Способ определения местоположения первого скачка глаз человека на область зрительного интереса на изображении

Авторы патента:

A61B3/113 - для определения или записи движений глаза

Владельцы патента RU 2488345:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр неврологии" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НЦН" РАМН) (RU)

Изобретение относится к области медицины, в частности неврологии, психологии, психиатрии, офтальмологии. Испытуемому предъявляют точку фиксации в виде крестика с экспозицией 2 сек. Затем последовательно на 300-500 мсек предъявляют тестируемое изображение и постэкспозиционную матрицу, соответствующую по форме и размеру тестируемому изображению. Матрица разбита на 9 одинаковых прямоугольных секторов, каждый с определенным цветом и цифрой от 1 до 9, которые распределены по порядку в направлении слева направо и сверху вниз, размером каждая 6-8 угловых секунд по высоте. Определяют местоположение первого скачка глаз на область зрительного интереса на изображении по той цифре и цвету сектора на матрице, которые называет испытуемый. Способ позволяет повысить достоверность определения местоположения первого скачка глаз человека. 1 пр.

Изобретение относится к области медицины, в частности неврологии, психологии, психиатрии, офтальмологии, а также к другим областям, где необходимо выявить область главного зрительного интереса на кратковременно предъявляемом изображении, а именно ту зону, куда на бессознательном уровне непроизвольно происходит первый скачок глаз. В неврологии при обследовании больных с поражениями мозга успешно используются тесты на предъявление изображения предметов на короткое время. Так, известно, что при показе изображений знакомых предметов или лиц больным со зрительной агнозией на очень короткое (300 миллисекунд) время удается приблизительно локализовать область нарушения зрительного узнавания (Кок Е.П. Зрительные агнозии. М.: Наука, 1967, 224 с.). Однако такие методики кратковременного предъявления изображения не позволяют определить, куда направлен первый скачок глаз человека после экспозиции исходного изображения.

Предлагаемый способ опирается на методику кратковременного предъявления тестового изображения, но позволяет определить местоположение первого скачка глаз человека на изображении.

Способ основан на закономерностях физиологии зрения человека, особенностях строения сетчатки глаз и законах движения взгляда по изображению, простой в выполнении и не требует специальной регистрирующей аппаратуры. Когда человек бросает взгляд на новое изображение в виде картины или фотографии, он начинает просматривать изображение с помощью особых движений глаз - скачков, которые обеспечивают перевод проекции зоны зрительного интереса в область сетчатки с максимально плотной упаковкой фоторецепторов (колбочек) -область «центральной ямки». Именно в этой зоне острота зрения человека максимальна. Нормальной остротой считается такая острота зрения, когда человек может различить и прочитать отдельные буквы высотой 5 угловых минут или различает разрывы линий размером 1 угловая минута (эта величина соответствует величине разрыва в 0,17 мм, замечаемой человеком с расстояния 57 см). При смещении по сетчатке в сторону от этой области острота зрения резко ухудшается. (О. Грюссер. Зрение. Гл 11. Физиология человека, т.1, М.: Мир, 1996, 235-276). Важно отметить, что за время первого скачка глаз сознание наблюдателя еще не успевает включиться, чтобы целенаправленно осуществить движение глаз в новые точки изображения. (Д. Нотон и Л. Старк. Движения глаз и зрительное восприятие. В кн. Восприятие. Механизмы и модели. Изд-во Мир, Москва, 1974, с.226-240).

Существуют сложные электронные устройства для регистрации движений глаз человека при рассматривании им неподвижного изображения. Принцип работы этих устройств основан на регистрации отражения пучка инфракрасного излучения от склеры глаза, либо на автоматическом отслеживании смещения зрачка при движениях глаз (Д. Нотон и Л. Старк, там же). Точность регистрации положения глаз, обеспечиваемая этими устройствами, и их чувствительность очень высоки. Однако, как и всякая высокочувствительная аппаратура, эти системы имеют серьезный недостаток - они дают возникновение «артефактов», т.е. ложных точек фиксации. Например, сама неоднородность склеры глаза приводит к разбросу отраженного пучка излучения и к возникновению «визуального шума» в виде подобных «ложных» точек фиксации глаз. Это снижает надежность работы таких устройств. Особенно трудно определить с помощью таких устройств ту зону «интереса» на изображении, которая автоматически (непроизвольно) в первую очередь привлекает внимание человека, поскольку первый скачок глаз обычно происходит уже спустя 200-250 миллисекунд (мсек) после попадания нового изображения на сетчатку глаза человека (см. Ярбус А.Л. «Роль движений глаз в процессе зрения». М. 1965, 166 с.). Указанные системы предназначены для длительной записи движения глаз и не имеют специальных средств, чтобы зарегистрировать только первый скачок.

Известен «Способ психологического тестирования человека» (Патент №2216272 от 05.08.2002), в котором создают базу данных семантических стимулов, включающую зрительные и звуковые образы. Предъявляют их в неосознаваемом режиме с адаптивно изменяемым временем экспозиции. На стимул накладывают маску, которая представляет собой регулярное и иррегулярное изображение с изменением поля по контрасту, яркости и цвету. Регистрируют сенсомоторную реакцию на предъявляемый стимул и осуществляют обработку полученных результатов. Способ позволяет повысить эффективность выявления неосознаваемой информации. В данном способе не предъявляли изображения и не ставили задачу определения местоположения первого скачка глаз человека на область зрительного интереса на изображении.

Известна тахистоскопическая методика кратковременного предъявления изображения. Такую методику начали использовать примерно 100 лет назад психологи-гештальтисты, а потом и клиницисты. (Кок Е.П. Зрительные агнозии. М. Наука, 1967, 224 с). Суть методики состояла в том, что на экран с помощью двух проекторов с фотозатворами предъявляли сначала исходную точку фиксации (например, крестик) для привлечения внимания наблюдателя и создания одинаковых начальных условий в процессе всего эксперимента, а потом первый проектор отключали и включали второй с тестовым изображением. Время экспозиции тестового изображения регулировали с помощью фотозатвора. Как выяснили гештальт-психологи, экспозиции в 200 мсек было достаточно, чтобы здоровый человек без нарушений зрительного восприятия мог опознать изображение любого одиночного предмета. Однако данный способ усложнен наличием двух проекторов с фотозатворами, наличием экрана, на который проецируют изображение, а главное - он не позволяет определить, какая область изображения является наиболее интересной для данного человека и куда, соответственно, будет направлен первый скачок глаз. Данный источник информации принят нами за ближайший аналог.

В заявке предложен простой способ определения местоположения первого скачка глаз человека на изображении. Т.е. той области, куда бессознательно направляется внимание в первые 200-300 мсек. и в которой располагается наиболее интересный для испытуемого фрагмент изображения.

Технический результат заявляемого способа определения местоположения первого скачка глаз на область зрительного интереса на изображении заключается в высокой надежности и точности определения местоположения зоны зрительного интереса при простоте его исполнения.

Технический результат достигается тем, что после стандартизации начальных условий проведения испытания испытуемому предъявляют на экране монитора на время 300-500 мсек тестируемое изображение, на котором испытуемый неосознанно выделяет зону интереса, и сразу после него - постэкспозиционную матрицу, повторяющую в точности форму и размер тестируемого изображения и разбитую на 9 одинаковых прямоугольных секторов, каждый из которых имеет определенный цвет и цифру от 1 до 9. Размер каждой цифры составляет 6-8 угловых секунд, так что испытуемый может видеть только одну цифру. Испытуемый называет цифру и соответствующий цвет сектора постэкспозиционной матрицы, по которым определяют местоположение первого скачка глаз на область зрительного интереса на изображении.

Способ осуществляется следующим образом.

Испытуемому на экране монитора предъявляют изображение «крестика» в центре экрана и просят зафиксировать на нем свое внимание в течение 2 сек. для стандартизации начальных условий проведения испытания. Затем предъявляют тестовое изображение в интервале 300-500 мсек. в зависимости от возраста и состояния испытуемого. Если испытуемый при показе тестового изображения в течение 300 мсек не успевает рассмотреть изображение или неправильно определяет характер изображения (например, не видит, что это пейзаж, интерьер, сцена с людьми), то время экспозиции увеличивается до 400 или 500 мсек. Замедленное восприятие наблюдается у детей младшего школьного возраста, у пожилых людей и у некоторых неврологических больных. Выбирают минимальное время экспозиции, при котором испытуемый успевает увидеть (но не распознать) изображение. Обычно это 300 мсек. Сразу после изображения на том же месте экрана и с теми же размерами предъявляют постэкспозиционную матрицу. Эта матрица повторяет в точности форму и размер исходного изображения, т.е. обычно это квадрат или прямоугольник. Матрица разбита на 9 одинаковых прямоугольных секторов, каждый из которых имеет свой цвет и цифру от 1 до 9. Они расположены по порядку в направлении слева направо и сверху вниз, то есть от 1 в левом верхнем углу до 9 в правом нижнем углу. Задача испытуемого - назвать ту цифру, которую он видел и соответствующий цвет сектора, в котором она была видна. Зная эти данные, можно с достаточной точностью определить положение первого «фокуса» внимания испытуемого. Действительно, за время экспозиции тестового изображения мозг испытуемого успевает запрограммировать только один скачок глаз на наиболее информативное место изображения (время программирования, как указано выше, 200-250 мсек, а время скачка - 50-80 мсек). После скачка глаза останавливаются и производят фиксацию длительностью не менее 200 мсек. Таким образом, следующий скачок глаз может быть произведен не ранее, чем через 450-530 мсек. Это гарантирует, что по отчету испытуемого можно с достаточной точностью определить местоположения первого скачка глаз на область зрительного интереса на изображении и тем самым определить наиболее значимую для данного испытуемого зону интереса на изображении.

Методика определения местоположения первого скачка глаз на область зрительного интереса на изображении состоит в следующем:

1. В центре экрана монитора экспонируют на 2 сек. точку фиксации в виде крестика для стандартизации начальных условий наблюдения. Испытуемый должен зафиксировать на нем свое зрительное внимание.

2. Крестик исчезает и на экране появляется неподвижное тестируемое изображение с экспозицией в интервале 300-500 мсек. Испытуемому подбирают время экспозиции, предъявляя на экране монитора изображение первоначально на 300 мсек. Если за это время испытуемый успевает увидеть изображение, то это время фиксируют для дальнейшего использования. Если испытуемый не видит изображение, время экспозиции увеличивают последовательно до 400 мсек или 500 мсек в зависимости от ситуации и состояния испытуемого. За такое короткое время испытуемый не успевает понять смысл и содержание всего изображения, но его мозг успевает выделить главную зону интереса и программирует скачок глаз в это место изображения, чтобы лучше его рассмотреть. Подготовка и проведение скачка занимает примерно 250-300 мсек. После скачка глаза останавливаются на выбранном участке изображения и начинается фиксация глаз, которая длится не менее 200 мсек.

3. К этому моменту тестовое изображение уже исчезает и на его месте экспонируют на выбранное время специальную постэкспозиционную матрицу, разбитую на 9 прямоугольных одинаковых секторов, каждый из которых имеет свой цвет. Эти цвета не являются чистыми (спектральными). Выбраны следующие цвета: светло-серый, темно-серый, синий, бирюзовый, желтый, коричневый, красный, фиолетовый, зеленый. Каждому сектору соответствует одна цифра от 1 до 9. Они расположены в строгом порядке в направлении слева направо и сверху вниз, то есть от 1 в левом верхнем углу до 9 в правом нижнем углу. Размер каждой цифры составляет 6-8 угловых минут. Такой размер выбран для того, чтобы глаз видел только ту цифру, проекция которой на сетчатку глаза попадает в зону наиболее ясного зрения - в окрестность центральной ямки. В этом случае испытуемый может различить только одну цифру, расположенную в определенном цветном секторе, поскольку острота зрения человека не позволяет фиксировать соседние цифры в силу их малого размера.

4. Испытуемый сообщает экспериментатору цвет и цифру, соответствующие области зрительного интереса на предъявляемом ранее изображении. По ответу испытуемого восстанавливают местоположения первого скачка глаз на область зрительного интереса на изображении, так как цветовые сектора и цифры внутри них на постэкспозиционной матрице, как уже отмечалось выше, расположены в строгом порядке.

Предлагаемый в заявке способ определения местоположения первого скачка глаз человека на область зрительного интереса на изображении позволяет облегчить диагностику неврологических нарушений, по крайней мере, в двух случаях: 1. В неврологии при некоторых поражениях (обычно затылочных долей коры) возникает нарушение движения глаз - так называемая «атаксия взора» или «психический паралич взора». Больной не в состоянии произвольно направить взор в нужном направлении, фиксировать взором заданную точку. Расстраивается также способность видеть одновременно более одного объекта или детали объекта (Кок Е.П. Зрительные агнозии. М.: Наука, 1967, 224 с). Применение описанного метода фиксации первого скачка глаз позволяет определить, происходит ли у испытуемого скачок глаз сразу после показа тестового изображения (норма) или у него имеется атаксия взора. В последнем случае локализация взора будет совпадать с исходной точкой фиксации и будет отсутствовать скачок глаза на другие зоны изображения. Такая методика является более чувствительной, чем обычно применяемые неврологом при осмотре «ручные» методики. 2. При неврологическом обследовании и выявлении поражений мозга важно выявить локализацию основных систем мозга, в частности, например, локализацию центра речи. Его поражение, как известно, приводит к нарушению речи - афазии. У большинства праворуких людей центр речи расположен в левом полушарии (зоны Брока и Вернике). Однако более 10% популяции являются леворукими. Где расположен у них центр речи априори не известно, поскольку у некоторых из них (примерно у 30%) центр речи располагается в правом полушарии, а у остальных - в левом, как у обычных правшей. (Доброхотова Т.А., Брагина Н.Н. «Левши». М.: Книга, 1994.) Более того, есть так называемые «скрытые левши» и переученные левши, у которых определение локализации центра речи сильно затруднено и требует специальных инвазивных процедур типа пробы Вада - введение в левую или правую сонную артерию анестетика, что приводит к временному угнетению работы соответствующего полушария. Однако определить локализацию центра речи можно неинвазивно. Так экспериментально нами было показано, что явные и скрытые левши (так называемые «сенсорные левши») имеют тенденцию просматривать картины справа-налево (Levashov О., Kobyakova L. "Left-right" and "right-left" observers: Two different styles of picture viewing. Левашов О., Кобякова Л. «Сенсорные левши и правши. Два разных способа просматривания картин», Perception, 1998, v.27, pp.121-122), тогда как правши просматривают картины в направлении слева-направо (Арнхейм Р. Искусство и визуальное восприятие. М.: Мир, 1974, 392 с.). Предлагаемая в заявке методика позволяет определить главную тенденцию смещения взора по картине. Если первый скачок (и, соответственно фиксация взора, которая и регистрируется данной методикой) направлен вправо, то это означает, что данный испытуемый - истинный правша, т.е. центр речи у него локализован в левом полушарии. Если же первый скачок направлен влево, то испытуемый или скрытый или сенсорный левша и центр речи у него расположен в правом полушарии.

Пример.

Мы провели обследование по предложенной методике 16 студентам художественного училища, 6 из которых были леворукими. У всех 16 студентов время экспозиции было взято равным 300 мсек. Для стандартизации условий испытания каждому студенту предъявляли на экране монитора на 2 сек. крестик, расположенный в центре экрана, и просили зафиксировать на нем свой взор. Последовательно на 300 мсек предъявляли тестируемое изображение и постэкспозиционную матрицу, после чего студенты называли цвет сектора и цифру, соответствовающие области зрительного интереса на изображении. Анализ результатов показал, что у всех 10 правшей местоположение первого скачка глаз на зону зрительного интереса оказалось справа от центральной точки фиксации «крестика». Этот результат подтверждает известное представление о том, что взгляд человека (правши) движется преимущественно слева - направо. В то же время 4 из 6 левшей направляли взгляд влево от точки фиксации. Это говорит о том, что у левшей имеется тенденция направлять взгляд влево от точки фиксации, что может отражать у них зеркальное по отношению к правшам расположение основных блоков переработки информации в мозге. Таким образом с помощью предлагаемого способа кратковременного предъявления изображения для определения местоположения области зрительного интереса удалось у всех испытуемых зафиксировать и подтвердить неосознанное смещение взгляда (скачок глаз) направо у правшей и налево у левшей. Экспериментальные данные, полученные нами, показывают, что предложенный способ обладает высокой точностью определения местоположения области зрительного интереса и прост в исполнении.

Способ определения местоположения первого скачка глаз человека на область зрительного интереса на изображении, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют точку фиксации в виде крестика для стандартизации начальных условий проведения испытания, отличающийся тем, что точку фиксации в виде крестика предъявляют в центре экрана монитора с экспозицией 2 с, а затем последовательно на 300-500 мс предъявляют тестируемое изображение и постэкспозиционную матрицу, соответствующую по форме и размеру тестируемому изображению, разбитую на 9 одинаковых прямоугольных секторов, каждый с определенным цветом и цифрой в нем от 1 до 9, распределенные по порядку в направлении слева направо и сверху вниз, размером каждая 6-8 угловых с по высоте и определяют местоположение первого скачка глаз на область зрительного интереса на изображении по той цифре и цвету сектора на матрице, которые называет испытуемый.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. .

Способ измерения восприятия // 2473301

Изобретение относится к способу измерения восприятия, в частности измерения зрительного внимания. .

Способ и устройство определения пространственного положения глаз для вычисления линии взгляда // 2444275

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения динамики движения глаз в процессе выполнения человеком когнитивных задач, а также для реализации интерфейсов, чувствительных к вниманию, интерфейсах глаз - мозг - компьютер, в системах, осуществляющих коммуникацию между людьми с нарушениями моторных функций.

Специализированная видеокамера контроля оператора // 2442526

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для обеспечения технической безопасности, может быть использовано для определения психофизического состояния оператора, в системах обучения и тестирования, в медицинской диагностике, физиологических экспериментах.

Измерение бдительности // 2423070

Способ исследования и оценки психофизиологического состояния человека // 2421123

Изобретение относится к области психофизиологии и медицинской техники и может быть использовано при исследованиях и регистрации психофизиологического состояния человека по зрачковой реакции.

Способ оценки деятельности и функционального состояния человека // 2414845

Изобретение относится к области медицины. .

Способ дифференциальной диагностики экстрапирамидных расстройств // 2407425

Изобретение относится к медицине. .

Биосенсоры, коммуникаторы и контроллеры для мониторинга движения глаз и способы их применения // 2395228

Способ измерения быстрых движений глаз и отклонений бинокулярного зрения и устройство для его реализации // 2352244

Изобретение относится к офтальмогигиене, а именно к инструментальному неинвазивному исследованию зрения, и может быть использовано для быстрого и точного определения параметров саккадических движений, отклонений бинокулярного зрения, степени косоглазия у взрослых и детей.

Способ дифференциальной диагностики различных стадий болезни штаргардта // 2497436

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. У пациентов с подозрением на БШ, начиная с возраста 5-6 лет и старше, проводят визометрию, исследование полей зрения, регистрацию скотопической, фотопической электроретинограммы, визуальный осмотр глазного дна, проверку цветного зрения, флюоресцентную ангиографию (ФАГ), регистрацию аутофлюоресценции (АФ) глазного дна, оптическую когерентную томографию (ОКТ). По сочетанию и количеству выявленных нарушений диагностируют начальную стадию, развитую стадию, далекозашедшую стадию или терминальную стадию болезни Штаргардта. Способ позволяет повысить достоверность дифференциальной диагностики, что достигается за счет установления количественных критериев тяжести заболевания. 8 ил., 4 пр.

Способ определения скорости сложной зрительно-моторной реакции испытуемого и устройство для его осуществления // 2531132

Группа изобретений относится к медицине и медицинской технике, а именно к нейрофизиологии. Регистрируют траекторию движения центра зрачка глаза при распознавании оптотипа. Предварительно размещают рядом с глазом шаблон круглой формы, таким образом, чтобы резкое изображение шаблона и глаза испытуемого можно было совместить на одном кадре. Производят наводку видеокамеры на резкое изображение зрачка и шаблона. Подают сигнал распознавания оптотипа и синхронно с сигналом предъявляют оптотип на экране одного из мониторов, расположенных на одинаковых угловых расстояниях относительно оптической оси видеокамеры. Регистрируют раскадрованный видеоряд траектории движения центра зрачка, соответствующий правильной идентификации оптотипа. Определяют положение центра шаблона на кадре и принимают его за начало координат. Измеряют диаметр шаблона на кадре и рассчитывают коэффициент масштаба. Определяют координату положения центра зрачка на каждом кадре относительно начала координат, измеряют время перемещения центра зрачка и по времени судят об искомой скорости сложной зрительно-моторной реакции. При этом используют устройство, содержащее фиксатор для головы, сопряженный с регистрирующим устройством, которое соединено с блоком управления и обработки информации. С ним также соединен блок предъявления оптотипов, введен шаблон, жестко соединенный с фиксатором и размещенный в одной плоскости с глазом испытуемого. Регистрирующее устройство выполнено в виде высокоскоростной видеокамеры, размещаемой на зрительной оси испытуемого и подключенной к блоку управления и обработки информации через преобразователь сигналов. Блок предъявления оптотипов выполнен в виде двух мониторов, расположенных на одинаковых угловых расстояниях относительно оптической оси видеокамеры. Изобретение повышает точность измерений зрительно-моторной реакции, что позволяет повысить информативность диагностических признаков. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ определения траектории смещения непроизвольного зрительного внимания на изображении // 2545428

Изобретение относится к области неврологии. На экране монитора предъявляют тестовое изображение на 300-400 мс и затем заменяют его постэкспозиционной матрицей такого же размера и формата. Матрица содержит цветные сектора с нанесенными внутри цифрами. Испытуемый называет цифру и цвет сектора в соответствии с первой точкой фиксации непроизвольного зрительного внимания, что определяет местоположение первой точки фиксации непроизвольного зрительного внимания. Для определения второй точки фиксации непроизвольного зрительного внимания процедуру повторяют с увеличением экспозиции до 600-800 мс; для определения третьей точки экспозицию увеличивают до 900-1200 мс. При этом предъявляют не менее двух изображений. Траекторию смещения непроизвольного зрительного внимания для каждого предъявляемого изображения строят путем последовательного соединения точек, начиная от центра изображения до местоположения первой, затем до местоположения второй и третьей точек фиксации. Изобретение позволяет повысить достоверность определения смещения непроизвольного зрительного внимания, что достигается за счет предъявления изображения и постэкпозиционной матрицы на время, необходимое для осуществления первого, второго и третьего скачка глаз, последовательной фиксации трех точек смещения непроизвольного внимания и построения по ним траектории. 2 ил., 3 пр.

Способ определения расхождений между координатными системами различных технических систем // 2550666

Изобретение относится к медицине, а именно к способам и устройствам определения расхождения между координатными системами различных технических систем. Способ включает определение координатного положения референтного элемента на тест-объекте в координатной системе (u-v), связанной с первой технической системой; связывание с тест-объектом по меньшей мере одного тест-элемента, положение которого определено в координатной системе (x-y) второй технической системы относительно координатного положения референтного элемента; определение координатного положения по меньшей мере одного тест-элемента и/или по меньшей мере одного производного от него элемента в координатной системе (u-v) первой технической системы. Далее способ включает определение расхождений между координатными системами первой и второй технических систем с использованием найденного координатного положения по меньшей мере одного тест-элемента и/или по меньшей мере одного производного от него элемента в координатной системе (u-v) первой технической системы и координатного положения референтного элемента в координатной системе (u-v) первой технической системы. Тест-объект, использующийся в способе, имеет оптически выделяющийся паттерн. Зона вокруг паттерна выполнена с возможностью генерирования в ней посредством локального облучения лазером оптически выделяющихся тест-элементов. Устройство для лазерной хирургической офтальмологии содержит лазерное устройство, айтрекер и управляющий блок для обеспечения осуществления способа определения расхождений между координатными системами. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система и способ для отслеживания точки взгляда наблюдателя // 2565482

Группа изобретений относится к области медицины. Система для отслеживания точки взгляда наблюдателя, наблюдающего объект, содержит устройство для регистрации изображения глаза наблюдателя, средство для предоставления светящегося маркера на наблюдаемом объекте или связанного с ним и средство для определения на основании изображения положения отражения роговицей маркера на глазу и центра зрачка. Средство для определения разности в положении между отражением роговицей маркера и центром зрачка, чтобы обеспечивать разностный сигнал, и средство для изменения положения маркера на наблюдаемом объекте или связанного с ним в зависимости от разностного сигнала, чтобы иметь отражение роговицей маркера и центр зрачка совпадающими, для обновления положения маркера до совпадения с точкой взгляда. Применение данной группы изобретений позволит повысить скорость и точность отслеживания взгляда. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 19 ил.

Распылитель жидкости с обнаружением закрытия века // 2566527

Группа изобретений относится к медицине. Способ распыления жидкости в глаз содержит: размещение устройства для распыления жидкости, содержащего датчик и автоматизированный распылитель проксимально к глазу; выравнивание глаза со сквозным отверстием или трубчатым вырезом, выполненным в устройстве для распыления жидкости с обеспечением возможности для пользователя видеть через отверстие, причем это выравнивание обеспечивает для датчика возможность обнаружения моргания, а для автоматизированного распылителя обеспечивает возможность распыления жидкости в глаз; излучение луча света в глаз; определение света, отраженного от глаза для обнаружения моргания; и распыление жидкости с помощью автоматизированного распылителя на основании обнаружения моргания. Устройство для распыления жидкости в глаз, содержащее: излучатель, направляющий луч света с заданной длиной волны в глаз; детектор для обнаружения моргания на основании света, отраженного от глаза; автоматизированный распылитель для распыления жидкости в глаз на основании обнаружения моргания; процессор, логически связанный с детектором для распыления жидкости в глаз на основе обнаружения моргания, и сквозное отверстие или трубчатый вырез, выполненный в устройстве с обеспечением возможности для пользователя видеть через отверстие для выравнивания устройства с глазом. Применение данной группы изобретений позволит повысить точность дозирования и распыления жидкости или аэрозоля в глаза. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ мониторинга движения глаз и устройство для его реализации // 2589623

Изобретение относится к мониторингу параметров зрения. Способ мониторинга движения глаз и определения направления взгляда по проекции лимба на линейные фотоприемники, в котором используются оптическая система, блок обработки и блок передачи информации внешним приборам, заключается в том, что используется один или несколько последовательно соединенных линейных фотоприемников, на которые оптической системой проецируется не менее двух проекций границы лимба Ymin и Ymax, а обработка движения и определение направления взгляда происходят в реальном времени по соответствующим значениям проекций лимба одного или обоих глаз прямым расчетом по приведенной ниже формуле или с использованием предварительно рассчитанных по этой формуле данных, хранящихся в памяти блока обработки: где Ymin и Ymax - минимальное и максимальное значение проекций лимба на линейную часть фотоприемника, соответствующие знакам плюс и минус в скобках формулы, R - радиус глазного яблока и r - радиус лимба, а направление взгляда по вертикали определяет угол φ и по горизонтали угол ψ. Использование изобретения позволяет повысить быстродействие при мониторинге движения глаз и определении направления взгляда. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Устройство для мониторинга одного или более хирургических параметров глаза // 2600850

Изобретение относится к медицинской технике. Представлено устройство для мониторинга одного или более хирургических параметров глаза пациента на протяжении многих сеансов, разнесенных во времени и между которыми глаз пациента может иметь перемещение. Устройство содержит: камеру для получения одного или более изображений глаза; модуль для определения во время первого сеанса хирургического параметра глаза и его координат, основываясь на изображении, полученном камерой, в первой системе координат; модуль для определения во время второго сеанса хирургического параметра глаза и его координат, основываясь на полученном камерой изображении, во второй системе координат; модуль для определения перемещения глаза по шести степеням свободы между первым и вторым сеансами и для определения преобразования координат, основываясь на этом; модуль для преобразования, основываясь на определенном перемещении глаза, хирургического параметра глаза и его координат из первой системы координат во вторую систему координат; модуль для количественного определения и/или визуализации изменения хирургического параметра глаза и его координат между первым и вторым сеансами, основываясь на хирургическом параметре глаза и его координатах, измеренных во время второго сеанса, и преобразованном хирургическом параметре глаза и его координатах, измеренных во время первого сеанса. Хирургические параметры глаза представляют собой один или более из следующих: относящиеся к имплантанту параметры глаза, которые основаны на имплантанте, хирургически вставленном в глаз пациента; или положение и/или контур роговичных или лимбальных, или склеральных надрезов. Хирургические параметры глаза дополнительно содержат одно или более из следующего: k-показания, которые определяют форму роговицы в терминах параметров эллипсоида вращения; линию взгляда как линию, соединяющую центр зрачка и точку фиксации в известном положении; глубину камеры роговицы; зрительную ось глаза; определение того, является ли глаз левым глазом или правым глазом. Применение данного изобретения позволит повысить точность диагностики и хирургическую точность при работе при работе с имплантатом. 13 з.п. ф-лы, 15 ил.

Система обнаружения морганий для электронной офтальмологической линзы // 2601688

Группа изобретений относится к области медицины и медицинской техники. Осуществляют выборку уровня света, падающего на глаз человека, с предварительно заданной частотой. Определяют характеристики морганий: количество, период и ширину импульса морганий. Рассчитывают количество и продолжительность морганий за заданный период времени. Сравнивают характеристики морганий с сохраненным набором результатов выборок преднамеренных морганий. Определяют, соответствуют ли моргания предварительно заданным последовательностям преднамеренных морганий. Используют последовательность преднамеренных морганий в качестве сигнала обратной связи для системы управления электронной офтальмологической линзой. Для реализации способа используют систему, содержащую фотоэлемент, выполненный с возможностью генерирования сигнала, падающего на глаз света; усилитель, выполненный с возможностью принимать сигнал и увеличивать уровень его мощности; процессор, выполненный с возможностью принимать усиленный сигнал. При этом процессор осуществляет выборку с предварительно заданной частотой, сохраняет результаты, определяет и сравнивает характеристики морганий. Изобретение расширяет функциональные возможности офтальмологической линзы для коррекции и улучшения зрения. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

Бесконтактный пупиллометр для скрининг-диагностики функционального состояния организма и способ его использования // 2604938

Группа изобретений относится к медицине. Бесконтактный пупиллометр для скрининг-диагностики функционального состояния организма включает корпус, держатель, излучатель, приемник, температурный датчик, камеру, кожух, индикатор положения, два инфракрасных (ИК) светодиода, красный светодиод, источник белого света, датчик освещенности и компьютер с программным обеспечением. Корпус выполнен сложной формы, которую условно можно разделить на две поверхности, формирующие козырек и ограждающие борты. Передняя торцевая сторона козырька корпуса имеет вогнутую форму, то есть в плане представлена дугой, по центру которой установлен температурный датчик, а на краях симметрично размещены излучатель и приемник соответственно, чтобы световой поток излучателя попадал непосредственно на приемник. Излучатель представлен фотоэлектродатчиком, генерирующим световой поток. Приемник представлен фотоэлектродатчиком, принимающим световой поток от излучателя. Температурный датчик представлен инфракрасным термометром, обеспечивающим бесконтактное измерение температуры. Во внутренней части ограждающих бортов корпуса по центру располагается камера в кожухе и индикатор положения, а по сторонам оппозитно от камеры монтируется два ИК светодиода. Кожух выполнен из материала, способного равномерно распределять свет. Индикатор положения находится выше камеры и выполнен из материала, поверхность профильной стороны которого обладает отражающей способностью, со степенью четкости достаточной для отражения контуров глаз. Два ИК светодиода работают в диапазоне инфракрасного света, при этом выполняют функцию постоянной непрерывной подсветки правого и левого глаза соответственно. В верхней части корпуса расположен датчик освещенности. На задней стенке кожуха за камерой располагаются красный светодиод и источник белого света. При перекрывании светового потока от излучателя к приемнику срабатывает красный светодиод. Ограждающие борты корпуса совместно с козырьком, а также с двумя ИК светодиодами и датчиком освещенности создают и измеряют условие фонового освещения. При этом бесконтактный способ скрининг-диагностики функционального состояния организма включает этап предысследования, этап исследования и заключающий этап. На этапе предысследования осуществляются регистрация идентификационного кода обследуемого, под которым в дальнейшем хранится информация; позиционирование обследуемого и создание фонового освещения, для этого испытуемый, при постоянной работе двух ИК светодиодов, не касаясь поверхностей корпуса и видя отражение своих глаз на индикаторе положения, приближает свою голову к передней торцевой стороне козырька корпуса до тех пор, пока не перекроет путь луча от излучателя к приемнику, тем самым активируя работу красного светодиода. На этапе исследования, при постоянной работе красного светодиода и подсвечивающих глаза ИК светодиодах, осуществляется бесконтактное непрерывное одновременное измерение показаний фонового освещения, температуры тела человека и зрачковой реакции глаза в трех последовательно сменяемых режимах: адаптации, нагрузки и восстановления. При этом режим адаптации длится с момента включения красного светодиода до момента включения источника белого света; режим нагрузки характеризуется работой включенного источника белого света; режим восстановления длится с момента выключения источника белого света до момента моргания красного светодиода. На этапе заключения осуществляется занесение в базу данных ПК под идентификационным кодом обследуемого измерения. Выполнение обработки и анализа измерений. При этом для измерений зрачковой реакции осуществляется обработка каждого кадра изображения в цифровой форме по пикселям и путем статистической обработки построение графика изменения площади зрачка во времени, в зависимости от освещения. Далее выполняется расчет, по меньшей мере, следующих параметров: латентное время реакции зрачка на источник белого света (Tlat1), латентное время реакции зрачка на выключение источника белого света (Tlat2), угол реакции зрачка на включение источника белого света (F1), угол реакции зрачка на выключение источника белого света (F2), коэффициент реакции (AmplRatio), средняя площадь зрачка до начала реакции (Average). Далее по меньшей мере по пяти исследованиям осуществляется формирование индивидуальных норм испытуемого, в которых для каждой величины Tlat1, Tlat2, F1, F2, AmplRatio, Average определены минимальное и максимальное значения с допуском в 10%. При повторном исследовании выполняется автоматическое сравнение расчетных параметров зрачковой реакции обследуемого с его же индивидуальными нормативами с выдачей эпикриза функционального состояния организма. Применение данной группы изобретений позволит повысить точность измерений, а также уменьшить время обследования. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 пр.