自闭症诊断辅助方法和系统以及自闭症诊断辅助装置制造方法

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自闭症诊断辅助方法和系统以及自闭症诊断辅助装置制造方法
【专利摘要】提供了采用传统提出的视线检测技术、基于客观评价来辅助特别是婴儿的自闭症的早期发现和早期确诊的自闭症诊断辅助方法和系统及自闭症诊断辅助装置。该自闭症诊断辅助方法使用至少包括对被检者的眼球摄像的照相机部或安装在被检者的头部上并检测眼球的运动的电极部、以及安装在被检者的视线上的显示部的视线检测单元(A)来诊断被检者的自闭症,其包括:在显示部的画面上显示连续显示由特定人物图像(I)和非特定人物图像(II)构成的两个以上图像的复合图像,并且在采用视线检测单元检测观看复合图像的被检者的视线位置信息之后,将被检者的视线位置信息输入至视线位置信息存储部,并且利用与自闭症个体和/或标准发育个体的视线位置信息进行比较的视线位置算法来评价被检者的视线位置。
【专利说明】自闭症诊断辅助方法和系统以及自闭症诊断辅助装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及自闭症诊断辅助方法和系统以及自闭症诊断辅助装置,并且更特别 地,涉及使用视线检查技术来辅助自闭症患者的早期确诊的自闭症诊断辅助方法和系统以 及自闭症诊断辅助装置。
[0002] 在下文,使用术语"自闭症"作为包括诸如亚斯伯格综合征和亚斯伯格症候群(在 社会性、兴趣和沟通方面存在异常的广泛性发育障碍)等的自闭症相关疾病的统称,并且 本发明还可应用于这些自闭症相关疾病。

【背景技术】
[0003] 自闭症是以社会性障碍作为主要症状的发育障碍之一(据称患病率为1% )。对 于儿童自闭症如果误诊或未发现可能对儿童的日常生活和学校生活带来严重障碍。此外, 预测会发生自尊心的降低以及出现诸如焦虑和烦躁不安等的精神症状。
[0004] 然而,尚未发现对自闭症有确定疗效的药物疗法。因此,用以改善自闭症的唯一方 式是早期诊断和基于该诊断的早期(未满3岁)教育干预。
[0005] 然而,难以利用当前的标准临床技术来实现对自闭症早期确诊。例如,在传统的自 闭症诊断中,儿科医师或儿童精神科医生基于婴儿的行为来进行评价和诊断。然而,专家 (专门医师)太少并且难以进行早期诊断。此外,由于评价结果因评价者而改变,因此当前 难以进行客观评价。
[0006] 当前,在专门医师所进行的自闭症诊断中,通过面谈来基于外观进行经验判断,或 者检查采集血液的成分。然而,存在如下问题:基于外观的判断要求经验丰富的专门医师, 而其数值很难量化。血液测试需要采集血液的麻烦过程。此外,在婴儿的检查中,这些检查 手段当前既不有效也不可靠。这是因为,几乎无法通过面谈与婴儿进行沟通,并且向未满3 岁的婴儿应用基于血液成分的判断仍在试验阶段。此外,存在有在婴儿的父母尚未意识到 婴儿患有自闭症的情况下发生的医疗咨询失败或延迟的严重问题。
[0007] 有鉴于以上现状,对于不仅成人而且儿童、特别是婴儿的自闭症,已经提倡使得专 家(专门医师)能够基于客观评价来进行早期发现和早期确诊的方法、装置和辅助系统。
[0008] 近年来,已逐渐确信在未经诊断的患有自闭症的婴儿的注视点分布中发现了异 常。具体地,患有自闭症的婴儿具有无法正确地关注其他人的视线这一特征正变得越来越 明确。该异常被视为源自于作为自闭症的本质的社会性障碍。此外,该异常被视为在极早 的阶段出现的症状。
[0009] 通过使用优选的视线检测技术,可以正确地检测到该异常并且可以将该异常用作 自闭症的早期诊断的客观指标。基于该想法,本发明人关注到该异常。
[0010] 为了在注视点的分布中获得这种异常,作为传统的视线检测技术(称为"视线检 测技术"、"视线感测技术"、"视线输入技术"、"视线识别技术"和"视线追踪技术"等),例如, 一种用于检测被检者的视线的方法,其使用以下:第一摄像照相机,用于测量瞳孔相对于坐 标系的位置;第二摄像照相机,其具有配置于所述坐标系中的已知位置的光源,并且形成角 膜反射中心,以获得从所述角膜反射中心到瞳孔中心的距离r和所述距离r相对于所述坐 标系的坐标轴的角度Φ的数据;以及计算部件,用于基于来自各照相机的信息来计算视线 的方向。此外,还提出了使用该方法的一些技术(用于检测视线的装置和技术等)(例如, 参见专利文献1?5)。
[0011] 作为与上述专利文献的"视线检测技术"相似的其它技术,专利文献6公开了一种 眼检测装置,包括:
[0012] 一个或多个光源,用于在向着用户的头部的方向上发出光;
[0013] 检测器,用于接收来自用户的头部的光并重复捕获该光的图片;以及
[0014] 评价单元,其连接至所述检测器,并且用于确定眼的位置和/或凝视方向,
[0015] 其中,所述评价单元被配置为在所述检测器所捕获到的图片内确定单个或多个眼 图像所位于的区域,并且在确定所述区域之后,控制所述检测器以仅将与同所述检测器所 捕获到的所述图像的所确定区域相对应的连续或后续图片有关的信息发送至所述评价单 J Li 〇
[0016] 专利文献7公开了一种视线识别装置,其中:
[0017] 利用光照射视线识别对象的眼球,
[0018] 利用摄像照相机来形成图像,其中该图像在该眼球的角膜上具有3个以上的特征 点,
[0019] 根据所述角膜上所形成的图像的特征点来确定所述眼球的角膜曲率中心,以及
[0020] 根据角膜曲率中心和瞳孔中心的位置信息来识别视线方向,
[0021] 所述视线识别装置包括:
[0022] 临时视线方向计算部件,用于根据角膜曲率中心和瞳孔中心之间的位置关系来计 算临时视线方向;
[0023] 角膜区域判断部件,用于根据临时视线方向和瞳孔的位置信息来确定所限定的角 膜区域;以及
[0024] 处理部件,用于在所述图像的特征点存在于所限定的角膜区域内的情况下,将所 述临时视线方向视为视线识别结果,并且在所述图像的特征点的一部分不在所限定的角膜 区域内的情况下,选择存在于所限定的角膜区域内的图像的特征点,根据所选择的图像的 特征点来确定所述眼球的角膜曲率中心,根据角膜曲率中心和瞳孔中心的位置信息来识别 视线方向,并且将该视线方向视为视线识别结果。
[0025] 专利文献8公开了一种视标追踪系统,用于监视用户的眼运动,所述视标追踪系 统包括:
[0026] (a)视频数据输入部件,用于接收监视用户的眼的眼摄像部件(摄像照相机)所产 生的视频数据;
[0027] (b)点位置指定部件,用于根据所述视频数据来确定通过利用点光源对所述用户 的眼进行照明而形成在所述用户的眼上的基准点的位置,所述点位置指定部件包括:自适 应阈值部件,用于提供所述眼摄像部件所产生的图像的亮度大于阈值的部分的指示;以及 点识别部件,用于通过将所述图像的所述部分与预定有效性基准进行比较来选择有效的基 准点;
[0028] (c)瞳孔位置指定部件,用于根据所述视频数据来确定所述用户的眼的瞳孔相对 于所述基准点的中心位置,从而确定所述用户的注视线,
[0029] 所述瞳孔位置指定部件包括:
[0030] 选择部件,用于选择包括所述眼摄像部件所产生的图像中的与所述有效基准点的 位置相对应的一部分的瞳孔追踪窗口;
[0031] 边缘选择部件,用于通过选择所述瞳孔追踪窗口内的所述图像部分的斜率中的所 述斜率大于阈值的部分来选择所述瞳孔的边缘;以及
[0032] 中心确定部件,用于通过参考针对所述瞳孔的边缘所选择的点来确定所述瞳孔的 中心,
[0033] 所述中心确定部件包括:
[0034] 三组选择部件,用于从瞳孔图像数据的多个像素中实质随机选择三个超阈值像 素,以形成进一步处理所用的三组;以及
[0035] 三组处理部件,用于确定穿过所选择的各像素的假想圆的中心和半径;以及
[0036] (d)显示部件,用于根据所述瞳孔位置指定部件和所述点位置指定部件所确定的 所述用户的注视线来显示所述用户的注视点。
[0037] 专利文献9?11公开了为了实现针对装置免提的进行视线操作和控制指示所研 究的技术。具体地,代替使用用于眼球摄像的照相机(眼摄像部件),视线检测单元2使用 用于检测头部上戴有视线检测单元2的用户的眼球的运动的电极。将该电极安装至主要使 用耳塞或头戴式耳机的电子装置的一部分,以与耳朵周围的部分相接触。
[0038] 然而,很少发现应用上述的至少使用照相机或电极的"视线检测技术"等以辅助自 闭症的诊断的现有技术。这些罕见示例包括本发明人在与研发项目(高级测量和分析所用 的系统和技术的研发)有关的委托研究和开发中在针对开发课题名为POINTS OF REGARD DETECTION DEVICE FOR DIAGNOSING INFANT WITH AUTISM(自闭症婴儿诊断用的注视点监 测装置)的开发过程中所提交的专利文献12和13。
[0039] 如后面所述,本发明可以使用如专利文献1?11所述的"视线检测技术"。在这些 技术中,上述专利文献1?5所述的技术适合于瞳孔小并且无法理解语言因而无法按所指 示保持静止不动的婴儿。
[0040] 现有抟术f献
[0041] 专利f献
[0042] 专利文献1 :日本专利4517049
[0043] 专利文献2 :日本专利4452835
[0044] 专利文献3 :日本专利4452836
[0045] 专利文献4 :日本专利4491604
[0046] 专利文献5 :日本专利4528980
[0047] 专利文献6 :日本专利4783018
[0048] 专利文献7 :日本专利3453911
[0049] 专利文献8 :日本专利4181037
[0050] 专利文献9 :日本特开2006-340986
[0051] 专利文献 10 :W02009/142008
[0052] 专利文献11 :日本特开2011-120887
[0053] 专利文献12 :日本特开2011-206542
[0054] 专利文献13 :日本特愿2011-192387的说明书


【发明内容】

[0055] 发明要解决的问是页
[0056] 有鉴于上述问题,本发明的目的是提供可以使用传统上提出的"视线检测技术"基 于客观评价来提供针对(特别是婴儿的)自闭症的早期发现和早期确诊的辅助的自闭症诊 断辅助方法和系统以及自闭症诊断辅助装置。
[0057] 在自闭症诊断辅助中,以高精度检测被检者的视线运动只不过是先决条件。该辅 助必须基于"提取可能患有自闭症的被检者"这一重要想法。换句话说,针对医生所执行的 自闭症诊断的辅助需要是高度灵敏的并且是专用的。
[0058] 假定在总共1000个被检者中存在10个患有自闭症的个体。这里,尽管在该处理 中被检者中的几个标准发育个体可能被判断为"疑似自闭症",但所执行的筛查确定地检测 到10个自闭症个体很重要。
[0059] 总的看来,本发明的主要目的是提供可以实现确定地检测到自闭症个体的筛查的 诊断辅助。优选地,该筛查涉及如上所述将最小可能数量的标准发育个体确定为"疑似自闭 症"。
[0060] 提出了专利文献12和13中所公开的发明的本发明人已发现了用以通过高级筛查 来实现上述自闭症诊断辅助的主要目的的方式。具体地,通过评价自闭症个体无法正确地 注视其他人的视线的趋势、同时还考虑到自闭症个体特有的视线的其它趋势,来实现这种 筛查。
[0061] 术语"有助于评价(或进行评价)"与从视线运动来检测源自于作为自闭症本质 的社会性障碍的症状以暗示自闭症的早期诊断的客观指标相对应,并且不与实际医疗行为 (确诊)相对应。
[0062] 本发明提供了便利性得以提高的诊断辅助方法。例如,即使在专家(专门医师) 的数量少的区域中或者在不存在专家(专门医师)(诸如学校或当地健康中心的团体体检 等)的情况下,也可以仅进行针对数据检测的检查自身。可以由专家(专门医师)基于所 检测到的数据的评价结果来进行确诊,以使得稍后或立即进行甚至使用通信部件的远距离 的早期发现。此外,其它医疗领域的医生等可以进行推荐,以获得专家(专门医师)基于所 检测到的数据的评价结果所进行的确诊。
[0063] 用于解决问题的方案
[0064] 本发明人已进行了广泛深入的研究以解决上述问题。结果,已发现了以下:可以通 过针对上述自闭症的婴儿的注视点分布的异常(被视为源自于作为自闭症本质的社会性 障碍、并且还被视为在极早阶段出现的症状)应用诸如上述现有技术文献中所述等的"视 线检测技术"作为用于正确地检测该异常的技术、并且与该技术相结合地向被检者显示具 有特定结构的特定"复合图像",来检测标准发育(健康)儿童(以下称为包括成人、儿童 和婴儿的"标准发育个体")和作为被检者的患有自闭症的儿童(以下称为包括成人、儿童 和婴儿的"自闭症个体")之间在视线运动的趋势方面的差异。基于该新发现已完成了本发 明。
[0065] 具体地,本发明的第一方面提供一种自闭症诊断辅助方法,用于使用视线检测单 元(A)来辅助被检者的自闭症的诊断,所述视线检测单元(A)至少包括:用于对被检者的眼 球进行摄像的照相机部(al)或者安装在被检者的头部上并且用于检测眼球的运动的电极 部(a2);以及配置在被检者的视线方向上的显示部(a3),所述自闭症诊断辅助方法包括以 下步骤:将用于连续显示包括特定人物图像(I)和特定非人物图像(II)的至少两个图像的 复合图像显示在该显示部(a3)的画面上;以及在使用该视线检测单元(A)检测观看该复合 图像的被检者的视线位置信息之后,将被检者的视线位置信息输入至视线位置信息存储部 中,并且利用用于将被检者的视线位置信息与自闭症个体和/或标准发育个体的视线位置 信息进行比较的视线位置评价算法来评价被检者的视线位置。
[0066] 根据本发明的第二方面,在第一方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其中: 所述视线位置评价算法是基于具有相对于标准发育个体向着运动图像的动作部分的视线 的移动频度高而自闭症个体的视线的移动频度低的这种趋势的标准发育个体和自闭症个 体的视线移动方向的对比或差异,其中,向着运动图像的动作部分的视线的移动频度是使 由静止图像(i)和一部分动作的运动图像(ii)构成的所述特定人物图像(I)将静止图像 (i)和一部分动作的运动图像(ii)的任一个显示在显示部(a3)的画面上时的视线的移动 频度。
[0067] 根据本发明的第三方面,在第二方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其中: 所述特定人物图像(I)包括如下三种类型的图像:面部的静止图像(ia)、仅眼睛开闭的面 部的运动图像(iia)、以及仅嘴开闭的面部的运动图像(iib)。
[0068] 根据本发明的第四方面,在第三方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其中: 该自闭症诊断辅助方法是基于具有与标准发育个体的视线的移动频度相比、自闭症个体的 视线的移动频度较低的这种趋势的标准发育个体和自闭症个体的视线移动方向的对比或 差异的方法,其中,所述视线的移动频度是显示仅眼睛开闭的面部的运动图像(iia)时的 向着眼睛周围的视线的移动频度。
[0069] 根据本发明的第五方面,在第三方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其中: 该自闭症诊断辅助方法是基于具有与显示面部的静止图像(ia)或者仅嘴开闭的面部的运 动图像(iib)时的标准发育个体的视线的移动频度相比、自闭症个体的视线的移动频度较 低的这种趋势的标准发育个体和自闭症个体的视线移动方向的对比或差异的方法,其中, 所述视线的移动频度是在首先显示仅嘴开闭的面部的运动图像(iib)之后接着显示仅眼 睛开闭的面部的运动图像(iia)时的向着(iia)的视线的移动频度。
[0070] 根据本发明的第六方面,在第一方面至第三方面中任一方面中,提供如下的自闭 症诊断评价方法,其中:作为所述特定人物图像(I),使用被检者认识的人物的图像。
[0071] 根据本发明的第七方面,在第二方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其中: 在所述视线位置评价算法中,所述特定非人物图像(II)包括从出现预测图像(α)、错觉识 别图像(β)和差异点搜索图像(Υ)中所选择的至少一种图像。
[0072] 根据本发明的第八方面,在第一方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其中: 该自闭症诊断辅助方法是基于具有相对于标准发育个体向着移动体图像(α?)再显示的 位置的视线的移动频度高而自闭症个体的视线的移动频度低的这种趋势的标准发育个体 和自闭症个体的视线移动方向的对比或差异的方法,其中,向着移动体图像(α?)再显示 的位置的视线的移动频度是使所述特定非人物图像(II)的出现预测图像(α)、即由移 动体图像(α 1)任意地与遮蔽体图像(α 2)的组合所构成的运动图像首先以移动体图像 (α 1)在显示部(a3)的画面上移动的方式进行显示然后使该移动体图像(α 1)通过移到显 示部(a3)的画面外侧或利用遮蔽体图像(α 2)转变为非显示状态之后、从显示部(a3)的 特定位置再显示移动体图像(α 1)时的视线的移动频度。
[0073] 根据本发明的第九方面,在第七方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其中: 对于所述再显示时的视线的移动频度,不以进行第一次再显示时的移动频度为评价的对 象,而是以从能够预测移动体图像(α 1)的规则运动的第二次再显示起的移动频度为评价 的对象。
[0074] 根据本发明的第十方面,在第七方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其中: 该自闭症诊断辅助方法是基于具有相对于标准发育个体在显示有错觉引起元素(β?)的 位置和显示有非错觉引起元素(β2)的位置之间的视线的移动频度高而自闭症个体的视 线的移动频度低的这种趋势的标准发育个体和自闭症个体的视线移动方向的对比或差异 的方法,其中,显示有错觉引起元素 (β 1)的位置和显示有非错觉引起元素 (β 2)的位置之 间的视线的移动频度是使所述特定非人物图像(II)的错觉识别图像(β)、即由包括错觉 引起元素(β?)和非错觉引起元素 (β 2)的图片构成的图像显示错觉引起元素(β?)时的 视线的移动频度。
[0075] 根据本发明的第i^一方面,在第七方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其 中:该自闭症诊断辅助方法是基于具有相对于标准发育个体在显示有同种图片(Y1)的位 置和显示有异种图片2)的位置之间的视线的移动频度低而自闭症个体的视线的移动 频度高的这种趋势的标准发育个体和自闭症个体的视线移动方向的对比或差异的方法,其 中显示有同种图片(Y1)的位置和显示有异种图片2)的位置之间的视线的移动频度是 使所述特定非人物图像(II)的差异点搜索图像(Y)、即由外观相同或相似的多个同种图 片U1)和形状不同于同种图片的形状的一个或几个异种图片U 2)的组合所构成的图像 将同种图片(Y1)和异种图片2)以混合方式显示在所述显示部(a3)上时的视线的移 动频度。
[0076] 根据本发明的第十二方面,在第一方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其 中:在所述复合图像显示在显示部(a3)的画面上之前,预先将预备图像引导图像(Θ )显示 在显示构件上,以将被检者的视线引导至预定位置。
[0077] 根据本发明的第十三方面,在第二方面中,提供根据权利要求1所述的如下的自 闭症诊断评价方法,其中:在标准发育个体和自闭症个体的视线的移动频度的评价中,基于 从各图像显示在显示部的画面上的时间起的平均时间,在从所检测到的被检者的视线位置 信息所获得的移动频度是高还是低的条件下检测频度。
[0078] 根据本发明的第十四方面,在第二方面中,提供如下的自闭症诊断评价方法,其 中:所述视线位置评价算法基于存储有过去的被检者的视线位置信息和该被检者是否是自 闭症个体的确诊信息的数据库,来针对视线的移动频度设置阈值。
[0079] 本发明的第十五方面提供一种自闭症诊断辅助系统,包括:
[0080] (a)视线检测部件,用于使用视线检测单元(A)来检测观看显示部的画面的被检 者的视线位置信息,其中所述视线检测单元(A)至少包括:用于对被检者的眼球进行摄像 的照相机部(al)或者安装在被检者的头部上并且用于检测眼球的运动的电极部(a2);以 及配置在被检者的视线方向上的显示部(a3);
[0081] (b)用于输入该被检者的视线位置信息的部件;
[0082] (c)视线评价部件,用于基于该被检者的视线位置信息即在用于连续显示包括特 定人物图像(I)和特定非人物图像(II)的至少两个图像的复合图像显示在显示部(a3)的 画面上时的位置信息,利用将该被检者的视线位置信息与自闭症个体和/或标准发育个体 的视线位置信息进行比较的视线位置评价算法来评价该被检者的视线位置;以及
[0083] (d)显示部件,用于显示该被检者的视线位置的评价结果。
[0084] 本发明的第十六方面提供一种自闭症诊断辅助装置,用于使用用于连续显示包括 特定人物图像(I)和特定非人物图像(II)的至少两个图像的复合图像来辅助自闭症诊断, 所述自闭症诊断辅助装置包括:
[0085] (i)视线检测部,用于使用视线检测部件来检测观看被检者的视线方向上所显示 的该复合图像的被检者的视线位置信息;
[0086] (ii)视线位置信息存储部,用于存储该视线检测部所检测到的视线位置信息; [0087] (iii)视线位置信息显示部,用于显示该视线位置信息存储部中所存储的被检者 的视线位置信息;
[0088] (iv)视线位置信息评价部,用于利用将被检者的视线位置信息与自闭症个体和/ 或标准发育个体的视线位置信息进行比较的视线位置评价算法,通过与自闭症个体和/或 标准发育个体的视线位置信息进行类比,来评价该视线位置信息显示部上所显示的被检者 的视线位置信息;
[0089] (V)评价结果输出部,用于输出该视线位置信息评价部所获得的评价结果;以及
[0090] (vi)评价结果存储部,用于存储从该评价结果输出部所输出的评价结果或该视线 位置信息评价部所获得的评价结果。
[0091] 发明的效果
[0092] 利用各方面的结构,可以实现上述目的。
[0093] 首先,在本发明的第一方面、第十五方面和第十六方面中,应用如上述专利文献所 公开的"视线检测技术"。此外,与该技术相结合地向被检者显示采用指定结构的特定"具 有至少两个连续图像的复合图像"。因而,基于用于确定地检测到自闭症者的筛查的概念, 可以对自闭症患者的早期确诊提供辅助。该技术还使得非专门医师的某人能够示出患者患 有自闭症的可能性的高低,并且暗示是否需要诊断。即使对于专门医师可以指定为自闭症 的年龄之前的婴儿的自闭症,该技术也具有可以基于客观评价来向自闭症的早期检测和早 期确诊提供辅助的特定优点。
[0094] 在本发明的第二方面中,向被检者显示特定的运动图像。因而,提取与画面上的运 动部分有关的、标准发育个体和自闭症个体之间的视线的移动频度的差异趋势,并且有助 于进行评价。
[0095] 在本发明的第三方面中,向被检者显示特定的面部图像。因而,提取标准发育个体 和自闭症个体之间在视线的移动频度方面的差异趋势,并且有助于进行评价。
[0096] 在本发明的第四方面中,向被检者显示进行面部图像的嘴的开闭的运动图像。因 而,标准发育个体和自闭症个体的视线的移动频度的趋势可以更有助于进行评价。
[0097] 在本发明的第五方面中,按特定顺序(首先嘴开闭、然后眼睛开闭)向被检者显示 特定面部图像。因而,标准发育个体和自闭症个体的视线的移动频度的趋势可以更有助于 进行评价。
[0098] 在本发明的第六方面中,使用被检者熟悉的面部(熟悉面部)的图像。因而,实现 了被检者可以更加容易地直视所显示面部图像的眼睛的状态,以提高标准发育个体直视眼 睛的趋势。因而,不趋向于看着眼睛的自闭症个体的视线频度的趋势可以更有助于进行评 价。
[0099] 在本发明的第七方面中,使用出现预测图像、错觉识别图像或差异点搜索图像作 为特定非人物图像。因而,不仅可以提取特定人物图像中的视线的移动频度的趋势,而且还 可以提取针对这些图像的标准发育个体和自闭症个体的视线的移动频度的差异趋势,以供 进一步考虑从而有助于进行评价。
[0100] 在本发明的第八方面中,在特定人物图像之后,顺次显示出现预测图像、错觉识别 图像或差异点搜索图像。因而,可以针对这些图像提取标准发育个体和自闭症个体之间在 视线的移动频度方面的差异趋势,以供进一步考虑从而有助于进行评价。
[0101] 在本发明的第九方面中,使用出现预测图像来提取被检者是否正在观看移动体在 画面上出现的位置。因而,标准发育个体以相对预测的方式观看移动体的趋势、以及自闭症 个体没有以相对预测的方式观看移动体的趋势可以有助于进行评价。
[0102] 在本发明的第十方面中,在出现预测图像中,移动体基于预定运动模式重复地显 示在画面上,并且提取被检者是否正在观看移动体第二次以后出现在画面上的位置。因而, 减少了被检者的能力差异以有助于进行评价。
[0103] 在本发明的第十一方面中,向被检者显示错觉识别图像。因而,标准发育个体观看 错觉引起部分的趋势、以及某些自闭症个体没有观看错觉引起部分的趋势可以有助于进行 评价。
[0104] 在本发明的第十二方面中,向被检者显示错觉识别图像。因而,标准发育个体观看 错觉引起部分的趋势、以及某些自闭症个体没有观看错觉引起部分的趋势可以有助于进行 评价。
[0105] 此外,在本发明的第十三方面中,向被检者显示差异点搜索图像。因而,标准发育 个体在尝试找到差异点的趋势和找到了差异点时的趋势、以及自闭症个体没有尝试找到差 异点的趋势或者具有在短时间段内找到差异点的极高能力的趋势可以有助于进行评价。
[0106] 在本发明的第十四方面中,显示引导图像(Θ),因而可以将显示下一图像时的被 检者的视线位置引导至预定的位置。因而,评价不太可能受到显示时的视线位置的偏移所 影响。因而,可以稳定地获得标准发育个体和自闭症个体的移动频度的趋势以有助于进行 评价。

【专利附图】

【附图说明】
[0107] 图1是示意性示出本发明的自闭症诊断辅助方法和系统的结构的图。
[0108] 图2是示出复合图像的一个示例的图。
[0109] 图3是示出特定人物图像⑴的一个示例的图。
[0110] 图4是示出作为特定非人物图像(II)的出现预测图像(α)的一个示例的图。
[0111] 图5是示出作为特定非人物图像(II)的错觉识别图像(β)的一个示例的图。
[0112] 图6是示出作为特定非人物图像(II)的差异点搜索图像(Υ)的一个示例的图。
[0113] 图7是示出引导图像(Θ )的一个示例的图。
[0114] 图8-1是示出视线位置评价算法的一个示例的图。
[0115] 图8-2是示出视线位置评价算法的一个示例的图。
[0116] 图8-3是示出视线位置评价算法的一个示例的图。
[0117] 图9-1是示出显示视线位置信息的一个示例的图。
[0118] 图9-2是示出显示视线位置信息的一个示例的图。
[0119] 图10是示出对视线位置进行评价的一个示例的图。

【具体实施方式】
[0120] 本发明的实施例包括以下所述的实施例、以及利用在本发明的技术思想内所进行 的变形例所获得的各种方法。
[0121] 在本说明书中,首先,将说明适合用在本发明中的视线检测单元2。然后,将结合复 合图像来整体说明视线位置评价算法和实质等同于自闭症诊断辅助系统的自闭症诊断辅 助装置。
[0122] 随后,将结合自闭症诊断辅助装置的操作模式来说明自闭症诊断辅助方法(在以 下说明中,为了便于说明,可以在将自闭症诊断辅助系统和自闭症诊断辅助方法称为自闭 症诊断辅助装置的情况下对这两者进行说明)。
[0123] 实施例
[0124] 首先,说明视线检测单元2 (视线检测部)。使用视线检测单元2作为本发明的自 闭症诊断辅助系统中的视线检测部件(a)。
[0125] 如图1所示,视线检测单元2包括拍摄被检者A的眼睛的图像的照相机部22和显 示图像的显示部21。根据需要,设置用于确定地拍摄瞳孔的图像的摄像辅助照明部23。显 示部21可以是商购可得的显示器,并且没有进行特别限制。具体地,可以使用液晶显示器、 CRT和投影仪等,并且可以按照期望设置其内的显示部的大小和形状。尽管图中没有详述, 但也可以代替照相机部22,而使用电极(电极部),其中该电极如头戴式耳机或耳塞那样与 头部相接触以检测眼球的运动。根据诸如照相机部22的感光度和周围的明度来适当设置 摄像辅助照明部23。
[0126] 视线检测单元2检测被检者A的瞳孔,并且输出表示被检者A所观看的对象(显 示部21)的位置的视线位置信息32。具体地,视线检测单元2可以基于被检者A、照相机部 22和显示部21之间的位置关系来输出表示被检者A正观看显示部51的画面的哪个位置以 及何时观看的视线位置信息31。
[0127] 具体地,视线位置信息32不限于采用数值数据和图像数据的形式,只要是在自闭 症诊断辅助的视线移动分析中可以使后面所述的要显示的图像的图片和时间与视线位置 信息的位置和时间相对应地特定即可。
[0128] 更具体地,可以将视线位置信息32输出作为表示摄像时刻和与显示部21的画面 上的位置相对应的诸如二维数据(Χ,γ)等的相对位置坐标的数值数据。这里,显示部21的 画面上的位置可能是无关的。例如,基于视线检测单元2的照相机部22所拍摄到的被检者 A的眼睛的位置,可以将视线位置信息32输出作为表示摄像时刻和照相机部22特有的绝 对位置坐标的数值数据。可选地,代替数值数据,可以将视线位置信息32输出作为图像数 据。具体地,可以通过将作为照相机部22所拍摄到的视线位置的标绘点与所显示的图像数 据直接相组合来获得视线位置信息32。
[0129] 优选地,例如,在将视线位置信息32转换成与视线检测单元2所使用的显示部 21 (显示器)的分辨率和点位置信息(坐标信息)相对应的位置信息之后进行输出。这样, 可以容易地确保相对于画面上所显示的图片的位置的一致性。例如,通过根据显示部21的 画面上的二维数据(X,Y)对被检者A的视线位置信息22进行转换来获得视线位置信息32。 例如,对于作为画面分辨率为480 (垂直)X 640 (水平)个点的显示器的显示部21,可以在 基于与画面分辨率相对应的480 (垂直)X 640 (水平)个点将视线检测单元2的视线位置 信息22转换成表示画面上的位置的位置信息之后,对该位置信息进行调整以供输出。
[0130] 视线位置信息不限于采用如上所述的画面上所显示的平面图像中的二维数据 (X,Y)的形式,并且可以是立体三维数据(X,Y,Z)。
[0131] 利用可能的最高精度来检测被检者Α的视线位置的能力是作为良好的传统和/或 可商购获得的检测部件的重要方面。在该上下文中,例如,将上述专利文献1?5中所述的 视线检测技术(包括所公开的任何发明和申请的其它技术)应用于视线检测单元2可以针 对诸如以下等的、已被视为难以检测视线的需要校正的情况提供极其适当的结构:作为被 检者的婴儿在不断移动、被检者A戴眼镜、以及眼睛的曲率每个被检者A而不同等。具体地, 可以在误差较少、精度高和装置的小型化的这些情况下检测视线。因而,可以实现极其适合 精确且容易地检测视线的技术。
[0132] 静R大学已研发了视线检测部件的一个代表装置[信息科学和技术论坛的论文 集(9(3),589-591,2010-08-20)中所发表的装置,"允许头部移动的利用立体照相机容易校 准的注视点检测装置"]。在本发明中,在如下假定下进行说明:使用该单元,以使得对视线 位置信息32进行调整以转换成显示部21的画面上的位置信息以供输出。
[0133] 视线检测单元2根据如后面所述的本体单元1和显示部21的操作以及针对这两 者的指示来检测被检者A的视线位置信息。尽管如此,视线检测单元2可能不必与本体单 元1和显示部21连动地进行工作。在这种情况下,可以在本体单元1侧接收、计算并分析 从视线检测单元2恒定地输出的视线位置信息。因而,识别出显示图像信息的各显示图片 的位置和被检者A的显示时的视线位置。
[0134] 接着,将说明本发明的显示图像信息31所使用的复合图像。
[0135] 复合图像是用于显示在上述的视线检测单元2的显示部21上的显示图像信息31。 以如图2的A?C所示连续显示特定人物图像(I)和特定非人物图像(II)的方式来构成 复合图像。复合图像包括各自显示了几秒?几十秒的图像,因而最长整体显示几分钟。没 有限制(I)和(II)顺序以及连续图像的数量。
[0136] 术语"连续"并非必须表示按时间序列的连续显示。因此,在两个图像之间显示引 导图像的情况也被认为复合图像,因而该术语应被理解为一系列诊断辅助的连续性。
[0137] 作为从真实人物、动画人物和拟人化动物等的图像中所选择的人物图像的特定人 物图像⑴包括:⑴整体图像保持静止的状态(静止图像);以及(ii)涉及画面上的特定 运动的状态(部分运动的运动图像)。静止图像(i)是人物图像具有身体并且面部表情保 持静止的状态的图像,并且包括运动图像的暂停状态。运动图像(ii)是人物图像的身体的 一部分正在运动的图像,并且包括面部表情的变化。
[0138] 特定人物图像(I)可被配置成显示全身或身体的一部分。优选地,在考虑到显示 部21的画面的大小的情况下,显示作为包括上半身或面部周围的区域的运动图像的图像。 因而,被检者A检查特别是与面部表情有关的眼睛、嘴及其周边的运动。优选地,显示大小 接近实际大小并且明确显示了眼睛和嘴的运动的图像。
[0139] 此外,优选被检者A认识的人(熟悉面部)的图像,以使得被检者A可以更加容易 地直视人物图像(特别是眼睛)。例如,可以使用被检者A的一亲等或二亲等的人物的图 像。
[0140] 没有特别限制这些图像,并且这些图像可以是预先或实时拍摄到的图像。
[0141] 特定人物图像(I)是优选包括各自显示了几秒的图像(ia)、(iia)和(iib)的图 像。如图3A所示,图像(ia)是眼睛张开且嘴闭合的人物的图像(整体保持静止的面部图 像)。如图3B所示,图像(iia)是在嘴闭合的状态下连续进行几秒的眼睛的开闭的人物的 图像(仅眼睛开闭的面部图像)。如图3C所示,图像(iib)是在眼睛张开的状态下连续进 行几秒的嘴的开闭的人物的图像(仅嘴开闭的面部图像)。在这种情况下,上述的图像的几 秒被构成为一组。
[0142] 这里,在显示部21中,为了清楚地识别眼睛的开闭运动,对于图像(iia)需要考虑 以下重要条件。具体地,与正常的瞬时眨眼相比,需要更加缓慢且坚定地进行眼睛的开闭。 需要在无需停止眼睛的运动(无需休息)的情况下顺次重复眨眼。
[0143] 因而,在本发明中,正常瞬时眨眼没有被视为眼睛的开闭。根据维基百科,平均的 正常眨眼速度为0. 1?0. 15秒。儿童的正常眨眼次数为5?18次/分钟。成年男性和女 性的正常眨眼次数分别约为20次/分钟和15次/分钟(因而,儿童、成年男性和成年女性 保持处于睁开他或她的眼睛的状态的时间长度分别为12?3. 3秒、约3秒和约4秒)。在 本发明中,优选使用的图像涉及以下:眨眼速度为正常速度的0. 2?0. 5倍快,并且在使眼 睛保持处于正常睁开状态的时间几乎为0的状态下所执行的闭合眼睛的运动最长为1秒 (正常长度乘以3?12以上)。因而,被检者A可以更加容易地识别出运动的位置。
[0144] 在图像(iib)中,如图3D所示,人物可以以正常说话的方式使他的嘴运动。优选 如下图像:人物以动态方式有意地进行嘴的开闭,以使得可以观察到嘴的大幅运动。此外, 在被检者A是婴儿的情况下,优选诸如婴儿用语和礼貌用语等的引诱反应的用语以吸引被 检者A对图像的更多注意。当然,可以与图像相组合地使用语音。
[0145] 因而,可以形成如下图像,其中该图像可以便于尝试将被检者A的视线引导至运 动部位(特别是眼睛、嘴及其周围)。
[0146] 接着,将说明特定非人物图像(II)。
[0147] 本发明中所使用的特定非人物图像(II)将包含各自显示了几秒的出现预测图像 (α)、错觉识别图像(β)和差异点搜索图像( Y)的图像作为一组并且连同特定人物图像 (I) 一起使用。使用这些图像中的至少一个图像来形成各种连续图像。例如,连续图像可以 采用诸如(I) - (α)和(β) - (I)等的顺序。在使用一个以上的图像的情况下,连续图像 可以采用诸如⑴一U) - (β)、(Υ)-⑴一(β)和U)-⑴一(β)-⑴一U) 等的顺序。
[0148] 出现预测图像(α)是涉及基于特定规则在显示部上移动的图片(称为移动体 (α 1))的以下行为的运动图像。具体地,在移动体离开画面的情况下、或者在画面上所显示 的其它图片(称为遮蔽体(α 2))与移动体重叠而使得仿佛移动体作为遮蔽体(α 2)的背 景的情况下,在预定时间段内不显示移动体,然后将该移动体再显示在画面上。没有特别限 制该图片。
[0149] 术语"基于特定规则移动"表示被检者Α可以容易地识别以下图像中移动体(α 1) 的再显示位置的状态。具体地,图3Α中的图像示出如下状态:画面上的移动体(α?)经过 包括出现在显示部上并且在一定方向上移动而从画面消失的一系列操作,然后再显示在相 同位置。图3Β中的图像示出再显示在相反方向上的位置、即移动体(α 1)从画面消失的位 置的状态。在图4的Α?D中,为了便于说明,示出假设显示有多个箭头和图片的图像。实 际上,使用一个图片,但这并不意味着无法显示多个移动体。
[0150] 可选地,图4的E?G示出如下状态:在画面上显示遮蔽体(α 2),并且被检者A 基于以下规则针对图像可以容易地识别出移动体(α 1)的再显示位置。移动体(α 1)在画 面上移动的过程中被遮蔽体(α 2)重叠而无法显示。然后,移动体(α 1)通过穿过遮蔽体 (α 2)而再显示。可以组合这些状态。
[0151] 因而,这些图像被配置为使得能够将被检者Α的视线有意地引导至图像上的发生 再显示的特定位置(画面上的预测位置)。
[0152] 错觉识别图像(β)是具有包括显示部的画面上的错觉引起元素 (β 1)和非错觉 引起元素 (β 2)的图片的图像。这些图片包括还已知为错觉图像和错觉图形的一般意义上 的错觉图像[在"维基百科,免费的百科全书"中在条目"视错觉"中采用各种形式进行了 描述,http://en. wikipedia. org/wiki/Peripheral drift illusion]。
[0153] 错觉识别图像(β)包括图5所示的这些图像。图5A是使用艾宾浩斯 (Ebbinghaus)错觉图形的示例。图5Β是使用卡尼札(Kanizsa)三角形错觉图形的示例。 图5C是使用Fraser-Wilcox错觉图像的示例。
[0154] 此外,还可以使用根据上述图形衍生和/或改进的错觉图形。图?是图5B的 Kanizsa三角形错觉图形的改进示例。图5E是图5C的Fraser-Wilcox错觉图形的改进示 例。
[0155] 在使用这些图片作为本发明的错觉识别图像(β)的情况下,同时将错觉引起元 素(β?)和非错觉引起元素 (β 2)作为图片显示在显示部21的画面上。
[0156] 这里,在图8Η中示出使用如图5Α所示的Ebbinghaus错觉图形的情况。具体地, 这里的错觉引起元素(β?)是分别在圆形的两个集合的中央处的圆形,并且引起中央圆形 在大小上看上去不同的视错觉。非错觉引起元素 (β 2)包括配置在中央圆形周围的圆形作 为错觉引起元素 (β 1)周围的部分。
[0157] 在图8Η中示出使用图5的Β和D所示的Kanizsa三角形错觉图形的情况。具体地, 错觉引起元素(β?)是显示有在画面中不存在的形状的部分,并且非错觉引起元素(β2) 是画面上所显示的图片的一部分。
[0158] 在本发明中,术语"不存在的形状"未必表示画面中不存在的事物或透明对象。该 术语表示颜色与画面整体的背景颜色相同的空间,因而无法从视觉上与画面的背景颜色区 分开。
[0159] 在图8的Η和J中示出使用图5的C和E所示的Fraser-Wilcox错觉图形的情况。 具体地,这里,图片整体用作错觉引起元素(β?),因而将错觉引起元素(β?)设置为配置 有图片的画面的一部分(图中画面的左半部分)。将非错觉引起元素 (β 2)设置为没有显 示图片的画面的另一部分(图中画面的右半部分)。
[0160] 似乎尚未完全定义这些特殊错觉图像的机制。尽管如此,这些特殊错觉图形各自 通常被构造成静止图像并且包括引起如下视错觉的错觉引起元素:尽管图像被构造为静止 图像,但在观看该静止图像的情况下,在图片的所观看的点周围的部分处(即,在除视野的 中心以外的视野内的图片的一部分(因此,该部分从视觉上没有聚焦)处),"视线稍微离 开的图片的一部分似乎在垂直方向、水平方向或转动方向上摇摆"。
[0161] 这种错觉的效果被视为对于观看这种图像的任何个体而言大致相同,除非该个体 存在视觉障碍(即,该个体是色盲个体、色弱个体或失明个体等)。对于色盲个体或色弱个 体,可以选择该个体能够识别出的灰度图像或具有配色的图像。
[0162] 在图8J所示的示例中,将错觉图形和非错觉引起图形分别配置在显示部整体的 左侧和右侧上。
[0163] 非错觉引起图形是外观(S卩,诸如形状、图案和颜色等的形态元素)上与错觉图像 相似、但不会引起如下视错觉的图形:在观看图像的情况下,眼睛略微移开的图像的一部分 看上去在垂直方向、水平方向或转动方向上摇摆。例如,可以通过改变阴影(各点的配色) 的图案来删除错觉引起元素,以使得其内的阴影的位置与仅来自一个方向的光源所产生的 阴影相对应。
[0164] 因而,对于被检者Α,所显示的对象似乎包括覆盖画面整体的相同图片,但在被检 者Α保持整体观看图片的情况下,可以将对象区分为引起视错觉的部分(图中画面的左半 部分)和没有引起视错觉的部分(图中画面的右半部分)。
[0165] 具体地,被检者A观看显示部21上所显示的画面的一部分。在显示错觉图像的情 况下,被检者感知错觉元素。观看该错觉图像的被检者A在该被检者A的视线移动的情况 下,通过作为画面的一部分的特定错觉图像来在眼睛略微移开的部分的图像中感知错觉元 素。在被检者A感知到错觉元素的情况下,将视线引导至被检者感知到错觉元素的位置。然 而,在特定错觉元素图像中,在被检者A观看该部位的情况下无法感知到错觉元素。因而, 被检者A的视线可以在画面上频繁地移动。
[0166] 然而,在被检者是自闭症个体的情况下,该被检者没有感知到错觉元素、或者利用 坚强的意志观看被检者他或她感兴趣的图像的一部分。由于该原因,患有自闭症的被检者 自然不易受到错觉元素的影响。换句话说,自闭症个体的视线不太可能在画面上频繁地移 动。
[0167] 为了容易地将被检者A的视线的意图移动引导至特定位置,所显示的错觉图像和 非错觉图像中的至少一个可能偶尔水平移动或闪烁。然而,在显示部21整体上采用具有相 似图片的静止图像使得能够在无需有意引导被检者A的视线移动的情况下,检测被检者A 的更自然发生的视线移动。另外,这在无法言语沟通的婴儿的情况下特别优选。
[0168] 基于上述元素,可以将引起错觉的其它图片应用于具有在显示部的画面上同时显 示错觉引起元素(β?)和非错觉引起元素 (β 2)的结构的图像。
[0169] 因而,形成了使得能够将被检者Α的视线移动引导至显示有错觉引起元素(β?) 的特定位置的图像。
[0170] 差异点搜索图像(Y)是作为外观相同或相似的多个同种图片(Y1)与形状不同 于同种图片的一个或几个异种图片(Y2)的组合的图像。在该图像中,将同种图片(Y1) 和异种图片2)以混合方式显示在显示部中。
[0171] 如图6A所示,在图像中,外观相同的多个图片(同种图片:rl)分散在画面上,并 且包括颜色或方向其中之一相对于同种图片有所改变的一个或几个图片(异种图片Y 2)。 具体地,在该图中,在10条鳄鱼中,一条鳄鱼面向相反方向。
[0172] 可选地,如图6的B和C所示,外观相同的多个图片(同种图片:rl)分散在画面 上,并且包括两个以上的元素在外观、方向和颜色上不同于同种图片的一个或几个图片。具 体地,在该图中,在6头狮子和6只猫中,仅1只猫面向相反方向。
[0173] 如上所述,显示了多个同种图片(Y1)以及一个或几个异种图片2)。如错觉图 像那样,可以在没有引导至要观看的位置或限制该位置的情况下,引导被检者A靠该被检 者自身的意愿而自然发生的视线移动。具体地,多个同种图片似乎分散在画面整体中,并且 在无需由于图片的差异而刺激引导被检者A的视线的情况下,被检者A根据他或她自身的 意愿进行视线移动以在看上去相同的一组图像中寻找不同图片。
[0174] 因而,形成了使得能够有意将被检者A的视线引导至显示有同种图片(Y1)或异 种图片2)的特定位置的图像。
[0175] 接着,将说明连同复合图像一起显示的引导图像(Θ)。
[0176] 在将复合图像显示在显示部21的画面上之前,使用引导图像(Θ)来显示用于预 先将被检者A的视线引导至预定位置的图片。将该图片显示在画面中的特定位置处并持续 几秒钟。
[0177] 在引导图像(Θ )中,如图7A所示,在画面的一部分中显示吸引被检者A注意的图 片。因而,有意将要显示的画面中的初始视线位置引导至预定位置。
[0178] 作为如上所述用于将视线引导至预定位置的图像的引导图像(Θ )可以是静止图 像或运动图像。优选地,图片不是具有过大而显示在整个画面上的大小,而是具有适当较小 的大小。
[0179] 如图7B所示,可以逐渐缩小在整个画面上放大的图片以供显示。可选地,图片可 以不保持静止。具体地,当然,由于移动中的图片要引导视线,因此该图片可以通过在画面 的预定位置处缩小、或者通过从画面移开而消失。
[0180] 这里,重要的是,如图7C所示,将引导图像(Θ)考虑到与用于对视线位置进行评 价的位置的关系而显示在接下来要显示的复合图像中。
[0181] 将更加详细地说明该情况。具体地,为了评价视线是否移动至作为嘴正在开闭的 特定人物图像(I)的面部图像(iib)中的嘴的位置,以不影响该评价的方式在远离该嘴的 位置处显示引导图像(Θ )。因而,可以将嘴巧合地显示在被检者A正观看的位置、即在显示 瞬间的被检者A并不意图的视线位置的情况从评价中排除。总的看来,可以进一步提高评 价的精度。
[0182] 可选地,为了评价视线是否移动至作为眼睛正在开闭的特定人物图像(I)的面部 图像(iia)中的眼睛的位置,有意将引导图像(Θ)显示在眼睛的位置处。这有助于对在显 示面部图像的瞬间自闭症个体故意将眼睛移开的趋势进行评价。
[0183] 上述事项同样应用于作为特定非人物图像(II)的(α)、(β)和(Y)。在特定非 人物图像(II)中,还可以使用引导图像(Θ)作为用于暗示视线位置作为要观看的正确位 置的引导元素。具体地,可以在防止对显示之后的最初几秒的视线位置进行评价的情况下, 将引导图像(Θ)显示在与出现预测位置相同的位置、错觉引起位置和异种图片的位置。
[0184] 自闭症诊断辅助系统使用视线检测单元2和上述的各种复合图像来按照如下评 价被检者Α的视线移动的趋势。
[0185] 首先,作为自闭症诊断辅助系统的输入部件(b),本体单元1将与复合图像有关的 显示图像信息31发送至视线检测单元2的显示部21。然后,本体单元1从视线检测单元2 接收被检者A在画面上的视线位置信息32。
[0186] 显示图像信息31包括复合图像的与图片有关的数据和与显示定时有关的数据。 如果在视线检测单元2侧已准备了复合图像,则本体单元1可以发送针对该复合图像的显 示定时的指示。
[0187] 视线位置信息32是表示上述的被检者A的视线位置的信息。本体单元1接收视 线位置信息32作为与显示部21上的位置相对应的位置坐标数据和利用标记指示了视线位 置的图像数据。可以将如此接收到的视线位置信息32显示在检查者B的显示部11上,以 供检查者B检查。
[0188] 然后,作为自闭症诊断辅助系统的视线评价部件(c),本体单元1将与复合图像相 对应的被检者A的视线的移动信息32记录在诸如存储器或硬盘等的存储介质(视线信息 存储部)中。可以将如此所记录的视线位置信息32显示在检查者B的显示部11 (视线位 置信息显示部)上,以供检查者检查。
[0189] 作为直到此时为止的处理的结果,在图1中,检查者B可以实时地或在稍后的时刻 检查其它显示部11的画面上所显示的视线位置信息32和该视线位置信息的检测结果信息 34。还可以采用将本体单元1和视线检测单元2并入被检者A或检查者B的显示部11中 的结构。作为该一体结构的极端示例,在被检者A的诊断和检查者B的检查不是同时进行 的条件下,通过在针对被检者A的操作和检查者B的操作之间进行切换操作,可以将所有组 件(各显示部和本体单元1的整体)一体化以兼用于这两个操作。没有限制将检查者B侧 和被检者A侧的单元配置在同一室内。本发明包括以下:利用检查者B远程地对被检者A 进行检查、以及利用检查者B在不同场所且在稍后的时间对所记录的被检者A的检查图像 进行评价。
[0190] 然后,视线评价部件(c)执行用于基于视线位置信息32来针对复合图像中的各图 像判断被检者A是否正在观看所述特定位置的算法。
[0191] 具体地,本体单元1的视线评价部件(c)在复合图像中设置以下所述的刺激区域 S和非刺激区域N,并且获得如此设置的各区域S和N中的被检者A的视线的移动频度。
[0192] 刺激区域S是用于判断特别是标准发育个体有可能引导视线移动的趋势的画面 上的范围。刺激区域S是包围特定人物图像(I)中的运动部位和非特定人物图像(II)中 的各特定位置处的图片的范围。
[0193] 非刺激区域N是用于判断特别是自闭症个体将不会引导视线移动的趋势的画面 上的范围,并且是包围除刺激区域S以外的没有引导视线移动的特定位置中的图片的范 围。
[0194] 此外,如后面将说明的,刺激区域S和非刺激区域N各自可以设置为一个或多个、 进行缩小/放大、移动、仅在预定时间段内显示,并且可以彼此交换位置。
[0195] 区域S和N的范围是沿着特定位置处的图片的外形(轮廓)所设置的。作为容 易的方式,将显示构件的画面在垂直方向和水平方向上分割成适当大小的网格(块)。将 与图片相对应的位置处的各块设置为一个子区域,并且一个图片可以由一组连续子区域构 成。这里,可以适当进行进一步判断,以在块至少一半填充有图片的轮廓的一部分的情况下 将该块设置为子区域、或者在块大致与图片相对应的情况下将该块设置为子区域。此外,可 以进行适当判断,以将显示构件21的画面外的整个部分设置为非刺激区域N、或者设置为 在要从设置中排除的区域外。
[0196] 可以将区域S和N各自预先设置在复合图像的特定位置处、或者针对自动显示的 各复合图像设置在与特定图片一致的位置处。在本体单元1中,针对作为显示图像信息31 的对象的图像,设置所有复合图像中的各区域的位置信息,并且将该位置信息存储在视线 位置信息中。该提供的定时可以在向被检者A显示所显示图像之前或之后,只要该提供在 本体单元1将被检者A的视线的移动频度存储作为存储信息33并分析该存储信息33之前 即可。
[0197] 在本体单元1中,可以通过基于图像中的颜色数据和图片判断程序等自动设置各 区域信息、或者通过检查者B针对各图像手动设置并调整各区域信息,来提供信息。
[0198] 对于各区域,利用视线位置评价算法来评价存储信息33。作为被检者A的视线的 移动频度,存储信息33包括复合图像的各显示时间段中的与各区域有关的累计停留时间、 平均停留时间和最大停留时间、区域S和N之间的移动次数以及移动方向和移动速度。
[0199] 以下将说明用于将各复合图像中的视线位置信息与自闭症个体和/或标准发育 个体的视线位置信息进行比较的视线位置评价算法。
[0200] 首先,将说明针对特定人物图像(I)的算法。
[0201] 本体单元1将特定人物图像(I)显示在显示部21上以使被检者A观看人物图像 的运动部位。具体地,根据作为画面上的面部图像整体保持静止而不存在运动部位的状态 的静止图像(i),显示仅眼睛开闭的面部图像(iia)和仅嘴开闭的面部图像(iib)。面部图 像(iia)表示将运动部位显示在眼睛的位置处的状态。面部图像(iib)表示将运动部位显 示在嘴的位置处的状态。因而,检查被检者A观看运动部位的位置的趋势。
[0202] 例如,图9A示出以下所述的表1的一个示例,其中在将(iia)显示了 5秒的情况 下,提取标准发育个体和自闭症个体的视线的移动频度。针对每33毫秒一次,将被检者的 视线位置作为标绘点显示在面部图像上。该图中的标绘点的点的分布清楚地示出自闭症个 体没有观看眼睛,并且他或她的视线集中在嘴周围的部位。
[0203] 因而,如图8A所示,视线评价部件(c)在仅眼睛开闭的面部图像(iia)中,在眼睛 的位置处设置刺激区域S并且在嘴的位置处设置非刺激区域N。因而,获得各区域S和N的 特定位置处的被检者A的视线的移动频度。
[0204] 此外,如图8B所示,视线评价部件(c)在仅嘴开闭的面部图像(iib)中,在嘴的位 置处设置刺激区域S并且在眼睛的位置处设置非刺激区域N。因而,获得各区域S和N中的 被检者A的视线的移动频度。
[0205] 在静止图像(i)中,将眼睛和嘴这两者的位置都设置为非刺激区域N(无刺激区域 S的状态)。如图8C所示,可以以多重方式设置各区域,以分析被检者是否直接观看眼睛或 嘴。可以向除面部图像以外的图像设置多重区域。
[0206] 表 1
[0207]

【权利要求】
1. 一种自闭症诊断辅助方法,用于使用视线检测单元(A)来辅助被检者的自闭症的诊 断,所述视线检测单元(A)至少包括:用于对被检者的眼球进行摄像的照相机部(al)或者 安装在被检者的头部上并且用于检测眼球的运动的电极部(a2);以及配置在被检者的视 线方向上的显示部(a3), 所述自闭症诊断辅助方法包括以下步骤: 将用于连续显示包括特定人物图像(I)和特定非人物图像(II)的至少两个图像的复 合图像显示在该显示部(a3)的画面上;以及 在使用该视线检测单元(A)检测观看该复合图像的被检者的视线位置信息之后,将被 检者的视线位置信息输入至视线位置信息存储部中,并且利用用于将被检者的视线位置信 息与自闭症个体和/或标准发育个体的视线位置信息进行比较的视线位置评价算法来评 价被检者的视线位置。
2. 根据权利要求1所述的自闭症诊断辅助方法,其中, 所述视线位置评价算法是基于具有相对于标准发育个体向着运动图像的动作部分的 视线的移动频度高而自闭症个体的视线的移动频度低的这种趋势的标准发育个体和自闭 症个体的视线移动方向的对比或差异,其中,向着运动图像的动作部分的视线的移动频度 是使由静止图像(i)和一部分动作的运动图像(ii)构成的所述特定人物图像(I)将静止 图像(i)和一部分动作的运动图像(ii)的任一个显示在显示部(a3)的画面上时的视线的 移动频度。
3. 根据权利要求2所述的自闭症诊断辅助方法,其中,所述特定人物图像(I)包括如下 三种类型的图像:面部的静止图像(ia)、仅眼睛开闭的面部的运动图像(iia)、以及仅嘴开 闭的面部的运动图像(iib)。
4. 根据权利要求3所述的自闭症诊断辅助方法,其中,该自闭症诊断辅助方法是基于 具有与标准发育个体的视线的移动频度相比、自闭症个体的视线的移动频度较低的这种趋 势的标准发育个体和自闭症个体的视线移动方向的对比或差异的方法,其中,所述视线的 移动频度是显示仅眼睛开闭的面部的运动图像(iia)时的向着眼睛周围的视线的移动频 度。
5. 根据权利要求3所述的自闭症诊断辅助方法,其中,该自闭症诊断辅助方法是基于 具有与显示面部的静止图像(ia)或者仅嘴开闭的面部的运动图像(iib)时的标准发育个 体的视线的移动频度相比、自闭症个体的视线的移动频度较低的这种趋势的标准发育个体 和自闭症个体的视线移动方向的对比或差异的方法,其中,所述视线的移动频度是在首先 显示仅嘴开闭的面部的运动图像(iib)之后接着显示仅眼睛开闭的面部的运动图像(iia) 时的向着(iia)的视线的移动频度。
6. 根据权利要求1至3中任一项所述的自闭症诊断辅助方法,其中,作为所述特定人物 图像(I),使用被检者认识的人物的图像。
7. 根据权利要求2所述的自闭症诊断辅助方法,其中,在所述视线位置评价算法中,所 述特定非人物图像(II)包括从出现预测图像(α)、错觉识别图像(β)和差异点搜索图像 (Υ)中所选择的至少一种图像。
8. 根据权利要求1所述的自闭症诊断辅助方法,其中, 该自闭症诊断辅助方法是基于具有相对于标准发育个体向着移动体图像(α 1)再显 示的位置的视线的移动频度高而自闭症个体的视线的移动频度低的这种趋势的标准发育 个体和自闭症个体的视线移动方向的对比或差异的方法,其中,向着移动体图像(α?)再 显示的位置的视线的移动频度是使所述特定非人物图像(II)的出现预测图像(α)、即由 移动体图像(α 1)任意地与遮蔽体图像(α 2)的组合所构成的运动图像首先以移动体图像 (α 1)在显示部(a3)的画面上移动的方式进行显示然后使该移动体图像(α 1)通过移到显 示部(a3)的画面外侧或利用遮蔽体图像(α 2)转变为非显示状态之后、从显示部(a3)的 特定位置再显示移动体图像(α 1)时的视线的移动频度。
9. 根据权利要求7所述的自闭症诊断辅助方法,其中,对于所述再显示时的视线的移 动频度,不以进行第一次再显示时的移动频度为评价的对象,而是以从能够预测移动体图 像(α 1)的规则运动的第二次再显示起的移动频度为评价的对象。
10. 根据权利要求7所述的自闭症诊断辅助方法,其中, 该自闭症诊断辅助方法是基于具有相对于标准发育个体在显示有错觉引起元素 (β 1) 的位置和显示有非错觉引起元素 (β 2)的位置之间的视线的移动频度高而自闭症个体的 视线的移动频度低的这种趋势的标准发育个体和自闭症个体的视线移动方向的对比或差 异的方法,其中,显示有错觉引起元素 (β 1)的位置和显示有非错觉引起元素 (β 2)的位置 之间的视线的移动频度是使所述特定非人物图像(II)的错觉识别图像(β)、即由包括错 觉引起元素(β?)和非错觉引起元素 (β 2)的图片构成的图像显示错觉引起元素(β?)时 的视线的移动频度。
11. 根据权利要求7所述的自闭症诊断辅助方法,其中, 该自闭症诊断辅助方法是基于具有相对于标准发育个体在显示有同种图片(Υ1)的 位置和显示有异种图片2)的位置之间的视线的移动频度低而自闭症个体的视线的移 动频度高的这种趋势的标准发育个体和自闭症个体的视线移动方向的对比或差异的方法, 其中显示有同种图片(Υ1)的位置和显示有异种图片2)的位置之间的视线的移动频度 是使所述特定非人物图像(II)的差异点搜索图像(Υ)、即由外观相同或相似的多个同种 图片U1)和形状不同于同种图片的形状的一个或几个异种图片U 2)的组合所构成的图 像将同种图片(Υ1)和异种图片2)以混合方式显示在所述显示部(a3)上时的视线的 移动频度。
12. 根据权利要求1所述的自闭症诊断辅助方法,其中, 在所述复合图像显示在显示部(a3)的画面上之前,预先将预备图像引导图像(Θ)显 示在显示构件上,以将被检者的视线引导至预定位置。
13. 根据权利要求2所述的自闭症诊断辅助方法,其中,在标准发育个体和自闭症个体 的视线的移动频度的评价中,基于从各图像显示在显示部的画面上的时间起的平均时间, 在从所检测到的被检者的视线位置信息所获得的移动频度是高还是低的条件下检测频度。
14. 根据权利要求2所述的自闭症诊断辅助方法,其中,所述视线位置评价算法基于存 储有过去的被检者的视线位置信息和该被检者是否是自闭症个体的确诊信息的数据库,来 针对视线的移动频度设置阈值。
15. -种自闭症诊断辅助系统,包括: (a)视线检测部件,用于使用视线检测单元(A)来检测观看显示部的画面的被检者的 视线位置信息,其中所述视线检测单元(A)至少包括:用于对被检者的眼球进行摄像的照 相机部(al)或者安装在被检者的头部上并且用于检测眼球的运动的电极部(a2);以及配 置在被检者的视线方向上的显示部(a3); (b) 用于输入该被检者的视线位置信息的部件; (c) 视线评价部件,用于基于该被检者的视线位置信息即在用于连续显示包括特定人 物图像(I)和特定非人物图像(II)的至少两个图像的复合图像显示在显示部(a3)的画面 上时的位置信息,利用将该被检者的视线位置信息与自闭症个体和/或标准发育个体的视 线位置信息进行比较的视线位置评价算法来评价该被检者的视线位置;以及 (d) 显示部件,用于显示该被检者的视线位置的评价结果。
16. -种自闭症诊断辅助装置,用于使用用于连续显示包括特定人物图像(I)和特定 非人物图像(II)的至少两个图像的复合图像来辅助自闭症诊断,所述自闭症诊断辅助装 置包括: (i) 视线检测部,用于使用视线检测部件来检测观看被检者的视线方向上所显示的该 复合图像的被检者的视线位置信息; (ii) 视线位置信息存储部,用于存储该视线检测部所检测到的视线位置信息; (iii) 视线位置信息显示部,用于显示该视线位置信息存储部中所存储的被检者的视 线位置信息; (iv) 视线位置信息评价部,用于利用将被检者的视线位置信息与自闭症个体和/或标 准发育个体的视线位置信息进行比较的视线位置评价算法,通过与自闭症个体和/或标准 发育个体的视线位置信息进行类比,来评价该视线位置信息显示部上所显示的被检者的视 线位置信息; (v) 评价结果输出部,用于输出该视线位置信息评价部所获得的评价结果;以及 (vi) 评价结果存储部,用于存储从该评价结果输出部所输出的评价结果或该视线位置 信息评价部所获得的评价结果。
【文档编号】A61B3/113GK104219992SQ201380015493
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2012年3月21日
【发明者】森则夫, 铃木胜昭, 土屋贤治, 新村千江, 樱井敬久, 德谷恵树 申请人:国立大学法人浜松医科大学
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