CN111772573A - 双眼聚散灵敏度检测装置及其数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双眼聚散灵敏度检测装置及其数据处理方法，操作简单，降低了对聚散灵敏度检测人员的专业与经验要求，提高了检查的效率与结果的可靠性。检测装置包括刺激装置和检测系统，刺激装置交替对双眼进行会聚刺激和散开刺激。检测系统包括检测模块和处理模块，检测模块检测所述刺激装置切换刺激类别，并输出切换信号，处理模块根据获取切换信号的时间记录所述时间数据，并根据整个检测过程中记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。可以对双眼进行聚散灵敏度训练，而且可以在检测过程中自动记录双眼分别在会聚刺激和散开刺激下融像所需的时间数据，并根据记录的时间数据确定双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。

Description

双眼聚散灵敏度检测装置及其数据处理方法

技术领域

本发明涉及用于测试和训练眼睛的设备领域，特别是涉及一种双眼聚散灵敏度检测装置及其数据处理方法。

背景技术

双眼聚散异常是引起视疲劳主要因素之一，眼视光临床中会用到多种方法对聚散功能进行检查与训练。聚散检查包括检测AC/A、聚散幅度、聚散灵敏度等，其中，聚散灵敏度反映了被测者双眼对会聚刺激和散开刺激作出聚散反应变换的速度的能力，是用于双眼视功能检测的重要指标。现有的聚散灵敏度检查的操作过程比较繁杂，对检查人员的专业能力与被检查人员的配合程度要求较高，计时计数不方便且误差较大。缺乏一种操作简单，计时计数方便且结果可靠程度高，只需要一定专业基础的检查人员就能高效地进行聚散灵敏度检测的装置。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种双眼聚散灵敏度检测装置及其数据处理方法，操作简单，只需要一定专业基础的检查人员即可高效地进行聚散灵敏度检测。

技术方案如下：

第一方面，提供了一种双眼聚散灵敏度检测装置，包括：

刺激装置，用于交替对双眼进行会聚刺激和散开刺激；

检测系统，用于检测所述刺激装置切换刺激类别，并记录刺激装置每次切换时的时间数据，该时间数据包括刺激装置的切换时间，以及切换前刺激装置对应的刺激类别，所述检测系统根据记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。

结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述刺激装置包括翻转镜，该翻转镜设置有Bo三棱镜组、Bi三棱镜组、翻转镜架和驱动装置，该Bo三棱镜组、Bi三棱镜组安装在翻转镜架上，所述翻转镜架与驱动装置连接，所述驱动装置驱动翻转镜架翻转，以切换刺激类别。

结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第二种可实现方式中，所述驱动装置包括伺服电机、驱动器和按键开关，该伺服电机的驱动轴经传动机构与翻转镜架连接；

按键开关，用于在按动时向驱动器发送翻转信号；

驱动器，用于在接收到翻转信号后控制伺服电机驱动翻转镜架翻转。

结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第三种可实现方式中，所述检测系统包括：

检测模块，用于检测所述刺激装置切换刺激类别，并输出切换信号；

处理模块，用于根据获取切换信号的时间记录所述时间数据，并根据整个检测过程中记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。

结合第一方面的第三种可实现方式，在第一方面的第四种可实现方式中，所述检测模块包括位移传感器，该位移传感器用于检测所述翻转镜翻转。

第二方面，提供了一种双眼聚散灵敏度检测装置的数据处理方法，检测装置包括检测系统，该检测系统配置的数据处理方法包括：

确定当前刺激装置对应的刺激类别并计时；

检测刺激装置是否切换刺激类别，当检测到刺激装置切换刺激类别时，记录切换时的时间数据；

如此循环，直至检测结束；

根据记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、会聚用时和散开用时。

结合第二方面，在第二方面的第一种可实现方式中，所述确定当前刺激装置对应的刺激类别并计时包括：确定检测开始时刺激装置对应的刺激类别，以及确定检测过程中刺激装置每次切换后对应的刺激类别。

结合第二方面的第一种可实现方式，在第二方面的第二种可实现方式中，所述检测系统根据预存的刺激类别信息确定检测开始时刺激装置对应的刺激类别，并在检测过程中，根据最新记录的时间数据中的刺激类别确定刺激装置切换后对应的刺激类别。

结合第二方面，在第二方面的第三种可实现方式中，所述检测系统根据确定的会聚用时和散开用时计算所述聚散灵敏度。

结合第二方面，在第二方面的第四种可实现方式中，所述检测系统采用以下方法确定会聚用时和散开用时：

按照刺激类别对记录的所有时间数据进行归类，得到分别与会聚刺激和散开刺激对应的会聚数据集、散开数据集；

采用离差分析算法对会聚数据集和散开数据集进行处理，去除误差数据；

根据处理后的会聚数据集和散开数据集分别计算会聚用时和散开用时。

有益效果：采用本发明的双眼聚散灵敏度检测装置及其数据处理方法，可以在检测过程中交替对双眼进行会聚刺激和散开刺激，不仅可以对双眼进行聚散灵敏度训练，而且可以在检测过程中自动记录双眼分别在会聚刺激和散开刺激下融像所需的时间数据，并根据记录的时间数据确定双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。提高了聚散灵敏度检查过程的效率，增加结果数据的可靠性；自动记录聚散灵敏度训练的结果，使训练更有针对性，更容易坚持。

附图说明

图1为本发明的检测装置的原理框图；

图2为刺激装置的原理框图；

图3为检测系统的原理框图；

图4为本发明的数据处理方法的流程图；

图5为数据处理方法具体的检测流程图；

图6为确定散开用时和会聚用时的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的双眼聚散灵敏度检测装置的原理框图，该检测装置包括：

刺激装置，用于交替对双眼进行会聚刺激和散开刺激；

检测系统，用于检测所述刺激装置切换刺激类别，并记录刺激装置每次切换时的时间数据，该时间数据包括刺激装置的切换时间，以及切换前刺激装置对应的刺激类别，所述检测系统根据记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。

具体而言，聚散灵敏度指1分钟内双眼完成的聚散周期数，聚散周期是指双眼由集合状态过度到散开状态，再由散开状态过度到集合状态。会聚用时是指双眼由散开状态到集合状态所需时间，散开用时是指双眼由集合状态到散开状态所需时间。

在检测时，受测者在会聚刺激下，观察到2个图像融合成单一图像时，表明双眼进入相应的集合状态。此时，受测者可以将刺激装置切换为散开刺激，以诱发双眼进行入散开状态，当受测者再次观察到2个图像融合成单一图像时，表明双眼进入相应的散开状态，受测者再次将刺激装置切换为会聚刺激，诱发双眼进入集合状态。如此反复，就可以交替诱发双眼进入集合状态和散开状态，完成对双眼的聚散训练。

受测者可以使用刺激装置交替对双眼进行会聚刺激和散开刺激，其中，会聚刺激可以使射入眼睛的光线向双眼颞侧偏离，从而诱发双眼会聚成集合状态。散开刺激可以使射入眼睛的光线会向双眼鼻侧偏离，从而诱发双眼外展形成散开状态。

检测过程中，检测系统可以在刺激装置每次切换时自动记录切换前诱发双眼的刺激类别，以及在该刺激类别的刺激下，双眼过度到相应状态所需的时间。在检测结束后，检测系统可以根据记录的所有时间数据统计出整个检测过程中双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。因此，受测者可以自行进行双眼聚散灵敏度检测，无需与专业的检查人员配合。

在本实施例中，优选的，为了方便受测者自己进行检测，所述刺激装置包括翻转镜，该翻转镜设置有Bo三棱镜组、Bi三棱镜组，Bo三棱镜组、Bi三棱镜组分别包括2块并排设置的Bo三棱镜和Bi三棱镜，Bo三棱镜组、Bi三棱镜组可以上下平行设置在翻转镜架或平移镜架上，也可以按照一定角度交叉设置在平面旋转镜架上。

Bo三棱镜组、Bi三棱镜组可以分别诱使双眼进入集合状态和散开状态，通过翻转翻转镜可以切换双眼前方的三棱镜组类别，以达到切换刺激装置对应的刺激类别。

为了方便受测者操作，翻转镜设置有驱动装置，驱动装置与安装Bo三棱镜组、Bi三棱镜组的翻转镜架连接，驱动翻转镜架翻转。在本实施例中，如图2所示，所述驱动装置包括伺服电机、驱动器和按键开关，该伺服电机的驱动轴经传动机构与刺激装置连接，按键开关用于在按动时向驱动器发送翻转信号，驱动器用于在接收到翻转信号后控制伺服电机驱动翻转镜架翻转。整个翻转镜的具体安装结构与已授权专利《一种平面旋转式翻转镜》(公告号CN208808450U)基本相同。

驱动器的控制信号端经按键开关连接信号源，在检测时，受测者观察到影响融合成单一图像后，只需要按动按键开关，驱动器就会得到翻转信号，从而控制伺服电机旋转，伺服电机通过传动机构带动翻转镜架翻转一定角度，即可切换受测者双眼前方的镜片组，以切换刺激装置的刺激类别。

在本实施例中，优选的，如图1所示，所述检测系统包括：

检测模块，用于检测所述刺激装置切换刺激类别，并输出切换信号；

处理模块，用于根据获取切换信号的时间记录所述时间数据，并根据整个检测过程中记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。

具体而言，如图3所示，处理模块可以包括处理器，处理器连接有计时模块、存储器、信号接口电路等。计时模块用于计时，存储器用于存储时间数据，信号接口电路用于与检测模块信号连接。

当检测模块检测到翻转镜翻转时，检测模块可以向处理器发送切换信号，处理器通过信号接口电路获取到切换信号后，可以根据存储器中最新记录的时间数据对应的刺激类别，确定当前刺激装置对应的刺激类别。同时，通过计时模块开始计时，直至再次获取到检测模块发送的切换信号。处理器根据计时模块记录的切换时间，结合刺激类别生成时间数据存储到存储器中。在检测结束后，处理器就可以从存储器终端调取所有存储的时间数据进行计算，得到聚散灵敏度、会聚用时和散开用时。

在本实施例中，优选的，为了检测翻转镜翻转，所述检测模块包括位移传感器，该位移传感器设置在翻转镜上，用于检测所述翻转镜翻转。

在本实施例中，为了方便安装以及检测，位移传感器选用的是编码器，编码器的转轴是与伺服电机连接，具体的连接结构与现有编码器和电机的连接结构相同。编码器的信号输出端通过匹配的信号接口电路与处理器信号连接。伺服电机转动时会触发编码器产生脉冲信号，编码器产生的脉冲信号作为切换信号可以传送给处理器。

如图4所示的双眼聚散灵敏度检测装置的数据处理方法的流程图，所述检测系统配置的数据处理方法包括：

步骤1、确定当前刺激装置对应的刺激类别并计时；

步骤2、检测刺激装置是否切换刺激类别，当检测到刺激装置切换刺激类别时，记录切换时的时间数据；

如此循环，直至检测结束；

步骤3、根据记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、会聚用时和散开用时。

具体而言，如图5所示，在检测开始后，检测系统的处理器首先进行系统初始化，然后通过计时模块开始计时，同时确定当前刺激装置对应的刺激类别。然后，判定是否获取到编码器发送的切换信号，若没有获取到，处理器则通过计时模块继续计时，并继续判定。如果处理器获取到切换信号，处理器则根据计时模块记录的时间确定切换时间，并结合刺激类别生成时间数据，然后，处理器将生成的时间数据发送给存储器，并重新通过计时模块开始计时和确定刺激装置对应的刺激类别。如此循环，直至检测结束，最后，处理器从存储器中调取出所有的时间数据，根据调取的时间数据计算出聚散灵敏度、会聚用时和散开用时。

在本实施例中，优选的，所述确定当前刺激装置对应的刺激类别并计时包括：确定检测开始时刺激装置对应的刺激类别，以及确定检测过程中刺激装置每次翻转后对应的刺激类别。

检测开始时，所述检测系统可以根据预存的刺激类别信息确定检测开始时刺激装置对应的刺激类别，刺激类别信息可以通过人工直接设定在存储器中，也可以在每次检测结束后，处理器根据最后记录的时间数据中的刺激类别生成并存储到存储器中。

确定了检测开始翻转镜对应的刺激类别后，检测系统可以生成翻转镜初始时的时间数据存储到存储器中。并且，还可以根据存储器最新记录的时间数据的刺激类别确定翻转镜每次翻转后对应的刺激类别。为了方便确定最新记录的时间数据，存储器按照数据的生成时间依次存储所述时间数据。

在本实施例中，所述检测系统根据确定的会聚用时和散开用时计算所述聚散灵敏度。聚散灵敏度是指单位时间内完成的聚散周期数，聚散周期包括眼睛额会聚和散开，通过眼睛有散开状态转换为集合状态所用的会聚时间，以及眼睛有集合状态转换为散开状态所用的散开时间，可以计算得到一次聚散周期所需的总时长，由此即可计算得到聚散灵敏度。

在本实施例中，优选的，如图6所示，所述检测系统采用以下方法确定会聚用时和散开用时：

步骤2-1、按照刺激类别对记录的所有时间数据进行归类，得到分别与会聚刺激和散开刺激对应的会聚数据集、散开数据集；

步骤2-2、采用离差分析算法对会聚数据集和散开数据集进行处理，去除误差数据；

步骤2-3、根据处理后的会聚数据集和散开数据集分别计算会聚用时和散开用时。

为了提高数据的准确性，以准确评估双眼的聚散平衡状况，本实施例采用大数据分析的方法计算会聚用时和散开用时。具体而言：

首先，处理器从存储器中调取时间数据后，按照时间数据中的刺激类别将每项时间数据分别归类到会聚数据集和散开数据集中。

然后，分别统计会聚数据集和散开数据集中时间数据的数据总量和切换时间总和，并分别根据会聚数据集和散开数据集对应的切换时间总和和数据总量，分别计算整个检测过程中双眼由散开状态到集合状态所需的平均用时，以及双眼由集合状态到散开状态所需的平均时间，并根据会聚数据集和散开数据集对应的平均用时，分别剔除会聚数据集和散开数据集中偏离度高的时间数据，并根据剩余的时间数据生成处理后的会聚数据集和散开数据集。

最后，基于处理后的会聚数据集和散开数据集计算会聚平均用时和散开平均用时，以此确定会聚用时和散开用时。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双眼聚散灵敏度检测装置，其特征在于，包括：

刺激装置，用于交替对双眼进行会聚刺激和散开刺激；

检测系统，用于检测所述刺激装置切换的刺激类别，并记录刺激装置每次切换时的时间数据，该时间数据包括切换时间，以及切换前刺激装置对应的刺激类别，所述检测系统根据记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。

2.根据权利要求1所述的双眼聚散灵敏度检测装置，其特征在于：所述刺激装置包括翻转镜，该翻转镜设置有Bo三棱镜组、Bi三棱镜组、翻转镜架和驱动装置，该Bo三棱镜组、Bi三棱镜组安装在翻转镜架上，所述翻转镜架与驱动装置连接，所述驱动装置驱动翻转镜架翻转，以切换刺激类别。

3.根据权利要求2所述的双眼聚散灵敏度检测装置，其特征在于，所述驱动装置包括伺服电机、驱动器和按键开关，该伺服电机的驱动轴经传动机构与翻转镜架连接；

按键开关，用于在按动时向驱动器发送翻转信号；

驱动器，用于在接收到翻转信号后控制伺服电机驱动翻转镜架翻转。

4.根据权利要求2所述的双眼聚散灵敏度检测装置，其特征在于，所述检测系统包括：

检测模块，用于检测所述刺激装置切换刺激类别，并输出切换信号；

处理模块，用于根据获取切换信号的时间记录所述时间数据，并根据整个检测过程中记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、散开用时和会聚用时。

5.根据权利要求4所述的双眼聚散灵敏度检测装置，其特征在于，所述检测模块包括位移传感器，该位移传感器用于检测所述翻转镜翻转。

6.一种双眼聚散灵敏度检测装置的数据处理方法，其特征在于，检测装置包括检测系统，该检测系统配置的数据处理方法包括：

确定当前刺激装置对应的刺激类别并计时；

检测刺激装置是否切换刺激类别，当检测到刺激装置切换刺激类别时，记录切换时的时间数据；

如此循环，直至检测结束；

根据记录的所有时间数据确定双眼的聚散灵敏度、会聚用时和散开用时。

7.根据权利要求1所述的双眼聚散灵敏度检测装置的数据处理方法，其特征在于，所述确定当前刺激装置对应的刺激类别并计时包括：确定检测开始时刺激装置对应的刺激类别，以及确定检测过程中刺激装置每次切换后对应的刺激类别。

8.根据权利要求7所述的双眼聚散灵敏度检测装置的数据处理方法，其特征在于：所述检测系统根据预存的刺激类别信息确定检测开始时刺激装置对应的刺激类别，并在检测过程中，根据最新记录的时间数据中的刺激类别确定刺激装置切换后对应的刺激类别。

9.根据权利要求6所述的双眼聚散灵敏度检测装置的数据处理方法，其特征在于，所述检测系统根据确定的会聚用时和散开用时计算所述聚散灵敏度。

10.根据权利要求6所述的双眼聚散灵敏度检测装置的数据处理方法，其特征在于，所述检测系统采用以下方法确定会聚用时和散开用时：

按照刺激类别对记录的所有时间数据进行归类，得到分别与会聚刺激和散开刺激对应的会聚数据集、散开数据集；

采用离差分析算法对会聚数据集和散开数据集进行处理，去除误差数据；

根据处理后的会聚数据集和散开数据集分别计算会聚用时和散开用时。

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