СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНОГО КАНАЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2009 года по МПК A61B3/00 

Описание патента на изобретение RU2354281C1

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Известно, что вначале зрительную систему рассматривали как один пространственный фильтр. Предполагали, что чувствительность зрительной системы к различным пространственным частотам определяется передаточной функцией этого фильтра [1]. Кемпбелл и Робсон впервые высказали предположение, что зрительная система состоит из множества параллельных каналов - фильтров, каждый из которых чувствителен к определенным пространственным частотам, то есть имеет свою полосу пропускания [2].

Известны эксперименты Блэкмора и Кемпбелла, установившие существование пространственно-частотных каналов в зрительной системе. Они показали, что адаптация к синусоидальной решетке определенной частоты вызывает снижение чувствительности только к этой частоте и ее ближайшим окрестностям. Вычитая из передаточной функции зрительной системы ту же функцию, полученную после адаптации к одной частоте, авторы получили пространственно-частотную характеристику канала, настроенного на эту частоту [3].

Пространственно-частотные каналы со своей полосой пропускания занимают некоторый участок в видимом диапазоне. Полосы пропускания пространственно-частотных каналов всей зрительной системы перекрывают весь видимый пространственно-частотный диапазон [4].

Известно определение полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы с помощью тонких светлых и темных полос, а также решеток разной пространственной частоты с синусоидальным распределением освещенности. При этом под пространственной частотой решетки понимается число периодов распределения яркости на один градус поля зрения [4, 5].

Известно определение полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы путем формирования синусоидальных решеток на экране электронно-лучевых трубок [2, 6], а также с использованием персональных компьютеров [7].

Недостатком способов является низкая точность определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы путем предъявления испытуемому световых мельканий, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной начальной частотой, например, 10 Гц, затем световые мелькания с увеличенной по сравнению с начальной - инкрементной или уменьшенной по сравнению с начальной - декрементной частотами, при этом вначале предъявляют световые мелькания с непрерывно увеличивающейся инкрементной или непрерывно уменьшающейся декрементной частотами, после этого поочередно с заданным постоянным периодом, равным, например, 1 с, световые мелькания с начальной и инкрементной или начальной и декрементной частотами, причем на первом этапе измерений после предъявления световых мельканий с заданной начальной частотой вначале непрерывно увеличивают с заданной постоянной скоростью, например, 0,5 Гц/с инкрементную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую инкрементную частоту световых мельканий, затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и уменьшающейся во время предъявления с заданной постоянной скоростью, например, 0,25 Гц/с инкрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и инкрементной частотами не различаются, и не зафиксирует в этот момент вторую инкрементную частоту световых мельканий, после этого предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и увеличивающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом, например, 0,1 Гц инкрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует в этот момент третью инкрементную частоту световых мельканий, значение порога вычисляют как разность между третьей инкрементной и начальной частотами световых мельканий, на втором этапе измерений после предъявления световых мельканий с той же заданной начальной частотой вначале непрерывно уменьшают с той же заданной постоянной скоростью 0,5 Гц/с декрементную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной и декрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую декрементную частоту световых мельканий, затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и увеличивающейся во время предъявления с той же заданной постоянной скоростью 0,25 Гц/с декрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и декрементной частотами не различаются, и не зафиксирует в этот момент вторую декрементную частоту световых мельканий, после этого предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и уменьшающейся в моменты начала предъявления дискретно с тем же заданным шагом 0,1 Гц декрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и декрементной частотами и не зафиксирует в этот момент третью декрементную частоту световых мельканий, значение порога вычисляют как абсолютную разность между третьей декрементной и начальной частотами световых мельканий, полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднеарифметическое значений порогов различения частот световых мельканий, вычисленных на первом и втором этапах измерений [8].

Недостатком способа является большая погрешность определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы с использованием приборов, в которых полоса пропускания определяется путем измерения начальной, инкрементной и декрементной частот световых мельканий и вычисления ее по их значению.

Период повторения начальной и инкрементной и начальной и декрементной частот световых мельканий в приборах принят равным 1 с [9], поэтому время измерения частоты, то есть калиброванный интервал времени, равен 1 с. В лучшем случае, если для формирования калиброванного интервала времени использовать кварцевый генератор, предел допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты

Δпред. част равен [10]:

где δкв - общая погрешность кварцевого генератора (средняя относительная нестабильность частоты кварцевого генератора); fизм - максимальное значение измеряемой частоты за время Δtк; Δtк - калиброванный интервал времени.

Средняя относительная нестабильность частоты кварцевого генератора δкв согласно технической документации равна ±1·10-6. Диапазон предъявляемых частот световых мельканий для определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы принят от 5 до 15 Гц [11]. Калиброванный интервал времени Δtк, в течение которого происходит подсчет импульсов, равен 1 с. Тогда предел допускаемой абсолютной погрешности при измерении частоты:

Предел допускаемой относительной погрешности δпред. част, выраженной в процентах от измеряемого значения, при измерении частоты равен [10]:

где δкв - общая погрешность кварцевого генератора (средняя относительная нестабильность частоты кварцевого генератора); n - минимальное количество импульсов, сосчитанное в течение калиброванного интервала времени.

Количество импульсов n, сосчитанное в течение калиброванного интервала времени 1 с при генерируемой исходной частоте 5 Гц, равно 5, тогда предел допускаемой относительной погрешности при измерении частоты:

Предлагаемый способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы позволяет уменьшить погрешность приборов для ее определения.

Технический результат предлагаемого способа определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы заключается в повышении точности оценки.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной начальной частотой, например, 10 Гц, затем световые мелькания с увеличенной по сравнению с начальной - инкрементной или уменьшенной по сравнению с начальной - декрементной частотами, при этом вначале предъявляют световые мелькания с непрерывно увеличивающейся инкрементной или непрерывно уменьшающейся декрементной частотами, после этого поочередно с заданным постоянным периодом, равным, например, 1 с, световые мелькания с начальной и инкрементной или начальной и декрементной частотами, на первом этапе измерений после предъявления световых мельканий с заданной начальной частотой вначале непрерывно увеличивают с заданной постоянной скоростью инкрементную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую инкрементную частоту световых мельканий, причем новым является то, что на первом этапе измерений вначале инкрементную частоту увеличивают со скоростью, например, 2 Гц/с, затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и уменьшающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом, например, 0,5 Гц инкрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и инкрементной частотами не различаются, и не зафиксирует в этот момент вторую инкрементную частоту световых мельканий, после этого предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и увеличивающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом, например, 0,1 Гц инкрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует в этот момент третью инкрементную частоту световых мельканий, значение порога различения ΔFи в Гц вычисляют по формуле:

где Ти3 и Тн - периоды световых мельканий в мс, соответствующие третьей инкрементной и начальной частотам; на втором этапе измерений после предъявления световых мельканий с той же заданной начальной частотой вначале непрерывно уменьшают с той же заданной постоянной скоростью 2 Гц/с декрементную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной и декрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую декрементную частоту световых мельканий, затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и увеличивающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом, например, 0,5 Гц декрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и декрементной частотами не различаются, и не зафиксирует в этот момент вторую декрементную частоту световых мельканий; после этого предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и уменьшающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом, например, 0,1 Гц декрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и декрементной частотами и не зафиксирует в этот момент третью декрементную частоту световых мельканий, значение порога различения ΔFд в Гц вычисляют по формуле:

где Тн и Тд3 - периоды световых мельканий в мс, соответствующие начальной и третьей декрементной частотам; полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднеарифметическое значений порогов различения частот световых мельканий, вычисленных на первом и втором этапах измерений.

На чертеже представлены временные диаграммы изменения частот световых мельканий, предъявляемых испытуемому в процессе измерения.

Предлагаемый способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы осуществляется следующим образом. Испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной в видимом диапазоне частот начальной частотой Fн, равной 10 Гц (чертеж, интервал времени 0-T1).

На первом этапе измерений вначале непрерывно увеличивают с постоянной скоростью 2 Гц/с инкрементную частоту световых мельканий Fи, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной Fн и инкрементной частотами Fи (чертеж, интервал времени T1-T2) и не зафиксирует в этот момент первую инкрементную частоту световых мельканий Fи1 (чертеж, момент времени Т2).

Затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом, равным 1 с, световые мелькания с начальной частотой Fн и уменьшающейся в моменты начала предъявления дискретно с шагом, равным 0,5 Гц, инкрементной частотой Fн до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной Fн и инкрементной частотами Fи не различаются (чертеж, интервал времени Т34), и не зафиксирует в этот момент вторую инкрементную частоту световых мельканий Fи2 (чертеж, момент времени Т4).

После этого предъявляют поочередно с тем же периодом световые мелькания с начальной частотой Fн и увеличивающейся в моменты начала предъявления дискретно с шагом, равным 0,1 Гц, инкрементной частотой Fи до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной Fн и инкрементной Fи частотами (чертеж, интервал времени Т45) и не зафиксирует в этот момент третью инкрементную частоту световых мельканий Fи3 (чертеж, момент времени Т5). Значение порога различения ΔFи в Гц вычисляют по формуле (5).

На втором этапе измерений после предъявления световых мельканий с той же начальной частотой Fн, равной 10 Гц (чертеж, интервал времени Т67), вначале непрерывно уменьшают с постоянной скоростью 2 Гц/с декрементную частоту световых мельканий Fд, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной Fн и декрементной Fд частотами (чертеж, интервал времени T7-T8) и не зафиксирует в этот момент первую декрементную частоту световых мельканий Fд1 (чертеж, момент времени T8).

Затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом, равным 1 с, световые мелькания с начальной частотой Fн и увеличивающейся в моменты начала предъявления дискретно с шагом, равным 0,5 Гц, декрементной частотой Fд до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной Fн и декрементной Fд частотами не различаются (фиг.1, интервал времени Т910), и не зафиксирует в этот момент вторую декрементную частоту световых мельканий Fд2 (чертеж, момент времени Т10).

После этого предъявляют поочередно с тем же периодом световые мелькания с начальной частотой Fн и уменьшающейся в моменты начала предъявления дискретно с шагом, равным 0,1 Гц, декрементной частотой Fд до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной Fн и декрементной Fд частотами (чертеж, интервал времени T1011) и не зафиксирует в этот момент третью декрементную частоту световых мельканий Fд3 (чертеж, момент времени T11). Значение порога различения ΔFд в Гц вычисляют по формуле (6).

Полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднеарифметическое значений порогов различения частот световых мельканий, вычисленных на первом и втором этапах измерений.

Предел допускаемой абсолютной погрешности при измерении интервала времени, то есть периода, Δпред. пер равен [10]:

где δкв - общая погрешность кварцевого генератора (средняя относительная нестабильность частоты кварцевого генератора); Δt - максимальное значение измеряемого интервала времени; - погрешность преобразования (среднеквадратическая относительная погрешность запуска); h - отношение сигнал/помеха; Тсч - период следования счетных импульсов.

Средняя относительная нестабильность частоты кварцевого генератора δкв согласно технической документации равна ±1·10-6. Диапазон измеряемых интервалов времени Δt, равных одному периоду, при измерении периода в диапазоне частот от 5 до 15 Гц составляет соответственно от 200 до 70 мс.

Примем частоту кварцевого генератора равной 10 КГц, тогда период следования счетных импульсов Тсч равен 0,1 мс. Примем отношение сигнал/помеха 40 дБ, так как незаметность помехи на визуальном изображении обеспечивается при соотношении сигнал/помеха порядка 41,5 дБ [12], тогда h=100, среднеквадратическая относительная погрешность запуска:

предел допускаемой абсолютной погрешности при измерении периода:

Предел допускаемой относительной погрешности при измерении интервала времени, то есть периода, δпред.пер, выраженной в процентах от измеряемого интервала времени Δt, равен [10]:

где δкв - общая погрешность кварцевого генератора (средняя относительная нестабильность частоты кварцевого генератора); - погрешность преобразования (среднеквадратическая относительная погрешность запуска); h - отношение сигнал/помеха; m - минимальное число счетных импульсов, заполняющих измеряемый интервал времени Δt.

Так как диапазон измеряемых интервалов времени Δt при оценке периода составляет от 200 до 70 мс, период следования счетных импульсов Тсч равен 0,1 мс, то число счетных импульсов m, заполняющих измеряемый интервал времени Δt, равно от 2000 до 700. Тогда предел допускаемой относительной погрешности при измерении периода:

При определении полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы принято измерять частоты с точностью до 0,1 Гц [13]. Предел допускаемой абсолютной погрешности приборов, в которых измеряется частота, равен ±1 Гц, что в 10 раз больше 0,1 Гц.

При измерении периода частот световых мельканий исходя из экспериментальных данных по измерению временных интервалов [14] принята точность измерения 0,1 мс. Предел допускаемой абсолютной погрешности приборов для измерения периода равен ±0,7 мс, что в 7 раз больше 0,1 мс, то есть в 1,4 раза меньше по сравнению с измерением частоты.

Предел допускаемой относительной погрешности приборов для измерения периода световых мельканий в 50 раз меньше по сравнению с приборами для измерения их частоты.

Предлагаемый способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы позволяет уменьшить погрешность приборов для ее определения.

Таким образом, предлагаемый способ отличается от известных новым свойством, обусловливающим получение положительного эффекта.

Пример. Испытуемому К., 23 лет, с помощью персонального компьютера, совместимого с IBM PC, предъявляли через порт LPT на светодиод пульта испытуемого световые мелькания с заданной начальной частотой Fн, равной 10 Гц (чертеж, интервал времени T0-T1).

В процессе измерений через порт LPT на персональный компьютер с пульта испытуемого подавались сигналы с кнопок «Изменение непрерывное», «Изменение с шагом 0,5 Гц», «Изменение с шагом 0,1 Гц» и «Измерение».

При поступлении сигнала с кнопки «Изменение непрерывное» компьютер на первом этапе непрерывно увеличивал частоту световых мельканий с постоянной скоростью 2 Гц/с, на втором этапе - с той же скоростью непрерывно уменьшал; при снятии сигнала с кнопки на первом этапе фиксировал первую инкрементную частоту

Fи1, на втором этапе - первую декрементную частоту Fд1.

При поступлении сигнала с кнопки «Изменение с шагом 0,5 Гц» компьютер на первом этапе дискретно уменьшал инкрементную частоту световых мельканий с шагом 0,5 Гц, на втором этапе - с тем же шагом увеличивал декрементную частоту световых мельканий. При снятии сигнала с кнопки на первом этапе фиксировал текущую инкрементную частоту Fи, на втором этапе - текущую декрементную частоту Fд.

При поступлении сигнала с кнопки «Изменение с шагом 0,1 Гц» компьютер на первом этапе дискретно увеличивал инкрементную частоту световых мельканий с шагом 0,1 Гц, на втором этапе - с тем же шагом уменьшал декрементную частоту световых мельканий. При снятии сигнала с кнопки на первом этапе фиксировал текущую инкрементную частоту Fи, на втором этапе - текущую декрементную частоту Fд.

При поступлении сигнала с кнопки «Измерение» компьютер на первом этапе фиксировал третью инкрементную частоту Fи3, измерял периоды Ти3 и Тн соответствующих предъявляемых частот, вычислял значение порога различения ΔFи третьей инкрементной и начальной частот световых мельканий по формуле (5), заносил его в архив и предъявлял испытуемому световые мелькания с начальной частотой Fн, равной 10 Гц. При снятии сигнала с кнопки на втором этапе компьютер фиксировал третью декрементную частоту Fд3, измерял периоды Тн и Тд3 соответствующих предъявляемых частот, вычислял значение порога различения ΔFд третьей декрементной и начальной частот световых мельканий по формуле (6), заносил его в архив, вычислял значение полосы пропускания пространственно-частотного канала как среднеарифметическое значений порогов различения частот световых мельканий, вычисленных на первом и втором этапах измерений, заносил его в архив, выводил значение полосы пропускания на экран монитора и предъявлял испытуемому световые мелькания с начальной частотой Fн, равной 10 Гц.

На первом этапе измерений испытуемый, замыкая кнопку «Изменение непрерывное», определил субъективно разницу между начальной Fн и инкрементной частотами Fи (чертеж, интервал времени T12) и разомкнул кнопку (чертеж, момент времени Т2). При этом компьютер зафиксировал первую инкрементную частоту Fи1 и предъявил испытуемому световые мелькания с зафиксированной инкрементной частотой Fи1 (чертеж, интервал времени Т23).

Затем испытуемый, последовательно замыкая кнопку «Изменение с шагом 0,5 Гц», определил, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и инкрементной частотами не различаются (чертеж, интервал времени Т34).

После этого испытуемый, последовательно замыкая кнопку «Изменение с шагом 0,1 Гц», определил порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и инкрементной частотами (чертеж, интервал времени Т43) и замкнул кнопку «Измерение» (чертеж, момент времени Т6). При этом компьютер вычислил значение порога различения частот ΔFи по формуле (5), занес его в архив и предъявил испытуемому световые мелькания с начальной Fн частотой, равной 10 Гц.

На втором этапе измерений испытуемый, замыкая кнопку «Изменение непрерывное», определил субъективно разницу между начальной Fн и декрементной частотами Fд (чертеж, интервал времени T7-T8) и разомкнул кнопку (чертеж, момент времени T8). При этом компьютер зафиксировал первую декрементную частоту Fд1 и предъявил испытуемому световые мелькания с зафиксированной декрементной частотой Fд1 (чертеж, интервал времени T8-T9).

Затем испытуемый, последовательно замыкая кнопку «Изменение с шагом 0,5 Гц», определил, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и декрементной частотами не различаются (чертеж, интервал времени Т910).

После этого испытуемый, последовательно замыкая кнопку «Изменение с шагом 0,1 Гц», определил порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и декрементной частотами (чертеж, интервал времени Т1011) и замкнул кнопку «Измерение» (чертеж, момент времени Т12). При этом компьютер вычислил значение порога различения частот ΔFд по формуле (6), занес его в архив, вычислял значение полосы пропускания пространственно-частотного канала как среднеарифметическое значений порогов различения частот световых мельканий ΔFи и ΔFд, занес его в архив, вывел значение полосы пропускания на экран монитора и предъявил испытуемому световые мелькания с начальной частотой Fн, равной 10 Гц.

В соответствии с рекомендациями физиологов испытуемый выполнил серию из 10 измерений, в результате которой получены следующие значения полосы пропускания пространственно-частотного канала в Гц: 1,1; 0,8; 0,6; 0,7; 0,6; 1,1; 1,0; 0,9; 1,1; 0,7. Среднеарифметическое измеренных значений полосы пропускания пространственно-частотного канала составило 0,9 Гц, среднеквадратическое отклонение - 0,065 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результатов измерений при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента - 0,148 Гц.

В результате измерений, выполненных испытуемым К. по известному способу [8], получены следующие значения полосы пропускания пространственно-частотного канала в Гц: 1,3; 0,8; 1,2; 0,8; 0,6; 1,2; 0,8; 0,6; 1,1; 0,6. Среднеарифметическое измеренных значений полосы пропускания пространственно-частотного канала составило 0,9 Гц, среднеквадратическое отклонение - 0,087 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результатов измерений при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента - 0,197 Гц.

Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений (среднеквадратическое отклонение) при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу [8], составило 25,3%.

Для оценки достоверности уменьшения случайной составляющей погрешности измерений проведены измерения полосы пропускания пространственно-частотного канала по предложенному и известному способам у группы из 10 испытуемых, каждый из которых выполнил серию из 10 измерений по каждому способу. Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу, составило от 17 до 38%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить точность определения полосы пропускания пространственно-частотного канала.

Источники информации

1. Kelly D.H. Spatial frequency, bandwidth, resolution // Appl. Optics. - 1965. - V.4. - №2. - Р.435-437.

2. Campbell F.W., Robson J. Application of Fourier analysis to the visibility of gratings // J. Physiol. - 1968. - V.197. - №3. - P.551-561.

3. Blakemore C.B., Campbell F.W. On the existence in the human visual system of neurons selectively sensitive to the orientation and size of retinal images // J. Physiol. - 1969. - V.203. - №1. - P.237-260.

4. Шелепин Ю.Е., Колесникова Л.Н., Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия: Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. - Л.: Наука, 1985. - 103 с.

5. Глезер В.Д. Зрение и мышление. Изд. 2-е, испр. и доп. - СПб.: Наука, 1993. - 284 с.

6. Green D.G., Campbell F.W. Effect of focus on the visual response to a sinusoi-dally modulated spatial stimulus // J. Opt. Soc. Amer. - 1965. - V.55. - №9. - P.1154-1157.

7. Болсунов К.Н. Метод и средства визоконтрастометрии для задач ранней диагностики нарушений зрения: Автореф. дис. … канд. техн. наук. - С-Пб., 1997. - 15 с.

8. Патент 2211657 РФ, А61В 3/00. Способ определения полосы пропускания пространственно-частотных каналов зрительной системы / В.В.Роженцов, Т.А.Лежнина (РФ). - Опубл. 10.09.2003, Бюл. №25. - 8 с.

9. Патент 2252690 РФ, А61В 3/02. Устройство для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы / Т.А.Лежнина, В.В.Роженцов (РФ). - Опубл. 27.05.2005, Бюл. №15. - 12 с.

10. Справочник по радиоэлектронным устройствам. В 2 т. Т.2. / Под ред. Д.П.Линде. - М.: Энергия, 1978. - 328 с.

11. Лежнина Т.А. Методы и устройства для измерения частотно-временных параметров зрительной системы человека: Автореф. дис. … канд. техн. наук. - Казань, 2004. - 18 с.

12. Красильников Н.Н. Обобщенная функциональная модель зрения и ее применение в системах обработки и передачи изображений // Автометрия. - 1990. - №6. - С.7-14.

13. Роженцов В.В. Дифференциальная чувствительность зрения к частоте световых мельканий // Медицинская техника. - 2005. - №2. - С.33-35.

14. Роженцов В.В. Измерение времени восстановления зрительного анализатора // Проектирование и технология электронных средств. - 2004. - №4. - С.73-75.

Похожие патенты RU2354281C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНОГО КАНАЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА 2007
  • Роженцов Валерий Витальевич
RU2357648C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНЫХ КАНАЛОВ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2001
  • Роженцов В.В.
  • Лежнина Т.А.
RU2211657C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ РЕЦЕПТИВНЫХ ПОЛЕЙ НЕЙРОНОВ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2007
  • Роженцов Валерий Витальевич
  • Лежнина Татьяна Александровна
RU2350256C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ РЕЦЕПТИВНЫХ ПОЛЕЙ НЕЙРОНОВ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2007
  • Роженцов Валерий Витальевич
RU2347520C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНОГО КАНАЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2001
  • Роженцов В.В.
  • Лежнина Т.А.
RU2212182C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНОГО КАНАЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2007
  • Роженцов Валерий Витальевич
RU2341178C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ОБУЧЕНИЯ ОЦЕНКЕ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНОГО КАНАЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2009
  • Полевщиков Михаил Михайлович
  • Роженцов Валерий Витальевич
  • Лежнина Татьяна Александровна
RU2401065C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ОБУЧЕНИЯ ОЦЕНКЕ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ РЕЦЕПТИВНЫХ ПОЛЕЙ НЕЙРОНОВ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2009
  • Лежнина Татьяна Александровна
  • Полевщиков Михаил Михайлович
  • Роженцов Валерий Витальевич
RU2394468C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗРЕНИЯ ПО ЧАСТОТЕ СВЕТОВЫХ МЕЛЬКАНИЙ 2002
  • Роженцов В.В.
  • Лежнина Т.А.
RU2209029C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗРЕНИЯ ПО ЧАСТОТЕ СВЕТОВЫХ МЕЛЬКАНИЙ 2007
  • Роженцов Валерий Витальевич
RU2350257C1

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНОГО КАНАЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к офтальмологии и может быть использовано для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы. Измерения производят в два этапа, при этом испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной начальной частотой 10 Гц, а затем световые мелькания с увеличенной по сравнению с начальной - инкрементной или уменьшенной по сравнению с начальной - декрементной частотами. По результатам измерений первого этапа, когда испытуемый определяет порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и инкрементной частотами и фиксирует в этот момент третью инкрементную частоту световых мельканий, значение порога различения ΔFи в Гц вычисляют по формуле:

где Ти3 и Тн - периоды световых мельканий в мс, соответствующие третьей инкрементной и начальной частотам. По окончании измерений второго этапа, когда испытуемый определяет порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и декрементной частотами и фиксирует в этот момент третью декрементную частоту световых мельканий, значение порога различения ΔFд в Гц вычисляют по формуле:

где Тн и Тд3 - периоды световых мельканий в мс, соответствующие начальной и третьей декрементной частотам. Полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднеарифметическое значений порогов различения частот световых мельканий, вычисленных на первом и втором этапах измерений. Способ позволяет уменьшить погрешность приборов для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 354 281 C1

Способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной начальной частотой 10 Гц, а затем световые мелькания с увеличенной по сравнению с начальной - инкрементной или уменьшенной по сравнению с начальной - декрементной частотами, отличающийся тем, что на первом этапе измерений после предъявления световых мельканий с заданной начальной частотой вначале непрерывно увеличивают с заданной постоянной скоростью 2 Гц/с инкрементную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую инкрементную частоту световых мельканий; затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и с уменьшающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом 0,5 Гц инкрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и инкрементной частотами не различаются, и не зафиксирует в этот момент вторую инкрементную частоту световых мельканий; после этого предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и с увеличивающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом 0,1 Гц инкрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и инкрементной частотами и не зафиксирует в этот момент третью инкрементную частоту световых мельканий, а значение порога различения ΔFи, Гц, вычисляют по формуле:

где Ти3 и Тн - периоды световых мельканий, мс, соответствующие третьей инкрементной и начальной частотам,
на втором этапе измерений после предъявления световых мельканий с той же заданной начальной частотой вначале непрерывно уменьшают с той же заданной постоянной скоростью 2 Гц/с декрементную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит субъективно разницу между начальной и декрементной частотами и не зафиксирует в этот момент первую декрементную частоту световых мельканий; затем предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и с увеличивающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом 0,5 Гц декрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит, когда предъявляемые поочередно световые мелькания с начальной и декрементной частотами не различаются, и не зафиксирует в этот момент вторую декрементную частоту световых мельканий; после этого предъявляют поочередно с заданным постоянным периодом световые мелькания с начальной частотой и с уменьшающейся в моменты начала предъявления дискретно с заданным шагом 0,1 Гц декрементной частотой до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно световых мельканий с начальной и декрементной частотами и не зафиксирует в этот момент третью декрементную частоту световых мельканий, а значение порога различения ΔFд в Гц вычисляют по формуле:

где Тн и Тд3 - периоды световых мельканий, мс, соответствующие начальной и третьей декрементной частотам,
а полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднеарифметическое значение порогов различения частот световых мельканий, вычисленных на первом и втором этапах измерений.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2354281C1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНЫХ КАНАЛОВ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2001
  • Роженцов В.В.
  • Лежнина Т.А.
RU2211657C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНОГО КАНАЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2001
  • Роженцов В.В.
  • Лежнина Т.А.
RU2212182C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ РЕЦЕПТИВНЫХ ПОЛЕЙ НЕЙРОНОВ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 2001
  • Роженцов В.В.
  • Лежнина Т.А.
RU2209028C2
РОЖЕНЦОВ В.В
Время ощущения зрительного анализатора человека
// Вестник КГТУ им
А.Н.Туполева, 2005, №3, стр.20-23
РОЖЕНЦОВ В.В
Точность измерения критической частоты световых мельканий
// Вестник КГТУ им
А.Н.Туполева, 2003, №4, стр.17-20.

RU 2 354 281 C1

Авторы

Роженцов Валерий Витальевич

Даты

2009-05-10Публикация

2007-12-19Подача