專利名稱：雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法和學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法和學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，具有雙眼像 差矯正、視功能測(cè)量(包括但不限于對(duì)比度閾值測(cè)量和雙眼立體視銳度測(cè)量)、視知覺學(xué)習(xí) 訓(xùn)練(包括但不限于雙眼對(duì)比度敏感度協(xié)同訓(xùn)練和雙眼立體視覺訓(xùn)練)多重功能，能夠通 過(guò)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)矯正雙眼像差獲得精細(xì)的視覺刺激，在此情形下，可以測(cè)量到在極限情 況下的人眼分辨能力，同時(shí)對(duì)雙眼進(jìn)行視知覺訓(xùn)練，從而有效提高視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練效果和 雙眼視功能。
背景技術(shù)：
人類視力的發(fā)育有一個(gè)逐步完善的過(guò)程。人出生時(shí)，眼球的發(fā)育已大體完成。但 是，無(wú)論是在解剖上，還是在生理功能上，都還沒有完全發(fā)育完善，在出生后的相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí) 間內(nèi)還在繼續(xù)發(fā)育。視力的正常發(fā)育要具備兩個(gè)條件一為出生后的自然生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程， 另一為外界的視覺刺激。在視力發(fā)育關(guān)鍵期的年齡(0-7歲)，如果長(zhǎng)時(shí)間把眼睛遮蓋，由于 沒有外界物像的正常視覺刺激，視力得不到應(yīng)有的發(fā)育，而只停留在低視力的水平。眼球的功能是影響視力的重要因素。眼球的光學(xué)特性并非完美，其性能受瞳 孔的衍射、角膜和晶狀體的像差、房水的散射等因素的影響(R. Williams，D.，& Hofer， H. .Formation and Acquisition ofthe Retinal Image. In :J.S. W. Leo M. Chalupa(Ed.) The VisualNeurosciences,the MIT Press,Cambridge,Massachusetts, London,England, 2003)。一般而言，房水的散射可以忽略不計(jì)。瞳孔較大時(shí)，像差較大，而衍射較??；瞳孔較 小時(shí)，像差較小，但衍射較大。人眼像差又可以分為低階像差和高階像差，其中低階像差很 容易得到矯正，而高階像差矯正起來(lái)則相對(duì)困難。最近，許多研究者(Geun-YoungYoon and David R. Williams, Visual Performance after correcting the monochromatic andchromatic aberrations of the eye, J. Opt. Soc. Am. A/Vol. 19，No. 2)把自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)(Adaptive Optics)應(yīng)用到視覺 科學(xué)的研究中來(lái)，希望借此來(lái)探索高階像差與正常人視力的關(guān)系以及空間視力的極限。但 是，矯正視覺系統(tǒng)的所有像差(低階和高階)后能否實(shí)現(xiàn)超常視力，仍未得出一致結(jié)論 (Marcos，S.，Sawides, L，Gambra, E.，&Dorronsoro, C.，Influence of adaptive-optics ocular aberrationcorrection on visual acuity at different luminances andcontrast polarities. 8 :1_12，2008)。視覺系統(tǒng)正常功能的發(fā)育需要視覺經(jīng)驗(yàn)的參與(Chiu，C.，&Weliky，Μ.，The Role of Neural Activity in the Development ofOrientation Selectivity. In :J. S. W. Leo M. Chalupa(Ed.)TheVisual Neurosciences，The Mit Press，Cambridge，Massachusetts， London, England, 2003) 0精細(xì)視力的發(fā)育需要視覺神經(jīng)系統(tǒng)的精細(xì)發(fā)育，而該發(fā)育則依賴 于眼球的光學(xué)系統(tǒng)在視網(wǎng)膜成像的清楚程度。在人眼高階像差和衍射的共同作用下，不能 在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生足夠清晰的圖像，由于該圖像清晰程度的限制，視覺神經(jīng)系統(tǒng)所能分辨的截止空間頻率超不過(guò)眼球在視網(wǎng)膜上所能產(chǎn)生的圖像的最高空間頻率。視知覺學(xué)習(xí)反映成年神經(jīng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)后可大大提高對(duì)特定圖像識(shí)別的能力，反 映了神經(jīng)系統(tǒng)在成年后的可塑性。已有很多心理學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)成人經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，可以大大提 高完成多種視知覺任務(wù)的成功率與速度(Zhou YF, Huang CB, Xu PJ, Tao LM, Qiu ZP, Li XR andLu ZL,Perceptual Learning Improves Contrast Sensitivity andVisual Acuity in Adults with Anisometropic Amblyopia. VisionResearch,46(5) :739_750,2006)。但 是，現(xiàn)有的視知覺學(xué)習(xí)通常采用鏡片矯正人眼低階像差，在人眼高階像差和衍射的共同作 用下，不能在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生足夠清楚的圖像，由于受到圖像清楚程度的限制，單純的視知覺 學(xué)習(xí)對(duì)人眼視功能的改善幅度有限。由于視覺神經(jīng)系統(tǒng)存在可塑性，本發(fā)明提出將自適應(yīng)光學(xué)像差矯正技術(shù)與視知覺 學(xué)習(xí)訓(xùn)練相結(jié)合，通過(guò)自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)矯正雙眼像差后，可以大大提高視網(wǎng)膜成像質(zhì)量，在 這種精細(xì)的視覺刺激下，對(duì)雙眼同時(shí)進(jìn)行視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練，提高視覺神經(jīng)系統(tǒng)的分辨率，從 而有效提高視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練效果和雙眼視功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法和學(xué)習(xí) 訓(xùn)練儀，具有雙眼像差矯正、視功能測(cè)量(包括但不限于對(duì)比度閾值測(cè)量和雙眼立體視銳 度測(cè)量)、視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練(包括但不限于雙眼對(duì)比敏感度協(xié)同訓(xùn)練和雙眼立體視覺訓(xùn)練) 多重功能，能夠通過(guò)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，矯正雙眼像差，獲得精細(xì)的視覺刺激，在此情形下，可 以測(cè)量到在極限情況下的人眼分辨能力，同時(shí)對(duì)雙眼進(jìn)行視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練，從而有效提高 視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練效果和雙眼視功能。根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提出了一種雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，包括 雙眼波像差測(cè)量步驟，利用近紅外信標(biāo)光源、波前矯正器和波前傳感器，分別測(cè)量得到被試 者左眼和右眼的波像差；雙眼波像差矯正步驟，分別根據(jù)測(cè)量得到被試者左眼和右眼的波 像差，驅(qū)動(dòng)控制波前矯正器，以分別校正被試者左眼和右眼的波像差；以及雙眼視知覺學(xué)習(xí) 訓(xùn)練步驟，不同空間頻率、不同對(duì)比度的視標(biāo)經(jīng)視頻處理電路處理后顯示在視標(biāo)顯示裝置 上，并通過(guò)被驅(qū)動(dòng)控制的波前矯正器顯示給被試者，進(jìn)行雙眼視功能測(cè)量和視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn) 練。優(yōu)選地，雙眼視功能測(cè)量是單眼/雙眼對(duì)比度閾值測(cè)量，采用心理物理學(xué)方法中 的調(diào)節(jié)法，根據(jù)被試者的回答情況來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)刺激的難易程度當(dāng)被試者連續(xù)回答正確的 次數(shù)達(dá)到第一預(yù)定次數(shù)時(shí)，下一個(gè)顯示的視標(biāo)的對(duì)比度降低；而當(dāng)被試者連續(xù)回答錯(cuò)誤的 次數(shù)達(dá)到第二預(yù)定次數(shù)時(shí)，下一個(gè)顯示的視標(biāo)的對(duì)比度升高。通過(guò)所述調(diào)節(jié)法，使被試者 在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的正確率保持在固定的水平上，從而得到被試者的單眼/雙眼對(duì)比度閾 值，對(duì)被試者的單眼/雙眼對(duì)比度閾值取倒數(shù)，得到單眼/雙眼對(duì)比度敏感度。更優(yōu)選地，在所述雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練步驟中，針對(duì)不同空間頻率的光柵，分別測(cè) 試被試者的左眼對(duì)比度閾值和右眼對(duì)比度閾值；根據(jù)被試者在不同空間頻率下左眼對(duì)比度 閾值和右眼對(duì)比度閾值的變化，選擇預(yù)定對(duì)比度閾值所對(duì)應(yīng)的空間頻率；以及利用所選擇 的空間頻率的光柵，進(jìn)行視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練過(guò)程。或者，在所述雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練步驟中，選擇前一次學(xué)習(xí)訓(xùn)練后測(cè)量得到的空間頻率；以及利用所選擇的空間頻率的光柵，進(jìn)行視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練過(guò)程。優(yōu)選地，雙眼視功能測(cè)量是雙眼立體視銳度測(cè)量，采用心理物理學(xué)方法中的固定 刺激法，通過(guò)測(cè)量不同雙眼視差大小下被試者的正確率，來(lái)得到被試者的心理物理曲線。更優(yōu)選地，在所述雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練步驟中，根據(jù)測(cè)量得到的心理物理曲線，選 擇雙眼視差；以及利用所選擇的雙眼時(shí)差，進(jìn)行預(yù)定周期的雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提出了一種雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，包括左 眼和右眼波像差測(cè)量子系統(tǒng)，分別包括近紅外信標(biāo)光源、波前矯正器和波前傳感器，用于分 別測(cè)量得到被試者左眼和右眼的波像差；左眼和右眼波像差矯正子系統(tǒng)，分別包括控制裝 置和所述波前矯正器，用于分別根據(jù)測(cè)量得到被試者左眼和右眼的波像差，驅(qū)動(dòng)控制所述 波前矯正器，以分別校正被試者左眼和右眼的波像差；以及雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練子系統(tǒng)，包 括視頻處理電路、視標(biāo)顯示裝置和所述波前矯正器，用于經(jīng)所述視頻處理電路處理不同空 間頻率、不同對(duì)比度的視標(biāo)，顯示在所述視標(biāo)顯示裝置上，并通過(guò)被驅(qū)動(dòng)控制的所述波前矯 正器顯示給被試者，進(jìn)行雙眼視功能測(cè)量和視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練。優(yōu)選地，所述波前矯正器是從變形反射鏡、液晶波前矯正器、微加工薄膜變形鏡、 微機(jī)電變形鏡、雙壓電陶瓷變形鏡、液體變形鏡中選擇的。優(yōu)選地，所述波前傳感器是從基于微透鏡陣列的哈特曼波前傳感器、基于微棱鏡 陣列的哈特曼波前傳感器、曲率波前傳感器、角錐波前傳感器中選擇的。優(yōu)選地，所述視標(biāo)顯示裝置是從CRT顯示器、商用投影儀、液晶顯示器、等離子體 顯示器、場(chǎng)致發(fā)光顯示器、有機(jī)發(fā)光顯示器中選擇的。優(yōu)選地，所述視頻處理電路對(duì)普通視頻輸出中的R通道和B通道進(jìn)行合并，并且實(shí) 現(xiàn)14位及以上的灰階。優(yōu)選地，所述左眼和右眼波像差矯正子系統(tǒng)共用同一控制裝置。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，首次將自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)應(yīng)用于雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練，該 系統(tǒng)具有雙眼像差矯正、視功能測(cè)量(包括但不限于對(duì)比度閾值測(cè)量和雙眼立體視銳度測(cè) 量)及視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練(包括但不限于雙眼對(duì)比度敏感度協(xié)同訓(xùn)練和雙眼立體視覺訓(xùn)練) 多重功能。相對(duì)于現(xiàn)有的視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練，該系統(tǒng)通過(guò)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)矯正雙眼像差獲得 精細(xì)的視覺刺激，在此情形下可以測(cè)量到在極限情況下的人眼分辨能力，同時(shí)對(duì)雙眼進(jìn)行 視知覺訓(xùn)練，有效提高視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練效果和雙眼視功能。


結(jié)合下面

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和 優(yōu)點(diǎn)更加清楚，其中圖1為本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2為本發(fā)明的視知覺學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的雙眼對(duì)比度敏感度協(xié)同訓(xùn)練示意圖。在附圖中，為了區(qū)分左眼和右眼，分別以后綴“L”和“R”表示用于左眼和右眼的各 個(gè)組件。
具體實(shí)施例方式為了清楚詳細(xì)的闡述本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，下面給出了一些本發(fā)明的具體實(shí)施例。下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，在描述過(guò)程中省略了對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō) 是不必要的細(xì)節(jié)和功能，以防止對(duì)本發(fā)明的理解造成混淆。圖1為本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)原理框圖；如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀由兩套近紅外信標(biāo) 光源IL和1R、兩套準(zhǔn)直鏡2L和2R、兩套第一反射鏡3L、3R、兩套第一分光鏡4L、4R、兩套第 二反射鏡5L和5R、兩套光束匹配望遠(yuǎn)鏡7L和7R、兩套波前矯正器8L和8R、兩套第三反射 鏡9L和9R、兩套光束匹配望遠(yuǎn)鏡IOL和10R、兩套第二分光鏡IlL和11R、兩套波前傳感器 12L和12R、計(jì)算機(jī)13L和13R、兩套高壓放大器14L和14R、兩套第四反射鏡15L和15R、直 角棱鏡16、成像光學(xué)系統(tǒng)17、視標(biāo)顯示裝置18、視頻處理電路19和計(jì)算機(jī)20組成。被試者 的左眼和右眼分別以附圖標(biāo)記6L和6R表示。此外，圖1中雖然以計(jì)算機(jī)13L、13R和20表 示不同用途的計(jì)算機(jī)，但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，計(jì)算機(jī)13L、13R和20可以 是同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，也可以是物理上分離的多臺(tái)計(jì)算機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法可以包括三個(gè)階段雙眼波像 差測(cè)量階段、雙眼波像差矯正階段、和視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練階段。在雙眼波像差測(cè)量階段中，近紅外信標(biāo)光源IL和IR發(fā)出的光，分別由準(zhǔn)直鏡2L 和2R準(zhǔn)直，經(jīng)第一反射鏡3L和3R、第一分光鏡4L和4R和第二反射鏡5L和5R反射進(jìn)人眼 6L和6R瞳孔；人眼6L和6R眼底反射的光，分別經(jīng)第二反射鏡5L和5R、第一分光鏡4L和 4R，透過(guò)光束匹配望遠(yuǎn)鏡7L和7R，再經(jīng)波前矯正器8L和8R、第三反射鏡9L和9R反射，通 過(guò)光束匹配望遠(yuǎn)鏡IOL和10R，至第二分光鏡IlL和IlR反射進(jìn)波前傳感器12L和12R，波 前傳感器12L和12R分別將測(cè)得的誤差信號(hào)送至計(jì)算機(jī)13L和13R處理成左眼波像差和右 眼波像差。之后，在雙眼波像差矯正階段中，計(jì)算機(jī)13L和13R分別根據(jù)測(cè)得的左眼波像差和 右眼波像差，經(jīng)計(jì)算機(jī)控制軟件處理，得到波前矯正器8L和8R的控制電壓，分別經(jīng)高壓放 大器14L和14R對(duì)所述控制電壓進(jìn)行放大后，驅(qū)動(dòng)波前矯正器8L和8R產(chǎn)生相應(yīng)變化，以分 別矯正左眼波像差和右眼波像差。在完成雙眼波像差矯正階段后，進(jìn)入視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練階段。安裝在計(jì)算機(jī)20上的 視功能測(cè)量與視覺訓(xùn)練軟件產(chǎn)生不同空間頻率、不同對(duì)比度的視標(biāo)，經(jīng)過(guò)視頻處理電路19 處理，顯示在視標(biāo)顯示裝置18上，被試者通過(guò)第二反射鏡5L和5R、第一分光鏡4L和4R，透 過(guò)光束匹配望遠(yuǎn)鏡7L和7R、波前矯正器8L和8R、第三反射鏡9L和9R、光束匹配望遠(yuǎn)鏡IOL 和10R，透過(guò)第二分光鏡IlL和11R，經(jīng)第四反射鏡15L和15R、直角棱鏡16和成像鏡頭17 觀察顯示在視標(biāo)顯示裝置18上的視標(biāo)，進(jìn)行雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練和人眼視功能測(cè)量(包括 但不限于對(duì)比度閾值測(cè)量和雙眼立體視銳度測(cè)量)。波前矯正器8L和8R可以從變形反射鏡(Deformable ref lectivemirror)、液晶 波前矯正器(Liquid crystal wavefront corrector)、微力口工薄膜變形鏡(Micromachined membrane deformable mirror)、微機(jī)電變形鏡(Microelectromechanical(MEMS) deformablemirror)、雙壓電陶瓷變形鏡(Bimorph deformable mirror)、液體變形鏡 (Liquid deformable mirror)中選擇。波前傳感器12L和12R可以從基于微透鏡陣列的哈特曼波前傳感器(Hartmarm wavefront sensor)、基于微棱鏡陣列的哈特曼波前傳感器(參見中國(guó)發(fā)明專利ZL03126431. X)、曲率波前傳感器(Curvature wavefront sensor)、角錐波前傳感器 (Pyramidwavefront sensor)中選擇。視標(biāo)顯示裝置18可以從CRT顯示器、商用投影儀、彩色液晶顯示器、等離子體顯示 器、場(chǎng)致發(fā)光顯示器、有機(jī)發(fā)光顯示器中選擇。視頻處理電路19可以合并普通視頻輸出中的R通道和B通道，能實(shí)現(xiàn)14位(16384 階)及以上的灰階，以滿足測(cè)量人眼視功能測(cè)量和視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練的需要。例如，視頻處理 電路19可以采用中國(guó)實(shí)用新型專利ZL02220968. 9中所公開的具體電路。圖2為本發(fā)明的視知覺學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的雙眼對(duì)比度敏感度協(xié)同訓(xùn)練示意圖。如圖2所示，在每一次訓(xùn)練過(guò)程中，屏幕上會(huì)順次出現(xiàn)兩次十字線，十字線出現(xiàn)的 同時(shí)伴隨聲音提示。緊接著每個(gè)十字線出現(xiàn)的有可能是空白圖形(灰屏)，有可能是待檢測(cè) 的目標(biāo)(一個(gè)邊緣經(jīng)模糊處理的正弦光柵)。當(dāng)光柵出現(xiàn)在第一個(gè)十字線之后，要求被試者 按下方向鍵的左鍵報(bào)告。當(dāng)光柵出現(xiàn)在第二個(gè)十字線之后，要求按方向鍵的右鍵報(bào)告。按 鍵之后會(huì)激活下一個(gè)訓(xùn)練任務(wù)。重復(fù)上述過(guò)程，直至所有訓(xùn)練任務(wù)結(jié)束，即完成一天的視知 覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練任務(wù)。例如，在本發(fā)明中，雙眼視功能測(cè)量可以是雙眼對(duì)比度閾值測(cè)量，可以采用心理物 理學(xué)方法中的調(diào)節(jié)法，根據(jù)被試者的回答情況來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)刺激的難易程度當(dāng)被試者連續(xù) 回答正確時(shí)，下一個(gè)顯示的視標(biāo)的對(duì)比度降低，相當(dāng)于增加一定難度；當(dāng)被試者回答錯(cuò)誤 時(shí)，下一個(gè)顯示的視標(biāo)的對(duì)比度升高，相當(dāng)于降低一定難度。這樣的調(diào)節(jié)機(jī)制使得被試者在 整個(gè)測(cè)試中的正確率保持在一個(gè)固定的水平上。隨著測(cè)試的繼續(xù)，最后對(duì)比度會(huì)收斂到被 試者的對(duì)比度閾值，取倒數(shù)之后就可以得到對(duì)比度敏感度。在雙眼對(duì)比度敏感度協(xié)同訓(xùn)練中，在訓(xùn)練前、后分別測(cè)試被試者單眼和雙眼的對(duì) 比度敏感度曲線，共測(cè)試8種空間頻率(0. 6、1、2、4、8、16、24、36周期/度)，不同空間頻率 的光柵隨機(jī)出現(xiàn)。測(cè)試結(jié)束后8種空間頻率都將收斂到被試者的人眼對(duì)比度閾值。根據(jù) 被試者在不同空間頻率下人眼對(duì)比度閾值變化的情況，選擇一個(gè)合適的空間頻率進(jìn)行訓(xùn)練 (即非優(yōu)勢(shì)眼的截止頻率；例如，可以根據(jù)測(cè)得的非優(yōu)勢(shì)眼的對(duì)比度敏感度曲線，推算出某 一被試者的非優(yōu)勢(shì)眼的對(duì)比度閾值為0. 4時(shí)所對(duì)應(yīng)的空間頻率)。訓(xùn)練過(guò)程中，光柵的頻率 始終固定不變，左、右眼的刺激圖形完全相同。再例如，在本發(fā)明中，雙眼視功能測(cè)量可以是雙眼立體視銳度測(cè)試，也可以采用心 理物理學(xué)方法中的固定刺激法，通過(guò)測(cè)量不同雙眼視差大小下被試者的正確率來(lái)得到其心 理物理曲線。在雙眼立體視覺訓(xùn)練中，在訓(xùn)練前、后采用固定刺激法測(cè)試不同雙眼視差下被試 者的正確率，從而得到其立體視覺心理物理曲線。根據(jù)訓(xùn)練前測(cè)量的心理物理曲線選定合 適大小的視差，并在此視差下訓(xùn)練10天左右。視知覺學(xué)習(xí)可以采用傳統(tǒng)的“測(cè)試一訓(xùn)練一再測(cè)試”方法，在選定的空間頻率(或 視差)下被試者每天在同一時(shí)間完成一定數(shù)量的訓(xùn)練任務(wù)。雙眼對(duì)比度敏感度協(xié)同訓(xùn)練可以采用和對(duì)比度閾值測(cè)量類似的調(diào)節(jié)法進(jìn)行訓(xùn)練， 且訓(xùn)練中，頭一天被試者的訓(xùn)練后最終的對(duì)比度閾值作為下一天的初始值。雙眼立體視覺訓(xùn)練可以采用和雙眼立體視銳度測(cè)量類似的固定刺激法進(jìn)行訓(xùn)練。 訓(xùn)練過(guò)程中，刺激的視差固定不變。
至此已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不 脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種其它的改變、替換和添加。因此，本發(fā)明 的范圍不局限于上述特定實(shí)施例，而應(yīng)由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
一種雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，包括雙眼波像差測(cè)量步驟，利用近紅外信標(biāo)光源、波前矯正器和波前傳感器，分別測(cè)量得到被試者左眼和右眼的波像差；雙眼波像差矯正步驟，分別根據(jù)測(cè)量得到被試者左眼和右眼的波像差，驅(qū)動(dòng)控制波前矯正器，以分別校正被試者左眼和右眼的波像差；以及雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練步驟，不同空間頻率、不同對(duì)比度的視標(biāo)經(jīng)視頻處理電路處理后顯示在視標(biāo)顯示裝置上，并通過(guò)被驅(qū)動(dòng)控制的波前矯正器顯示給被試者，進(jìn)行雙眼視功能測(cè)量和視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，其特征在于雙眼視功能測(cè)量是單眼/雙眼對(duì)比度閾值測(cè)量，采用心理物理學(xué)方法中的調(diào)節(jié)法，根 據(jù)被試者的回答情況來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)刺激的難易程度當(dāng)被試者連續(xù)回答正確的次數(shù)達(dá)到第一 預(yù)定次數(shù)時(shí)，下一個(gè)顯示的視標(biāo)的對(duì)比度降低；而當(dāng)被試者連續(xù)回答錯(cuò)誤的次數(shù)達(dá)到第二 預(yù)定次數(shù)時(shí)，下一個(gè)顯示的視標(biāo)的對(duì)比度升高。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，其特征在于通過(guò)所述調(diào)節(jié)法，使被試者在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的正確率保持在固定的水平上，從而得 到被試者的單眼/雙眼對(duì)比度閾值，對(duì)被試者的單眼/雙眼對(duì)比度閾值取倒數(shù)，得到單眼/ 雙眼對(duì)比度敏感度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，其特征在于 在所述雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練步驟中，針對(duì)不同空間頻率的光柵，分別測(cè)試被試者的左眼對(duì)比度閾值和右眼對(duì)比度閾值； 根據(jù)被試者在不同空間頻率下左眼對(duì)比度閾值和右眼 對(duì)比度閾值的變化，選擇預(yù)定對(duì)比度閾值所對(duì)應(yīng)的空間頻率； 利用所選擇的空間頻率的光柵，進(jìn)行視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練過(guò)程。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，其特征在于 在所述雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練步驟中，選擇前一次學(xué)習(xí)訓(xùn)練后測(cè)量得到的空間頻率；以及 利用所選擇的空間頻率的光柵，進(jìn)行視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練過(guò)程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，其特征在于雙眼視功能測(cè)量是雙眼立體視銳度測(cè)量，采用心理物理學(xué)方法中的固定刺激法，通過(guò) 測(cè)量不同雙眼視差大小下被試者的正確率，來(lái)得到被試者的心理物理曲線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法，其特征在于 在所述雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練步驟中，根據(jù)測(cè)量得到的心理物理曲線，選擇雙眼視差；以及利用所選擇的雙眼時(shí)差，進(jìn)行預(yù)定周期的雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練過(guò)程。
8.一種雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，包括左眼和右眼波像差測(cè)量子系統(tǒng)，分別包括近紅外信標(biāo)光源、波前矯正器和波前傳感器， 用于分別測(cè)量得到被試者左眼和右眼的波像差；左眼和右眼波像差矯正子系統(tǒng)，分別包括控制裝置和所述波前矯正器，用于分別根據(jù) 測(cè)量得到被試者左眼和右眼的波像差，驅(qū)動(dòng)控制所述波前矯正器，以分別校正被試者左眼和右眼的波像差；以及雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練子系統(tǒng)，包括視頻處理電路、視標(biāo)顯示裝置和所述波前矯正器，用 于經(jīng)所述視頻處理電路處理不同空間頻率、不同對(duì)比度的視標(biāo)，顯示在所述視標(biāo)顯示裝置 上，并通過(guò)被驅(qū)動(dòng)控制的所述波前矯正器顯示給被試者，進(jìn)行雙眼視功能測(cè)量和視知覺學(xué) 習(xí)訓(xùn)練。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于所述波前矯正器是從變形反射鏡、液晶波前矯正器、微加工薄膜變形鏡、微機(jī)電變形 鏡、雙壓電陶瓷變形鏡、液體變形鏡中選擇的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于所述波前傳感器是從基于微透鏡陣列的哈特曼波前傳感器、基于微棱鏡陣列的哈特曼 波前傳感器、曲率波前傳感器、角錐波前傳感器中選擇的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于所述視標(biāo)顯示裝置是從CRT顯示器、商用投影儀、液晶顯示器、等離子體顯示器、場(chǎng)致 發(fā)光顯示器、有機(jī)發(fā)光顯示器中選擇的。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于 所述視頻處理電路對(duì)普通視頻輸出中的R通道和B通道進(jìn)行合并，并且實(shí)現(xiàn)14位及以上的灰階。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，其特征在于 所述左眼和右眼波像差矯正子系統(tǒng)共用同一控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種雙眼自適應(yīng)光學(xué)視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練儀，包括左眼和右眼波像差測(cè)量子系統(tǒng)，用于分別測(cè)量得到被試者左眼和右眼的波像差；左眼和右眼波像差矯正子系統(tǒng)，用于分別根據(jù)測(cè)量得到被試者左眼和右眼的波像差，驅(qū)動(dòng)控制波前矯正器，以分別校正被試者左眼和右眼的波像差；以及雙眼視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練子系統(tǒng)，用于處理和顯示不同空間頻率、不同對(duì)比度的視標(biāo)，并通過(guò)被驅(qū)動(dòng)控制的波前矯正器顯示給被試者，進(jìn)行雙眼視功能測(cè)量和視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練。本發(fā)明在矯正雙眼像差以獲得精細(xì)的視覺刺激的情形下，可以測(cè)量到雙眼極限分辨能力，同時(shí)對(duì)雙眼進(jìn)行視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練，有效提高視知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練效果和雙眼視功能。
文檔編號(hào)A61H5/00GK101947158SQ20091026247
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者周逸峰, 張雨?yáng)|, 戴云, 趙豪欣, 饒學(xué)軍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所;中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)