本发明属于视觉测量,具体涉及一种基于视线追踪的对比敏感度检测系统及方法。
背景技术:
1、视力是最常用的视功能评估方法,反映人眼在高对比度条件下对精细物体的分辨能力。与之相比,对比敏感度能够从多维度反映空间视功能,对比敏感度是指视觉系统在不同对比度变化下对不同空间频率视标的分辨能力,能够提供人眼感知生活环境中真实视觉质量的相关信息,并能够更敏锐地发现视功能的微小损伤,是对视力、视野等常用的视功能评估方法的良好补充。
2、儿童在不同时期由于视觉系统的发育程度不同,对比敏感度曲线形态不同。临床常用的对比敏感度测试方法包括条栅图法、心理物理学测量法、快速对比敏感度测量法等,这些检查均需要受试者的配合及主动应答,要求受试者有一定的认知能力,因而不适用于儿童检查。
3、目前常用的儿童对比敏感度评估方法包括lea符号对比敏感度评估等图形表法、csv-1000等光栅图表法、优先注视法等。图形表法及光栅图标法采用的视标的空间频率和对比度均为固定值,有一定的天花板和地板效应,无法测量连续、完整的csf曲线,对视功能评价的灵敏度相对较差;优先注视法不需要受试者的言语反馈,但需要有经验的检查者来判断婴儿的注视点,若想得到完整的对比敏感度曲线,需要经过多次测试,耗时较长。
4、此外,以上测试的准确性还会受到测试环境如室内亮度、卡片摆放位置、测试距离以及卡片印刷质量等多种因素的影响。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺陷,本发明提出了一种基于视线追踪的对比敏感度检测系统,其特征在于,包括:
2、视标呈现模块,用于基于预设参数在屏幕上为用户呈现视标;
3、交互模块,用于通过视线追踪方式获取用户被测眼的视线落点,并将视线落点信息发送至记录分析模块;
4、记录分析模块,用于通过所述视线落点信息,对所述用户被测眼的对比敏感度进行分析,基于分析结果更新所述预设参数,并使所述视标呈现模块重复执行预设的步骤直至完成检测。
5、具体地,所述视标包括正弦视标,所述正弦视标的半径为2°视角,所述预设参数包括视标对比度和空间频率参数。
6、进一步地,所述视标对比度和空间频率参数是通过每一试次中所述用户的应答并基于算法确定的;
7、计算所述视标对比度的公式为:
8、
9、其中,c代表所述正弦视标的对比度,lmax代表所述正弦视标的干涉条纹中最大亮度的光强值,lmin代表所述干涉条纹中最小亮度的光强值。
10、具体地,所述“对所述用户被测眼的对比敏感度进行分析”是通过拟合对比敏感度函数曲线f(x)实现的,公式为:
11、
12、其中,所述预设参数以坐标系定义,sf为坐标系中的横坐标,用于表示空间频率,sfpeak用于表示对比敏感度函数曲线的峰值位置;
13、cs为坐标系中的纵坐标,用于表示对比度,cspeak用于表示对比敏感度函数曲线的峰值,即曲线在sf=sfpeak处的纵坐标值;
14、widthl代表控制曲线在sf<sfpeak区域的宽度,widthr代表控制曲线在sf≥sfpeak区域的宽度,第n次检测时的所述预设参数为sn(,cs)。
15、具体地,所述记录分析模块对所述预设参数的更新是通过自适应概率估计更新公式实现的,所述自适应概率估计更新公式为:
16、
17、其中,pn(f)代表第n次迭代时的概率密度函数,即未更新的概率密度函数;pn+1(f)代表第n+1次迭代后的概率密度函数,即更新后的概率密度函数;p(rn)代表观察到数据rn的概率,即在所有可能的概率密度函数情况下观察到数据rn的总体概率;p(rn|f)表示在给定f的条件下,观察到数据rn的概率,即为对于特定的概率密度函数f观测到数据rn的可能性。
18、具体地,更新所述预设参数的公式为:
19、
20、其中,sn+1(,cs)为第n+1次检测时的所述预测参数。
21、优选地,所述系统还包括:
22、反馈模块,所述反馈模块用于基于所述分析结果对所述用户进行反馈。
23、可选地,所述“基于所述分析结果对所述用户进行反馈”,包括:
24、若所述用户被测眼的视线落点与所述正弦视标位置一致,对所述用户进行正反馈;
25、若所述用户被测眼的视线落点与正弦视标位置不一致,对所述用户进行负反馈。
26、本发明还提出了一种基于视线追踪的对比敏感度检测方法,所述方法包括:
27、基于预设参数在屏幕上为用户呈现视标;
28、通过视线追踪方式获取用户被测眼的视线落点,并将视线落点信息发送至记录分析模块;
29、通过所述视线落点信息,对所述用户被测眼的对比敏感度进行分析,基于分析结果更新所述预设参数,并重复执行“基于预设参数在屏幕上为用户呈现视标”的步骤直至完成检测。
30、本发明还提出了一种计算机可读存储介质,存储有可执行指令,用于被处理器执行时,实现如前文所述的一种基于视线追踪的对比敏感度检测方法。
31、本发明至少具有以下有益效果:
32、本发明提出的方案通过视线追踪方式获取用户被测眼的视线落点,无需用户进行主动反馈,利用视线追踪技术能够准确记录用户被测眼的视线落点,从而实现对比敏感度的精确检测和分析,系统能够即时获取并分析用户的视线数据,实时更新预设参数,使得视标呈现模块能够根据实际情况进行动态调整,从而精确快速完成检测并输出对比敏感度函数曲线作为评估结果,从而提高了检测的效率和准确性,同时减少用户进行主观报告的需求提高了检测的一致性和可靠性;
33、进一步地,本方案引入正弦视标的视标对比度和空间频率参数,可以更准确地调节视标的特性,从而提高对比敏感度检测的准确性和可控性,根据用户的应答确定空间频率参数,可以从用户的实际情况出发调整视标的空间频率,使得对比敏感度检测更符合用户的视觉感知,通过拟合对比敏感度函数曲线来分析用户的对比敏感度,可以更直观地了解用户在不同空间频率和对比度下的视觉辨认能力,有助于更精细地评估用户的视觉表现,采用自适应概率估计更新公式对预设参数进行更新,可以根据实时数据调整参数,使系统更具智能化和适应性,提高对比敏感度检测的准确性和稳定性,系统引入反馈模块并根据分析结果对用户进行正反馈或负反馈,可以帮助用户更直观地了解自己的对比敏感度状况,促进用户在检测过程中的积极参与和改善;
34、特别地,本发明提出的方案可以对婴幼儿视觉功能进行精确的定量判断,通过客观测量替代检查者主观判断,提高测量准确性,完成两只眼睛的测量耗时约20分钟,相较于传统方式大幅提高了效率。
35、以此,本发明提供了一种基于视线追踪的对比敏感度检测系统及方法,本发明通过非侵入性方式即时获取并分析用户的视线数据,大幅简化了操作流程,无需用户进行主动反馈,并且可以实时更新预设参数以实现根据实际情况进行动态调整,从而不断优化检测过程,提高了检测的效率和准确性。
1.一种基于视线追踪的对比敏感度检测系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述视标包括正弦视标,所述正弦视标的半径为2°视角,所述预设参数包括视标对比度和空间频率参数。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述视标对比度和空间频率参数是通过每一试次中所述用户的应答并基于算法确定的;
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述“对所述用户被测眼的对比敏感度进行分析”是通过拟合对比敏感度函数曲线f(x)实现的,公式为:
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述记录分析模块对所述预设参数的更新是通过自适应概率估计更新公式实现的,所述自适应概率估计更新公式为:
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,更新所述预设参数的公式为:
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述“基于所述分析结果对所述用户进行反馈”,包括:
9.一种基于视线追踪的对比敏感度检测方法,其特征在于,所述方法包括:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有可执行指令,用于被处理器执行时,实现如权利要求9所述的方法。
