Устройство для исследования зрительного восприятия Советский патент 1983 года по МПК A61B3/00 A61B5/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО

1

Устройство относится к психофизиологическим исследованиям и может быть использовано в эргономике, а также исследованиях зрения и внймания.

Известно устройство для исследования зрительного восприятия, содержащее оптическую систему со спектроделителем, видеокамеру, электронный блок и связанные с последними смеситель и телемонитор 1.

Однако известное устройство не позволяет регулировать количество зрительной информации, предъявляемой человеку, - что существенно ограничивает функциональные возможности устройства для исследования зрения и зрительного восприятия.

Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей устройства путем обеспечения дозировки зрительной информации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее оптическую систему со спектроделителем, видеокамеру, электронный блок и связанные с последними смеситель и телемонитор, снабжено размещаемыми на исследуемом поле светодиодами и запоминающим блоком, выход ко.ВОСПРИЯТИЯ

торого через блок управления и компаратор соединен со спектроделителем, при этом блок управления соединен с электронным блоком и светодиодами, телемонитор через компаратор соединен с запоминающим блоком, а спектроделитель выполнен в виде жидкокристаллической ячейки, на одну из сторон которой нанесен отражающий инфракрасное излучение слой.

На чертеже приведена функциональная

схема устройства.

Устройство содержит светодиоды 1, размещаемые на исследуемом поле, оптическую систему 2, видеокамеру 3, электронный блок 4, телемонитор 5, смеситель 6, запо 5 минающий блок,7, блок 8 управления, компаратор 9 и жидкокристаллическую ячейку 10 (ЖКЯ).

Оптическая система имеет два выхода. Первый связан с видеокамерой, второй - с электронным блоком. На оптической сис2 теме укреплена ЖКЯ Ю, перекрывающая оба глаза человека. Внутренняя сторона ЖКЯ, обращенная к глазам, покрыта слоем, отражающим инфракрасное излучение, т. е. ЖКЯ, в данном случае, служит одновременно и в качестве спектроотделителя, формирующего сигнал углов поворота глаза.

Выход электронного блока 4 соединен со смесителем 6, второй вход которого соединен с выходом видеокамеры 3. Один выход видеокамеры 3 соединен с телемонитором 5, на второй вход которого подключен выход смесителя 6. Выход запоминающего устройства 7 связан с входом блока 8 управления, выход которого подключен к светодиодам 1 и к первому входу компаратора 9, а второй вход последнего подключен к выходу телемонитора 5. Выход компаратора 9 соединен с ЖКЯ Ю и запоминающим устройством 7.

Устройство работает следующим образом.

Светодиоды 1 с излучением в области инфракрасной части спектра, например типа ЗЛ107А, включают от блока 8 управления посредством ручного управления или автоматически по программе, записанной в запоминающем устройстве 7 и вводимой в блок 8 управления. При этом оптическая система 2 передает на телемонитор 5 участок поля зрения человека, т. е. часть исследуемого пространства, расположенного перед глазами человека со светящимися светодиодами 1. При включении одного или более светодиодов 1 видеокамера 3 передает изображение участка поля зрения и светящихся точек - светодиодов 1 на телемонитор бив смеситель 6. Сигнал со второго выхода оптической системы 2 формирует т. н. роговичный блик, который при помощи электронного блока 4 преобразуется в цифровые сигналы, пропорциональные углам поворота глаз от некоторой «нулевой оси в горизонтальном и вертикальном направлениях. В смесителе 6 телевизионный сигнал изображения участков поля зрения и коды углов поворота глаз смещиваются таким образом, чтобы на экран телемонира 5 накладывался маркер точки взгляда человека, например в виде креста. Выходные сигналы телемонитора 5 и блока 8 управления сравниваются в компараторе 9 так, чтобы определить по длине строки и числу строк (горизонтальная и вертикальная координаты) разности расстояний на экране между видеосигналами любой из светящихся точек (светодиодов) и .маркером точки взгляда. Если какое-либо из полученных значений разности меньще заданного, то это означает, что взгляд попал в заданную область и компаратор 9 вырабатывает сигнал, переключающий ЖКЯ 10 в непрозрачное состояние. При этом все поле зрения человека закрывается, но как только взгляд выходит из заданной области, сигнал компаратора 9 снова переключает ЖКЯ 10 в прозрачное состояние. Такой режим работы обеспечивает закрывание заданных областей для осмотра.

Время переключения ЖКЯ 10 10-20 м/с, что обеспечивает запрет осмотра в самом начале зрительной фиксации, т. е. за время переключения человек не успевает воспринять никакой зрительной информации.

При различных характеристиках областей (размер, форма) излучение каждого из светодиодов поочередно модулируется блоком 8 управления. При этом компаратор 9 выделяет ближайший к маркеру светодиод

0 и проверяет, модулируется ли он в данный момент (кадр телевизионного растра) и, в случае подтверждения, посылает в запоминающее устройство 7 код номера светодиода. Запоминающее устройство 7 при этом вводит в блок 8 управления и далее

в компаратор 9 значения разностей по длине строк и их числу между маркером и данным светодиодом, а также время переключения ЖКЯ 10 от момента входа взгляда в данную область и переключения ЖКЯ 10

снова в исходное состояние.

Таким образом, вся приборная панель, или любое пространство, или изображение может быть разбито на различные области (размер, форма) время предъявления или запрета которых могут быть заданы заранее или меняться в ходе эксперимента.

По сравнению с известным функции пред-лагаемого устройства расширены-, так как оно позволяет задавать области заданных размеров, которые будут недоступны для

« осмотра в процессе работы, также моменты времени запрета на осмотр и время запрета для каждой из областей отдельно. Предлагаемое устройство позволяет дозировать количество зрительной информации по содержанию и по времени, произ5 водить дозирование зрительной информации в динамике деятельности человека, т. е. запрет осмотра в каждой области может быть обусловлен попаданием взгляда в заданную область, предыдущими адресами обращения взгляда к другим областя.м, а также заданной задержкой запрета лосле попадания в данную область, исследовать деятельность человека на реальных объектах, при этом малый размер светодиодов не искажает вид приборных панелей или исследуемых объектов, зарегистрировать экспериментатору всю зрительную деятельность человека и динамику запрета областей и в дальнейщем обработать экспериментальные данные.

Формула изобретения

Устройство для исследования зрительного восприятия, содержащее оптическую систему со спектроделителем, видеока.меру, электронный блок и связанные с последними смеситель и телемонитор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения дозировки зрительной информации, оно снабжено размещаемыми на исследуемом поле светодиодами и запоминающим блоком, выход которого через блок управления и компаратор соединен со спектроделителем, при этом блок управления соединен с электронным блоком и светодиодами, телемонитор через компаратор соединен с запоминающим блоком, а спектроделитель

выполнен в виде жидкокристаллической, ячейки, на одну из сторон которой нанесен отражающий инфракрасное излучение слой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Неймарк Г. С, Иорищ А. Е. Шиф,М. И. Молодцов в. А. Метод исследования деятельности человека - оператора, - В сб.: Вопросы кибернетики, № 54, М., 1978. ,

1/пр-

П1 огранм