[發明專利]一種三維立體顯示的視疲勞檢測系統和方法

有效

• 申請號: 201410019363.X
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103796010A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 王丹力;王婷婷;王宏安
• 申請（專利權）人: 中國科學院軟件研究所
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N13/04
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 邵可聲

技術領域

本發明屬于三維顯示評估領域，具體涉及到一種三維立體顯示的視疲勞檢測系統和方法。

背景技術

近些年來，立體顯示技術在電視廣播、視頻游戲、會議、醫療、教育、商業等領域的應用越來越多。盡管其應用惠及消費者和商家，但目前由于技術和成本的限制，立體顯示技術的發展受到很多阻礙。主要是3D顯示的成像原理和人的視覺系統工作機制存在沖突，造成了3D顯示不可忽視的副作用。例如，長時間觀看立體圖像/視頻會使觀看者感到眼睛疲勞、頭暈、嘔吐等不適。甚至有研究表明，觀看立體顯示或許會對人們的健康產生長遠影響或不可逆的損害。這些健康隱患的存在使得人們不便長期觀看立體顯示,更不利于一些特殊人群,如小孩觀看。這些問題不僅嚴重影響用戶體驗，也制約了三維顯示技術的發展，及其相關產品的應用普及。因此，預防立體顯示對觀看過程中造成的視疲勞等不適癥狀具有重要的意義。

目前的立體顯示視疲勞數據檢測方法主要有兩種：主觀檢測和客觀測量。前者是讓觀看者表述觀看不適感的程度，或者完成一些特殊設計的問卷；后者主要是測量相關的一些生理指標。但這些方法都各有缺點，主觀表述往往因人而異，沒有統一的量化標準；很多客觀測量的設備復雜昂貴，對受試者的限制較多，有些甚至還需要測量者具備相當的領域知識才能處理后期的數據。同時客觀參量的選擇以及它們反應主觀不適程度的閾值等都還沒有標準可循。為此，尋找一種操作簡單且有效的立體資源視疲勞數據檢測方法勢在必行。因此，本發明提供了一種三維立體顯示的視疲勞檢測系統和方法，該系統提供了進行視疲勞檢測所需的軟硬件環境和基本流程，在其基礎上，通過本發明提供的視疲勞檢測方法將能簡單快速地量化立體顯示造成的視疲勞程度，用于檢測立體顯示設備和內容，以及指導設備生產和制作舒適的立體資源等。

發明內容

針對現有技術中在檢測立體顯示的立體視疲勞時常用客觀測量方法存在的不足，提供一種三維立體顯示的視疲勞檢測系統和方法，本系統和方法能夠對用戶針對立體顯示的主觀感受進行客觀量化，從而簡單快速的獲取立體顯示的視疲勞評測數據。

本發明中的立體顯示視疲勞檢測系統包括立體顯示設備、主觀視疲勞(SS)連續打分裝置、兩種視功能特征測量設備（閃光融合臨界頻率值(CFF)和近點距離(NPD)）、以及配有桌椅、提供基本照明等條件的室內房間。該系統提供了進行視疲勞檢測所需的軟硬件環境和基本流程，其框架圖如圖2所示。數據輸入輸出層主要是對用戶的SS,CFF,NPD進行測量，獲取其在不同時刻的數值，然后經過數據處理層的加工，得到用CFF,NPD預測用戶視疲勞的模型公式，最后利用該模型公式可直接根據所測得的CFF、NPD的值，輸出用戶的預測立體視疲勞(SS’)。通過該系統獲得的立體視疲勞預測模型，可用于各種立體顯示的客觀評測，從而不再需要用戶主觀進行打分，而只需要測量用戶的CFF和NPD，再帶入模型公式進行計算即可。

所示立體顯示設備包括各種類型的可顯示立體內容的立體顯示器、立體投影等。設備的設置參數推薦使用默認值，并根據相關標準（ITU-R?BT.500）控制觀看距離，滿足不同設備對最佳觀看距離的要求。同時還應該合理控制環境光照、溫度等，保持正常水平。

所述具備桌椅和照明等條件的室內房間，其大小要能滿足被測立體顯示設備對最佳觀看距離的限制，并保證正常穩定的室內環境。桌子大小能夠擺放開上述所有硬件設備，并避免設備之間的碰觸干擾，特別是測量設備對顯示設備的遮擋等。

所述兩種視功能特征的定義分別為：(a)近點是指當眼睛高度調節時，即用最大的調節力所能看清的最近一點，該點離眼睛的距離就是近點距離；(b)閃光融合臨界頻率是指剛剛能夠引起閃光融合感覺的刺激的最小頻率。

所述兩種視功能特征和視疲勞的關系分別是：(a)發生視疲勞時，近點距離變大；b)發生視疲勞時，閃光融合臨界頻率降低。并且，在用戶可承受范圍內，隨著視疲勞程度的增加，兩種視功能特征的值會持續變化。

所述主觀視疲勞連續打分裝置為一個手持滑塊交互式語音裝置，通過左右兩個按鈕進行加分和減分操作，增量為1，打分范圍為[1,10]。每次打分都會有語音反饋，在讓用戶知曉當前打分情況的基礎上又不需要占用用戶的觀看時間。用戶的打分會被實時記錄在文件中，方便后期的分析處理。其中，10分表示沒有疲勞，9-7分表示輕微疲勞，6-5分表示中等疲勞，4-3分表示明顯疲勞，2-1分表示嚴重視疲勞。