Способ оценки способности восприятия расстояния и пространства человеком
Владельцы патента RU 2650593:
Автономная некоммерческая организация высшего образования "Межрегиональный открытый социальный институт" (RU)
Изобретение относится к любой области, где требуется от человека воспринимать и оценивать расстояние и пространство, и может найти применение в физиологической, медицинской, психологической, транспортной, авиационно-космической, спортивной и других областях науки и практики. На горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают два световых пятна. Испытуемый размещается в середине линии, проходящей через центры световых пятен. Программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют площадь, направление или скорость перемещения световых пятен. Для испытуемого меняют площадь, направление и скорость перемещения световых пятен, испытуемый меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в середине линии, проходящей через центры световых пятен. Трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер. Компьютер с момента изменения площади или направления или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение центров световых пятен; строит линию, проходящую через центры световых пятен; вычисляет положение центра места расположения испытуемого, положение точки проекции центра места расположения испытуемого на линии, проходящей через центры световых пятен, расстояния от точки проекции до центров световых пятен и абсолютное значение их разности, расстояние от центра места расположения испытуемого до линии, проходящей через центры световых пятен, среднеарифметическое значение абсолютных значений разностей расстояний от точки проекции до центров световых пятен, среднеарифметическое значение расстояний от центра места расположения испытуемого до линии, проходящей через центры световых пятен. По величине среднеарифметического значения абсолютных значений разностей расстояний от точки проекции до центров световых пятен оценивают способность восприятия и оценки расстояния испытуемым. По величине среднеарифметического значения расстояний от центра места расположения испытуемого до линии, проходящей через центры световых пятен, оценивают способность восприятия и оценки пространства испытуемым. Способ позволяет обеспечить возможность одновременно с оценкой способности восприятия расстояния оценить способность восприятия пространства за счет инструментальных измерений. 1 ил.
Изобретение относится к любой области, где требуется от человека воспринимать и оценивать расстояние и пространство, и может найти применение в физиологической, медицинской, психологической, транспортной, авиационно-космической, спортивной и других областях науки и практики.
Оценка способности воспринимать и оценивать расстояние и пространство актуальна при профотборе специалистов, находящихся в окружении мобильных объектов, например на транспорте, в авиации и при работе на сборочных линиях. Способность воспринимать и оценивать расстояние и пространство важна во многих видах спорта, особенно в спортивных играх, в которых спортсмен с лучшими способностями более эффективен.
У некоторых неврологических больных нарушено восприятие движения в пространстве. Этот синдром носит название «акинетопсия» - внешнее движение воспринимается в статике или дискретно, и на ранней стадии заболевания использование тренажера, развивающего способность человека воспринимать и оценивать расстояние и пространство, способствовало бы улучшению его ориентации в окружающей обстановке.
В.М. Бехтерев рассматривал механизм восприятия пространства как взаимосвязанную деятельность органов равновесия с внешней рецепцией и двигательным аппаратом. Существенное значение он придавал кожно-мышечному чувству [Бехтерев В.М. Мозг и его деятельность / Посмертн. изд. под ред. проф. А.В. Гервера. М; Л.: Госиздат, 1928. 327 с.]. И.М. Сеченов отводил особую роль в пространственном восприятии двигательному аппарату и создаваемому им в головном мозгу "темному мышечному чувству" [Сеченов И.М. Участие нервной системы в рабочих движениях человека // Физиология нервной системы. Избранные труды. Вып. 3. Кн. 1. М.: Мед. литература, 1952. С. 150-154].
Э.Ш. Айрапетьянц и А.С.Батуев экспериментально установили, что пространственный анализ обеспечивается комплексом динамически увязанных между собой анализаторов: зрительного, вестибулярного, кожного и мышечного. При этом большая роль в восприятии пространства принадлежит зрительной сенсорной системе [Айрапетьянц Э.Ш., Батуев А.С. Принцип конвергенции анализаторных систем. Л.: Наука, 1969. 85 с.].
В спортивной научной и методической литературе имеются отдельные сведения о глазомерной функции человека, которая связывается с точным восприятием удаленности объектов и о возможных искажениях этого восприятия под влиянием каких-либо условий [Беглецов А.Н., Никитенко Е.М., Инкина Т.П. Зрительно-двигательная ориентация студентов в прямолинейных передвижениях // Теория и практика физической культуры. 2011. №1. С. 24-27]. Глазомерный способ оценки расстояния на местности часто является единственно возможным способом в спортивном ориентировании [Скрипченко И.Т., Козина Ж.Л. Развитие точности восприятия расстояния в спортивном ориентировании // Педагогика, психология и медико-биологические проблемы физического воспитания и спорта. 2009. №4. С. 117-121].
Известен способ исследования способности определения пространственной характеристики - расстояния до объекта, находящегося на разном удалении от сетчатой оболочки глаза испытуемого. Испытуемый находится в положении сидя с закрытыми глазами и зафиксированной головой (задняя поверхность тела и затылочная область вплотную прижаты к вертикальной стене). Экспериментатор перемещает объект в виде черного силуэта человека на белом фоне (размер ориентира 40×50 см) на определенные расстояния в следующей последовательности: 3,5, 0,8, 1,5 и 2,6 м. По команде экспериментатора испытуемый открывает глаза на 1 с, закрывает их и сразу, без паузы, называет расстояние до силуэта. По каждому значению фиксируется величина ошибки в сантиметрах с последующим расчетом среднего значения [Друшевская В.Л., Алексанянц Г.Д. Особенности «чувства пространства» и вестибулярная устойчивость у акробатов разной квалификации // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. 2010. №3. С. 57-62].
Известен способ психофизиологической коррекции аномалий пространственного восприятия, заключающийся в слежении глаз за источником света по определенной траектории, а именно по радиальным траекториям, по траекториям в виде восьмерки, по циркулярной траектории, задаваемой движущимся точечным источником света, отличающийся тем, что слежение глаз производится в ближнем и дальнем пространствах через дифракционную решетку [Патент 2322180 РФ, МПК A61B 3/113, A61B 5/0496. Способ психофизиологической коррекции аномалий пространственного восприятия и устройство для его реализации / Пугач В.Н., Клименко С.В. №2006115408/14; заявл. 04.05.2006; опубл. 20.04.2008].
Недостатком способов является то, что восприятие расстояния и пространства оценивается по результатам только зрительного восприятия.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ оценки способности восприятия расстояния человеком, заключающийся в том, что на горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают два световых пятна, испытуемый размещается в середине линии, проходящей через центры световых пятен; программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют площадь, цвет, яркость, направление, скорость перемещения световых пятен, испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в середине линии, проходящей через центры световых пятен; трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер, компьютер с момента изменения площади, или цвета, или яркости, или направления, или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение середины линии, проходящей через центры световых пятен, и центра места положения испытуемого, среднеарифметическое значение вычисленных расстояний, по величине среднеарифметического значения оценивают способность восприятия расстояния испытуемым [Патент 2525626 РФ, МПК A61B 3/00. Способ оценки способности восприятия расстояния человеком / Роженцов В.В., Афоныпин В.Е. №2013121098/14; заявл.07.05.2013; опубл. 20.08.2014, Бюл. №23].
Недостатком способа является отсутствие возможности оценки способности восприятия пространства.
Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении возможности одновременно с оценкой способности восприятия расстояния оценить способность восприятия пространства.
Технический результат достигается тем, что на горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают два световых пятна, испытуемый размещается в середине линии, проходящей через центры световых пятен; программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют площадь, направление и скорость перемещения световых пятен, испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в середине линии, проходящей через центры световых пятен; трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер, компьютер с момента изменения площади или направления или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение центра места расположения испытуемого, причем новым является то, что компьютер вычисляет положение точки проекции центра места расположения испытуемого на линии, проходящей через центры световых пятен, расстояния от точки проекции до центров световых пятен, абсолютное значение разности расстояний от точки проекции до центров световых пятен, расстояние от центра места расположения испытуемого до линии, проходящей через центры световых пятен, среднеарифметическое значение абсолютных значений разностей расстояний от точки проекции до центров световых пятен, среднеарифметическое значение расстояний от центра места расположения испытуемого до линии, проходящей через центры световых пятен, по величине среднеарифметического значения абсолютных значений разностей расстояний от точки проекции до центров световых пятен оценивают способность восприятия и оценки расстояния испытуемым, по величине среднеарифметического значения расстояний от центра места расположения испытуемого до линии, проходящей через центры световых пятен, оценивают способность восприятия и оценки пространства испытуемым.
На чертеже представлена схема расположения световых пятен и испытуемого в момент вычислений компьютером, где 1 и 2 - световые пятна; 3 - линия, проходящая через центры световых пятен; точка О - центр места расположения испытуемого; точка А - проекция центра О места расположения испытуемого на линию 3, проходящую через центры световых пятен.
Предлагаемый способ оценки способности восприятия расстояния и пространства человеком осуществляется следующим образом. На горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают два световых пятна 1 и 2 (чертеж). Испытуемый размещается в середине линии 3 (фиг.), проходящей через центры световых пятен 1 и 2. Программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют площадь, направление или скорость перемещения световых пятен 1 и/или 2.
Испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен 1 и 2 и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в середине линии 3, проходящей через центры световых пятен. Трансформацию и перемещения световых пятен 1 и 2 и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер.
Компьютер с момента изменения площади или направления или скорости перемещения световых пятен 1 и/или 2 периодически с заданным периодом вычисляет положение центров световых пятен; строит линию 3 (чертеж), проходящую через центры световых пятен 1 и 2; вычисляет положение центра места расположения испытуемого (чертеж, точка О); строит перпендикуляр из точки О к линии 3 и вычисляет положение точки проекции центра О места расположения испытуемого на линии 3 (чертеж, точка А); вычисляет расстояния от точки проекции А до центров световых пятен 1 и 2 и абсолютное значение их разности, расстояние от центра О места расположения испытуемого до линии 3 (чертеж, отрезок OA), среднеарифметическое значение абсолютных значений разностей расстояний от точки проекции А до центров световых пятен 1 и 2, среднеарифметическое значение расстояний от центра О места расположения испытуемого до линии 3.
По величине среднеарифметического значения абсолютных значений разностей расстояний от точки проекции А до центров световых пятен 1 и 2 оценивают способность восприятия и оценки расстояния испытуемым.
По величине среднеарифметического значения расстояний от центра О места расположения испытуемого до линии 3, проходящей через центры световых пятен 1 и 2, оценивают способность восприятия и оценки пространства испытуемым.
При осуществлении заявляемого способа могут использоваться известные технические решения и средства, для компьютерной обработки полученной видеоинформации может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.
Таким образом, заявляемый способ оценки способности восприятия расстояния и пространства человеком обладает новыми свойствами, обусловливающими получение заявленного технического результата.
Способ оценки способности восприятия расстояния и пространства человеком, заключающийся в том, что на горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают два световых пятна, испытуемый размещается в середине линии, проходящей через центры световых пятен; программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют площадь, направление и скорость перемещения световых пятен, испытуемый меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в середине линии, проходящей через центры световых пятен; трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер, компьютер с момента изменения площади или направления или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение центра места расположения испытуемого, отличающийся тем, что компьютер вычисляет положение точки проекции центра места расположения испытуемого на линии, проходящей через центры световых пятен, расстояния от точки проекции до центров световых пятен, абсолютное значение разности расстояний от точки проекции до центров световых пятен, расстояние от центра места расположения испытуемого до линии, проходящей через центры световых пятен, среднеарифметическое значение абсолютных значений разностей расстояний от точки проекции до центров световых пятен, среднеарифметическое значение расстояний от центра места расположения испытуемого до линии, проходящей через центры световых пятен, по величине среднеарифметического значения абсолютных значений разностей расстояний от точки проекции до центров световых пятен оценивают способность восприятия и оценки расстояния испытуемым, по величине среднеарифметического значения расстояний от центра места расположения испытуемого до линии, проходящей через центры световых пятен, оценивают способность восприятия и оценки пространства испытуемым.
