新型计算机随机点立体视检测系统的研制及试用

目的设计单屏及双屏显示的计算机随机点立体视检测系统。方法①运用红绿分视单屏检查或同视机分视双屏检查,检查参数穴随机点大小、颜色、形状等雪均可以按检查要求进行调整,可去除不等像视及斜视对立体视检查的影响,可以检查不同距离的立体视。②仿照TNO随机点立体图设置单屏及双屏显示的计算机随机点立体视检测系统参数,检查临床测试组65例,并与TNO检查结果进行比较。结果双屏及单屏显示计算机仿TNO随机点立体视检查图和TNO检查结果比较差异无统计学意义。结论仿TNO设置双屏及单屏显示计算机随机点立体视检查系统准确性和TNO相同,并能够满足临床检查需求及实验研究条件要求。

不同质地随机点立体视图检查屈光参差立体视的结果分析

目的探讨不同质地随机点立体视图对屈光参差立体视检查的影响,为研制立体视图提供依据。方法自制能分别产生不规则、方形及圆形点的3种计算机随机点立体视图。检查7～12岁屈光参差儿童61例的3种不同质地立体视图交叉、非交叉视差下限立体视锐度,对所测数值进行随机区组方差分析。结果无论交叉或非交叉视差检查,不规则点图所测下限立体视锐度的平均值均为最大,且与方形、圆形点图差异均有统计学意义P(<0.05)。但方形与圆形点图差异无统计学意义(P>0.05)。结论随机点立体视图点子质地对屈光参差立体视检查结果有影响,其中不规则点检查图的难度相对最大,圆形点和方形点对立体视图间差异无显著性。

使用EEG分析水平视差对3D图像舒适性的影响

水平视差是影响3D图像舒适性的重要因素之一。采用不同等级水平视差的3D图像作为刺激信号,通过记录被试者的EEG反应信号,提取出被试者观看不同等级水平视差3D图像的ERP波形;同时记录被试观看这一系列3D图像舒适性体验的行为数据,并计算其舒适性检测率。通过EEG信号分析可见,无论在交叉或者非交叉水平视差情况下,3D图像水平视差舒适范围在45′以内;水平视差在45′-75′时,交叉视差3D图像ERP波形280 ms附近的幅值与不舒适的程度相关,非交叉视差3D图像ERP波形250 ms附近的幅值与不舒适程度相关;检测率曲线结果和主观评价结果显示：3D图像水平视差的舒适性范围在45′以内,水平视差在45′-75′时,3D图像不舒适程度随着视差的增加而增大。结果表明：EEG分析、检测率曲线和主观评价结论一致,因此,可以使用EEG分析水平视差对3D图像舒适性的影响。

随机点立体图视差信息加工的事件相关电位研究

目的研究以随机点立体图 (Random dotstereogram ,RDS)产生的精细立体视觉的非连续 -连续视差梯度类型、非交叉 -交叉视差交叉类型和大 -小视差对ERP的影响。方法采用 1 6名 ( 8男 ,8女 )深度知觉正常的被试 ,以红绿眼镜产生立体视觉 ,记录其行为及脑电数据。结果 1 )非连续视差梯度的反应正确率高于连续视差梯度 ;大视差条件的反应正确率高于小视差条件。 2 )非连续视差梯度较连续视差梯度诱发的N1 60潜伏期更短 ,N35 0的波幅更大 ;与非交叉视差相比 ,交叉视差的N35 0潜伏期较短 ;大视差比小视差具有更短的N1 60潜伏期和更大的P2 80波幅。结论不同视差梯度显著影响视差信息的加工 ,非连续视差梯度具有一定的加工优势 ;N1 60的潜伏期和P2 80的波幅与视差大小加工相关 ;N35 0成分还与视差交叉信息的加工相关。

立体视觉的机制及临床应用研究进展

自20世纪60年代立体视神经生理学的发展和随机点立体图(RDS)产生以来,近年立体视觉的研究不断深入。神经生理学研究和功能磁共振研究证实立体视觉涉及视觉背侧和腹侧通路、多个脑区的功能。立体视觉检查的新方法、婴幼儿立体视觉临床检查、立体视觉检查在各种双眼视功能障碍性疾病的应用取得一定进展。就近年来立体视觉机制研究和临床应用进展进行综述。

用于立体视检测的微机软件包的设计

为了快速、方便、准确地检测人的立体视功能，根据双眼视差原理，设计了用于立体视检测的微机软件包称为立体视检测（ＳＶＴ）．利用该软件可在彩色屏幕（ＶＧＡ）上产生静态等视差图（图中各部分的视差不随空间位置的变化而改变）、变视差图、以及在深度上的正弦波状起伏图形．叙述了设计原理和程序框图；报导了用ＳＶＴ软件包对视力正常和异常儿童的立体视检测结果并讨论了其临床应用价值．

不同年龄组立体视及图形诱发电位的对比研究

由微机产生动态随机点立体图(DRDS)和黑白棋盘格图形刺激 ,记录了30名立体视觉正常的成人、30名学龄儿童和30名学龄前儿童的动态立体视诱发电位 (DDEP)和双眼棋盘格图形刺激的诱发电位(PVEP)。实验结果表明 ,三组动态立体视诱发电位的N波潜伏时有显著差异 ,随着年龄的增长 ,N波潜伏时缩短 ;而棋盘格刺激的视觉诱发电位的P100波的潜伏时无显著性差异 ,但波幅有显著差异 ,学龄儿童的波幅最高 ,成人的波幅最低。由DEP在各个年龄组的演变规律与棋盘格图形VEP的演变规律的不一致揭示了视觉系统中立体视发育和类似于棋盘格刺激的较为初级的视功能发育是不同步的 ,它们具有不同的发育规律 ;12岁以下儿童立体视仍具有可塑性。

小视差交叉视差认知过程研究

采用静态随机点图做为刺激,对15名正常人在交叉视差条件下,针对小视差(3.27',6.54',8.18',11.45',14.72',17.99',21.26',24.53)'状态进行认知过程研究。结果为:随着视差的增大,识别靶刺激的平均反应时和正确率基本呈现出逐渐增加的趋势。在小视差交叉视差条件下,视觉系统对6'左右的视差反应时最为敏感,为立体电影的拍摄提供了理论依据,并为进一步探索精细立体视的脑神经机制提供了有力的支持。

随机点立体图在立体视觉测量中的实证效度分析

立体视觉是人们在观察事物过程中的一种立体知觉,又称深度知觉。在对立体视觉的敏锐度要求较高的职业中,立体视觉的好与坏会直接影响工作质量,甚至对于某些行业来说,会直接威胁到从业者的人身安全。因此,选取一种有效简捷的方法来判断从业人员的立体视觉,对立体视觉的应用有着重要的实践意义。研究目的:以测量立体视觉的传统方法三杆法为校标,检验随机点立体图的实证效度。方法:测量43名大学生的立体视觉,使用斯皮尔曼等级相关与皮尔逊相关检验随机点立体图法的校标关联效度。结果:三杆法与随机点立体图法的测量结果存在显著相关。结论:随机点立体图能有效地测量立体视觉。

加权视差能量模型

由于人左右眼间距的存在,使得同一空间物体在左右眼视网膜上的投影存在位置差异,称之为视差.左右眼视网膜获取的信息最初在初级视皮层(V1区)进行融合,该区域有大量对视差敏感的神经元.关于它们的视差选择特性,目前比较公认的计算模型是视差能量模型,然而该模型却无法解释V1区神经元对反相关随机点立体图(Anti-correlated random dot stereograms,aRDS)的响应要比对随机点立体图的响应弱这一神经生理学发现.为此,本文提出了一种加权视差能量模型:首先,利用左右眼感受野内的信号差异对神经元的响应能量进行调制,然后再结合神经元之间的相互作用来计算细胞群响应,从而得到图像视差.本文旨在探索基于神经生理学的视差计算方法,主要贡献有:1)加权视差能量模型能够很好地解释V1区神经元对反随机点立体图的响应比随机点立体图响应弱的生理特性;2)加权视差能量模型的视差计算结果精度比现有基于神经生理学的模型更高,甚至高于一些传统的计算机视觉方法.

复杂图形的双眼视差敏感性

该研究用心理物理学实验方法，以能正确分辨图形在深度上起伏周期数的多少作为判据，检测了七名被试的体视性能。实验结果表明，被试者观看复杂图形的视差敏感性是和图形在深度上变化的复杂程度有关。如果以视差作纵坐标，以图形在深度起伏频率为横坐标，则其深度感知的范围是一个区域，该区域的频率变化范围是从０．１周／度到４周／度，当深度变化频率大于４周／度，则无深度感知。七名被试的双眼深度敏感区有个体差异，但其区域的形状是相似的。

人眼追踪远距离裸眼立体视觉检测系统的研制和测试

目的应用人眼追踪技术研制裸眼随机点立体视觉检查系统(glasses-free random dot stereo-testsystem,GFRDSS),检测正常视力男性青年的5 m距离立体视锐度。方法在不同照度环境下检测230名正常视力、正常眼位男性青年的立体视锐度。观察组采用GFRDSS检测方法;对照组采用Distance Randot(DR)检测方法。结果GFRDSS可以检测视差范围40″~800″的5 m远距离立体视锐度。100~300 cd/m^2照度下,与对照组[41.3%(95/230)]比较,观察组有83.91%(193/230)受检者立体视锐度达到正常水平(40″~60″),差异有统计学意义(Z=-9.569,P<0.05)。350~600 cd/m^2照度下,与对照组[75.22%(173/230)]比较,观察组有84.78%(195/230)受检者立体视锐度达到60″,差异有统计学意义(Z=-4.048,P<0.05)。结论采用人眼追踪技术GFRDSS可以实现5 m距离无辅助立体视锐度检测,正常人群测试结果显示GFRDSS敏感性高于DR,且可以有效避免环境照度对检测的干扰。

基于动态随机点立体图的立体视觉深度运动特性分析

利用动态随机点立体图,排除心理暗示线索对深度运动的影响,对立体视觉深度运动特性进行了研究。利用主观实验,分析了深度运动物体的运动位置、运动方向和运动速度等运动特性对于立体视觉舒适度(Stereo visual comfort,SVC)的影响,并提出深度运动情况下的SVC与运动速度的预测模型。实验结果表明,动态随机点立体图中,运动物体的深度运动诱发了透视效果;在交叉视差(屏幕前)和非交叉视差(屏幕后)情况下,立体视觉深度运动导致的SVC不同。对计算得到的SVC的预测值和实测值进行相关性检测,三种深度运动的皮尔森相关系数(Pearson correlation coefficient,PCC)分别为0.956、0.972、0.977,充分表明该预测模型能够准确地预测SVC。

基于双眼视差的立体视觉去掩蔽效应

基于双眼视差的立体视觉不改变目标与掩蔽刺激之间的信噪比,但能使不同的刺激被知觉在不同的深度位置上以降低目标信号所受到的掩蔽作用。本综述在总结前人双眼去掩蔽研究的基础上,强调深度维度上的视觉注意在这种主观空间分离去掩蔽过程中所起的重要作用,并介绍了双眼去掩蔽在现代科技领域中的典型性应用。最后,结合听觉主观空间分离去掩蔽的研究进展,本综述认为主观空间分离去掩蔽是大脑处理复杂刺激场景的一个基本功能。

立体视觉舒适融合限预测模型的研究

针对导致立体显示中视觉舒适度问题的关键——立体视觉舒适融像问题,利用随机点立体图像(Random dot stereograms,RDS),对影响立体视觉舒适融像的因素进行了研究。通过改变RDS隐藏图形的大小,随机点的密度,随机点的大小和隐藏图形的形状,利用主观行为实验,分析这些因素对于立体视觉舒适融合限(Comfortable fusion limits,CFL)的影响,并提出关于CFL与这些因素的预测模型。实验结果表明,这些因素在交叉视差和非交叉视差情况下,对于立体视觉CFL的影响不同:非交叉视差下,被试者能够承受更大的隐藏图形,并且对于隐藏图形形状的CFL的感知与交叉视差相反;对由预测模型计算得出的CFL的预测值和实测值进行相关性检测,在交叉视差下,相关系数为0.998,非交叉视差下相关系数为0.977,可以认为该预测模型能够较为准确地预测CFL。

视知觉学习对于识别动态随机点立体图深度运动方向的作用（英文）

立体视觉不仅指对静态深度信息的感知,也包括对物体在三维空间中的运动方向的判断.本研究记录了人眼对于动态随机点图运动方向的辨别能力以及视觉训练在提高对动态信息分辨能力的作用.实验结果表明,对于没有任何相关经验的视力正常的受试者,很难分辨出动态随机点的深度运动方向,而视觉训练可以大大提高人眼对物体深度运动方向判断的敏感度.此外,这种视觉训练所达到的效果具有较长时间的持续性(至少6个月).这种通过视觉训练提高受试者对立体运动信息敏感度的方式,为立体视觉相关的实验和研究提供了新的视角.

一种立体视觉反馈强化训练模型

目前存在的立体视觉训练方法普遍缺乏反馈强化训练机制,针对这个问题,为了提供一种反馈的强化训练效果,给出了一种反馈强化训练模型及软件实现。该软件以随机点立体图(RDS)为训练视标,通过一次预训练来获得初始数据,在训练过程中以识别的正确率和反应时间为判断标准,找出双眼不易识别的RDS参数区间并进行强化训练,实现了反馈强化机制。测试结果表明,所得数据及解释符合能量模型,用此方法来训练立体视觉是切实可行的。

随机点立体画的生成原理与实现

在立体视觉中,人造三维立体画在用来分析和验证算法的性能方面起着重要的作用。对随机点立体画生成的原理进行了详细的阐述。利用视差理论和双目立体视觉原理,用VC++6.0编程并生成了随机点立体画。

与立体视觉相关的视诱发电位研究

在微机上编制能产生动态随机点立体图（ＤＲＤＳ），亮暗类棋盘格和随机点背景三种图形刺激的软件．记录了３４例正常人在这三种刺激下的ＶＢＰ．其结果为：（１）ＤＲＤＳ刺激下的ＶＥＰＮ１波潜伏期为２６５±２５ｍｓ，基波能量占总交流能量的６３．２±１８．９％．（２）亮暗类棋盘格刺激下的ＶＥＰＮ１波的潜伏期为１９０±２２ｍｓ，基波能量占总交流能量的３９．２±１９．６％．（３）随机点背景刺激下的ＶＥＰ波则为一些杂乱的小波．结果提示：动态ＲＤＳ刺激下的ＶＥＰ除在潜伏期方面具有特异性外，并在谐波的能量分布上也具有特异性，且客观性更强．根据这些特征有助于对立体视觉功能进行客观性评价．

用虚拟显示技术实现立体视觉检查

立体视觉功能是宇航员、飞行员、高速车辆的驾驶员在身体检查中必须检查的项目。根据视觉生理理论,并参照军用光学仪器通用规范,提出一种应用现代计算机技术、虚拟光学技术实现的立体视觉检查方法。详细介绍了立体图像对的设计。用计算机产生随机点立体图像对,左右图像的视差越大,图形离开背景的距离也越大。通过计算机控制不同视差的立体图像对生成,将计算机产生的立体图用虚拟成像技术呈现在受检人的眼前,定量检测人眼的立体视能力。具有简便易行、精度高的特点。大量实验证明该方法应用在人体的立体视觉检查中,能够替代传统的立体视觉检查方法。