述显示设备展示，所述动态目标靶子以预定的轨迹移动，所述图像捕捉模块捕捉目标对象眼球跟踪所述动态目标靶子移动的眼球运动图像，所述图像信息处理模块处理所述眼球运动图像，根据所述眼球运动图像中的信息获取眼球颤动的幅度随时间之间的关系。3.根据权利要求1所述的眼球检测和视觉模拟设备，其特征在于，还包括视野评估模块，所述视野评估模块包括视觉范围测量模块，所述视觉范围测量模块用于判断目标对象眼球的视觉范围；所述视觉范围测量模块包括刻度尺，所述刻度尺包括沿第一方向延伸的刻度尺和沿第二方向延伸的刻度尺；或者，所述视觉范围测量模块包括刻度尺图像，所述刻度尺图像在所述显示设备展示，所述图像中的刻度尺的尺寸与实际刻度尺的尺寸对应。4.根据权利要求1所述的眼球检测和视觉模拟设备，其特征在于，还包括眼位检测模块，所述眼位检测模块包括多个固态目标靶子，多个所述固态目标靶子设置在所述显示屏的预设位置，所述图像捕捉模块获取目标对象观测不同位置所述固态目标靶子的眼位图像，所述图像信息处理模块处理所述眼位图像，根据所述眼球运动图像中的信息获取目标对象眼球和正常眼球相比的倾斜角度。5.根据权利要求1所述的眼球检测和视觉模拟设备，其特征在于，包括视力检测模块，所述视力检测模块包括视力检测图像，所述视力检测图像在所述显示设备展示以判断目标对象的眼球是否近视。6.根据权利要求1所述的眼球检测和视觉模拟设备，其特征在于，包括色觉检测模块，所述色觉检测模块包括色觉检测图像，所述色觉...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪楚奕，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京天坛医院，
类型：发明
国别省市：