用于确定用户的视力水平的指示的方法与流程

1.本发明涉及用于确定用户的视力水平的指示的计算机实现的方法以及相应的计算机程序产品和设备的领域。


背景技术：

2.存在可能是由于视觉行为或生理条件而获得的或者可能至少部分是先天性的大量的眼部疾病，因此人们可能容易患上特定的眼部疾病。在许多这样的情况下，潜在风险因素或发展中的眼部疾病的早期诊断可能至关重要，以延缓发展、改善眼部状况和/或治愈特定疾病。例如，早期诊断可以引起适当的矫治或药物治疗，以减轻或补救所经历的症状。
3.为了评估眼部健康状况，患者或有患眼部疾病风险的人员因此需要到诸如验光师的医疗专业人员处就诊，其中可以进行一项或更多项测试以帮助评估眼部状况和患者的视觉表现。这样的到医生办公室、诊所或医疗机构的就诊可能会给患者带来负担，尤其是当患者需要定期或周期性地进行这样的测试以跟踪眼部疾病的发展和/或患者的视力时。
4.因此，在远程位置，优选地在患者家中执行这样的测试是优选的。然而这样的测试通常是在医生的实践中在较大的设备上执行的，其中患者和设备都处于特定的位置，患者的家中缺乏这样的设备。因此，可以在远程位置执行的测试的数量可能会受到可用工具的限制，由于物流和制造成本的限制，因此也限制了此类测试的可变性。
5.作为替代，可以在计算机或能够执行所需测试的设备上执行特定测试，其中用户可以使用此类设备的显示器执行测试。然而，由于设备类型和环境条件均可能不同，因此通常难以确保在同等和/或标准条件下执行测试。目前，只能向用户提供指令，以激励用户在适当的条件下并根据规定的尺寸执行测试。
6.许多眼部疾病与视力有关，视力也称为视觉清晰度，并且取决于光学和神经因素，其中视力低下可能是由于屈光不正，例如眼球或角膜形状的畸变、散光和/或晶状体柔韧性降低。这种屈光不正可能导致用户或患者近视或远视。此外，视网膜疾病(例如年龄相关的黄斑变性)也可能是视力下降的原因。
7.为了评估视力，通常在注视和聚焦眼睛时执行测试，以提供中心或视网膜中央凹视力的度量，因为沿中心视力通常最高。此外，此类测试可以基于游标视力(vernier acuity)原理，游标视力原理是视力的度量，其评估辨别彼此平行滑动的两个刻度段之间的偏移的能力。因此，在执行此类测试时，重要的是保持患者眼睛与测试设备(例如设备显示器)之间的特定距离，以确保在适当的条件下并且根据规定的尺寸执行测试。这被认为是至关重要的，因为设备类型可能不同，并且包括环境和用户行为的测试条件可能不一致。同样地，各种设备的显示器可能具有不同的特性，并且特别地，可能具有不同分辨率，因此可能无法根据共同标准或在标准化条件下执行测试。此外，此类测试的精度或视力水平的评估可能会受到另外限制。
8.从wo 98/18381 a1已知使用抗锯齿来明确避免显示在定制的显示屏上的标准化字符的任何畸变或变形的视力测试仪。特别地，抗锯齿用于测试字符，通过使由于理想的测
试字符形状无法被容纳在像素阵列中而产生的锯齿状边缘平滑。因此，显示字符使得用户不会识别任何明显的变形，并且字符以清晰且居中的方式提供以改善外观。
9.其他问题是在实际执行测试时缺乏直观性，因为此类测试通常要求用户执行手动调整以校正任何显示的未对准。这种手动调整可能需要致动一个或更多个按钮，并且可能很耗时，因此不被视为用户友好。此外，在此类条件下执行测试时，会增加人工误差的风险。此外，手动调整可能会导致难以维持适合执行测试的条件，特别是因为此类测试通常很耗时。
10.因此，需要以下方法和设备：促进以分布式方式执行视力测试同时建立期望的测试精度，而不考虑特定类型的设备，以便以可靠的方式确定用户的视力水平。


技术实现要素：

11.本发明的目的为提供用于确定用户的视力水平的方法和设备，其改善所述非期望问题。
12.所述目的通过独立权利要求得来实现。优选实施例在从属权利要求、实施方式和附图中描绘。
13.因此，在第一方面中，提出了用于确定用户的视力水平的计算机实现的方法，其包括以下步骤：
[0014]-使用与设备的显示器通信的控制单元执行光学视力测试，其中显示器具有预定义的分辨率；以及
[0015]-在设备的显示器上显示光学视力测试，其中显示的光学视力测试包括图形表示，该图形表示包括间断，并且显示的光学视力测试提示用户通过提供用户响应来识别所述间断，
[0016]
其中，使用控制单元和显示器，通过基于用户响应和基于使用显示器的一个或更多个像素的抗锯齿生成和显示间断来调整光学视力测试。
[0017]
使用抗锯齿使得能够增加可能的间断的范围，因此能够增加待度量的视力水平的范围。因此，基于使用显示器的一个或更多个像素的抗锯齿以及使用控制单元和显示器来生成和显示间断。
[0018]
这种抗锯齿是基于以下事实：像素不仅可以呈现为黑色或白色，而且还可以基本包括或显示其之间的任何特定灰度颜色。尽管用户可能更容易感知到黑色像素的像素偏移，即将黑色像素朝向相邻像素移动，并将先前的像素位置表示为白色像素，但用户可能不会感知到梯度偏移，其中，例如，先前为黑色的像素降低到90％的强度，并且其中相邻的白色像素增加到具有10％像素强度的黑色像素强度。换言之，虽然在第一种情况下，用户可以检测像素偏移作为横移像素，但用户可能不会注意到这种梯度偏移。
[0019]
特别是对于具有特定像素厚度(例如4到6或5个像素)的线，抗锯齿可以使得这样的线之间的偏移不仅可以由全像素提供，还可以通过提供梯度偏移来提供，其中不仅外部像素可以有助于这种梯度偏移，而且更集中设置的像素也可以呈现这种梯度偏移。因此，可以进一步提高视力测试的精度和详细程度，从而可以提供对以前使用标准显示器和使用全像素偏移无法识别的、具有医学意义的视力水平的支持。
[0020]
因此，基于抗锯齿提供间断可以被视为故意提供图形表示的结构的区域的偏差或
(梯度)偏移，这可能优选地指示特定的视力水平，其中抗锯齿使得能够提高视力测试分辨率。
[0021]
此外，还考虑了显示器的分辨率，使得根据例如显示器的大小和像素密度，显示的视力测试可以具有不同的尺寸。因此，可以在各种设备上执行视力测试，而不会对于用户而言显著改变外观。
[0022]
例如，计算机实现的方法可以在膝上型计算机、笔记本电脑、平板电脑或其他便携式手持设备(例如移动终端或pda)上执行，其中该方法可以在模块中实现，或者可以存储为存储在设备上或以其他方式提供给设备的计算机可读指令。随后，这些指令可以由设备的控制单元执行，在某些实施例中，控制单元可以被提供为处理器或集成微处理器，优选地与板载存储器和/或存储介质执行通信耦合。
[0023]
如上所述，显示器还包括或呈现分辨率，分辨率可以定义为像素密度乘以显示器的大小或面积，其中，面积由显示器在设备的纵向方向和垂直于纵向方向的方向上的延伸来定义，例如由显示器的高度和宽度来定义。已知显示器的分辨率，因此控制单元可以调整或适配显示的视力测试，以便根据预定义的尺寸显示视力测试。
[0024]
视力测试的适应性不限于特定类型的视力测试，并且可以在基于游标视力执行测试时以及在测试形状变化时实施。在任何一种情况下，抗锯齿都可以通过提供梯度偏移而不是全像素偏移来进一步提高视力测试的精度和详细程度。
[0025]
术语“调整”应理解为包括显示器的初始设置和在执行视力测试期间更改所述设置，例如基于用户响应更改所述设置。调整或设置可以通过向显示器或显示单元提供相应的显示或控制信号来执行，从而使显示器能够根据预定义的尺寸呈现视力测试。
[0026]
当提及预定义的尺寸时，应当理解显示的视力测试可以包括特定大小和/或沿显示器的至少一个方向的延伸。如上所述，控制单元可以向显示器输出控制信号，例如增加显示的视力测试的大小或延伸，使得视力测试可以只显示在显示器的一部分上，或在显示器上延伸，直到基本覆盖整个显示器。变化范围还取决于显示器的分辨率，使得与具有较高像素密度的显示器相比，具有较低分辨率的显示器可能需要较少数量的像素被激活。
[0027]
为了进一步优化执行测试时的用户体验，显示的光学视力测试优选地包括在白色背景上以黑色显示的图形表示或基本由在白色背景上以黑色显示的图形表示组成。这样的特征不仅使图形表示易于识别，而且还减少了对环境眩光的感知。换言之，即使在强环境光的条件下，用户仍能够看到图形表示，并且能够执行视力测试，而无需付出相当大的可能会使执行视力测试变得困难或费力的努力。
[0028]
该方法能够执行各种类型的光学视力测试，其中显示的视力测试的尺寸可以基于显示器的分辨率进行相应调整。优选地，显示的光学视力测试包括至少两条线，其中调整包括调整所述线的大小、长度和/或厚度。因此，在具有不同分辨率的各种设备之间，所述线可能具有相同的总体外观。
[0029]
例如，尽管线的厚度也可以由预定数量的像素(例如5个像素)组成，但线的宽度或厚度可以相应地进行调整，使得例如与具有低分辨率的显示器相比，(超)高分辨率显示器可以使用更多的像素，以使用户感知的厚度基本相同。
[0030]
当执行光学视力测试时，显示的光学视力测试包括包含间断的图形表示，并提示用户通过提供用户响应来识别所述间断。基于用户响应，随后可以使用控制单元调整视力
测试。
[0031]
例如，间断可以被提供为形状的不规则性，其中不规则性可以形成为与连续线的偏移，例如，通过具有特定大小的凸起或间隙的圆形成，或通过沿纵轴设置的两条线形成，其中所述线在垂直方向上偏移。虽然用户可能更容易识别较大的间断，但较小的间断可能较不明显，并且因此形成了用于确定用户的视力水平的度量。基于用户响应，即用户是否正确识别了间断，控制单元可以评估用户响应，并基于例如评分和/或平均算法确定视力水平。
[0032]
为了进一步促进与执行视力测试的用户的交互，间断优选地沿着显示器的纵向方向对准，其中通过选择与间断相关的指示来由控制单元接收用户响应，其中图形表示包括图形表示的相对端上的指示。
[0033]
例如，不用对显示的未对准执行调整或校正，用户只需指示是否存在间断，使得更方便并且更直观地执行视力测试，从而改善用户体验并减少执行视力测试所需的时间。此外，这也可以激励用户增加执行此类测试的频率，使得更可能根据规定的间隔执行测试。因此，更可能在早期检测到例如黄斑变性或可能影响或影响到用户视力水平的其他因素的发病，从而可以相应地提供矫正或医疗。
[0034]
在相对端处具有指示进一步确保用户的焦点保持在显示器的中心，其中间断优选地显示在中心。因此，当用户执行视力测试时，设备外围的任何干扰物体和不同元素都被尽可能地屏蔽，并且图形表示周围的显示可以被配置为提供更均匀的外观。
[0035]
为了进一步促进用户交互和视力测试的执行，显示器优选地被配置为触摸屏，其中，控制单元通过在与指示对应的显示器的区域处或在该区域的方向上与触摸屏进行触觉交互来接收用户响应。这种方法确保用户可以使用也可以应用于其他手持设备的交互来触发用户响应。例如，用户可以通过用手指轻敲或用手指从显示器的中心位置滑动到包括指示的相应端来触发用户响应。因此，无需繁琐的调整，用户可以保持聚焦在显示屏的中心。
[0036]
此外，代替例如检测形状的不规则性或选择与具有连续外观的形状相比具有不规则性的形状，图形表示优选地包括至少两条线。至少两条线基本沿显示器的纵向方向设置，其中间断形成为所述线沿与显示器的纵向方向垂直的方向的偏移。如上所述，因此这些线基本可以沿着同一轴线对准，以形成连续的线，但这些线从连接端开始相互偏移，即以交错的方式相互偏移。在这种情况下，用户可能需要指示这些线是形成连续的线还是间断的线，其中显示的偏移是对用户的视力水平的度量。
[0037]
因此，优选使用控制单元并基于用户响应来确定用户的视力水平的指示。
[0038]
为了确定视力水平的指示，可以由控制单元在两个步骤中执行视力测试，其中，在第一步骤中，确定初始视力水平的指示，并且，在第二步骤中，将所述初始视力水平细化和/或确认为最终视力水平的指示。换言之，第一步骤可以提供对视力水平的估计，而在第二步骤中，对视力水平的指示执行更精确的测试或精调，以决定最终得分或指示的视力水平。这样做的优点是，可以更快地执行第一步骤，同时第一步骤和第二步骤可以分开，即在不同的时间点执行。这可能会让人感觉更舒服，因为测试耗时更少，并且因为集中注意力的时间跨度可以缩短，两个步骤的分离可能也不那么令人厌烦。
[0039]
尽管结果可以用作视力评估并可以排除另外的测试，但视力测试通常不能提供诊断。相反，视力测试通常为医生评估视力表现提供指示以支持进行诊断。
[0040]
在优选实施例中，在第一步骤中，图形表示包括对应于第一视力水平的间断。如果用户响应正确识别了间断，则控制单元通过在显示器上显示包括与第二视力水平对应的间断的另外的图形表示并提示用户通过提供用户响应来识别所述间断来调整视力测试，第二视力水平高于第一视力水平。如果用户响应不能识别间断，则控制单元将初始视力水平的指示设置为低于第一视力水平的预定义的初始视力水平。
[0041]
可以参考最小分辨角的对数(也称为logmar值)对视力水平进行评分。使用这种缩放，由于1的以10为底的对数为0，因此可以认为能够分辨小到1分钟视角的细节的观察者得分为logmar 0。同样，由于2的以10为底的对数接近0.3，因此能够分辨小到2分钟视角的细节的观察者得分为logmar 0.3，其中，较高的值表示相应降低的视力。使用间断，图形表示中的偏移可能因此对应于特定的logmar值，使得从对应于例如为0.7的logmar值的第一视力水平开始，可以显示视力水平增加的包括连续性的图形表示，例如，范围高达logmar-0.7。如果用户无法识别第一视力水平，则初始视力水平的指示或估计阈值可以设置为较低的视力水平，例如logmar 1.0。
[0042]
另一方面，如果用户响应正确识别根据第二视力水平的间断，则该方法还可以包括执行通过使用控制单元在显示器上显示另外的图形表示来调整视力测试的步骤。另外的图形表示可以包括与比先前的视力水平高预定义量的视力水平对应的间断，并且提示用户通过提供用户响应来识别所述间断。如果用户响应正确识别了间断，则通常重复所述步骤，直到达到预定义的最大视力水平，从而实现了初始视力水平的指示，或者重复所述步骤，直到用户响应未识别出间断。
[0043]
根据上述示例，可以向用户呈现与logmar为0.7的第一视力值对应的间断。在识别间断后，显示的后续图形表示包括减小预定义量的logmar值，即具有较高的视力值，使得第二图形表示可以对应于例如logmar值为0.4，其中预定义量或δ值为0.3。同样，如果根据第二图形表示正确识别间断，则显示第三图形表示，其中调整间断以获得为0.1的logmar值，依此类推，直到达到预先定义的最大logmar(例如为-0.7)。预定义量在每个步骤之间可能不同，使得例如第一组图形表示可以对应于较大的视力差异，并且朝向最大logmar值，间断之间的差异较小，以便提供对初始视力水平的改进估计。
[0044]
然而，如果用户响应未识别出间断(例如第二或后续间断)，则该方法还可以包括执行通过使用控制单元在显示器上显示另外的图形表示来调整视力测试的步骤。另外的图形表示可以包与比先前的视力水平低预定义量的视力水平对应的间断，并且提示用户通过提供另外的用户响应来识别所述间断，其中
[0045]-如果另外的用户响应未识别出所述间断，则重复所述步骤，直到正确识别间断、直到达到第一视力水平、或者直到总共两个后续的间断未被识别，其中初始视力水平的指示被设置为对应于最后显示的间断的视力水平；或
[0046]-如果另外的用户响应识别间断，则该方法还包括执行通过使用控制单元在显示器上显示包括与比先前的视力水平高预定义量的视力水平对应的间断的另外的图形表示并提示用户通过提供另外的用户响应来识别所述间断来调整视力测试的步骤，其中，如果另外的用户响应识别间断，则重复所述步骤，直到未识别出间断或直到达到最大视力水平，其中初始视力水平的指示被设置为对应于最后显示的间断的视力水平。
[0047]
同样，根据上述基于logmar值的示例，第二视力水平可以例如对应于logmar值为
0.4。如果无法识别所述间断，则控制单元可以将logmar值增加预定义的δ值，例如为0.2的δ值，使得显示的后续间断对应于logmar值为0.6。同样，如果用户识别例如第二间断和第三间断，第三间断对应于例如为-0.1的δ值，并且未识别出具有例如为0.4的logmar值的第四间断，则控制单元将logmar值增加预定义的δ值，例如为+0.1的δ值，使得显示器显示具有为0.5的logmar值的另外的图形表示。
[0048]
在这种情况下，有两种选项。如果用户未识别出间断，则随后显示另外的图形表示，提示用户识别间断，其中，每个后续间断的logmar值增加预定义量或δ值。一旦正确识别间断或直到达到第一视力水平，该序列就会停止。例如，如果具有为0的logmar值的图形表示未被识别，则下一个间断可能对应于logmar值为0.1。如果用户识别了所述间断，则初始视力水平的指示设置成为0.1的logmar值。然而，如果用户未识别出任何后续的间断，并且达到例如为0.7的第一视力水平，则控制单元将初始视力水平的指示设置为第一视力水平。
[0049]
替代地，为了减少潜在错误并加快视力测试，即视力测试的第一步骤，一旦总共两个间断(优选地是后续的两个间断)未被识别，初始视力水平的指示也可以设置为与先前显示的间断相对应的视力水平。
[0050]
第二选项提供为，如果另外的用户响应识别间断，则通过显示包括与比先前的视力水平高预定义量的视力水平对应的间断的另外的图形表示并提示用户通过提供另外的用户响应来识别所述间断来调整视力测试。例如，用户可以识别logmar值的最初增加，增加到例如0，其中随后显示的图形表示包括与为-0.1的logmar值对应的间断，例如，其中以预定义量或δ值为0.1来降低logmar。此步骤既提供了初始精调，又减少了任何潜在的统计错误。如果用户识别了后续的间断，则重复上述步骤，直到未识别出间断，例如对应于logmar值为-0.3，其中初始视力水平的指示设置为对应于所述值的视力水平。同样，如果用户达到最大视力水平，例如对应于logmar值为-0.7，则初始视力水平的指示设置为对应于最大logmar值的视力水平。
[0051]
在已经获得初始视力水平的指示后，该方法可以执行第二步骤，其中生成图形表示的池，每个图形表示包括对应于特定视力水平的间断。该池通常包括具有根据初始视力水平的指示的间断的预定义数量的图形表示，并且还包括具有与比初始视力水平的指示高预定义量的视力水平对应(即与较低的logmar值对应)的间断的预定义数量的图形表示。通过使用控制单元在显示器上显示从所述池中随机选择的图形表示并通过提示用户识别所述间断来调整视力测试，其中所述方法包括以下步骤：
[0052]-如果另外的用户响应识别了间断，并且如果具有与比初始视力水平的指示高预定义量的视力水平对应的间断的图形表示尚未被添加到池中，并且该视力水平不超过初始视力水平的指示预定义量，则添加具有与比初始视力水平的指示高预定义量的视力水平对应的间断的预定义数量的图形表示；和/或
[0053]-如果另外的用户响应未识别出间断，并且如果具有与比初始视力水平的指示低预定义量或等于初始视力水平的指示的视力水平对应的间断的图形表示尚未被添加到池中，并且该视力水平不超过初始视力水平的指示预定义量，则添加具有与比初始视力水平的指示低预定义量或等于初始视力水平的指示的视力水平对应的间断的预定义数量的图形表示，
[0054]
其中图形表示随后被显示，并且其中一旦用户响应已被接收，每个已显示的图形表示被从池中移除，并且其中最终视力水平的指示基于用户响应来确定。
[0055]
可以获得初始视力水平的指示，其对应于例如为-0.3的logmar值。在这种情况下，池是通过包括预定义数量(例如三个)的具有与-0.3对应的间断的图形表示生成的。此外，池包括具有更高视力水平的间断的预定义数量的图形表示，其中，预定义量可以对应于例如为0.1的logmar增量值，使得向池中添加具有与-0.4对应的间断的预定义数量(例如也为三个)的图形表示。虽然在实施例中可以提供预定义数量，但预定义数量仅出于示例目的而提供，并且预定义量对于每组图形表示或视力水平可以不同。同样，取决于待确定的视力水平的期望精度，预定义量也可以对应于更高或更低的值。
[0056]
生成所述池后，显示随机图形表示，并提示用户识别所述图形表示。在这种情况下，用户可以正确识别间断，也可以例如将间断视为连续的图形表示。在用户可以正确识别间断的情况下，将具有间断的预定义数量的图形表示添加到池中，所述间断对应于比初始视力水平的指示高预定义量的视力水平。然而，只有当具有与所述视力水平对应的间断的图形表示尚未被添加到池中并且该水平不超过初始视力水平的指示预定义量时，才会出现这种情况。
[0057]
换言之，如果随机显示的图形表示包括与logmar值为-0.4对应的间断，具有更高视力水平(例如对应于logmar值为-0.5)的间断的图形表示不超过例如为0.4logmar的预定义量，即不超过-0.7logmar或1logmar。此外，在生成初始池后，可能不会添加包括与所述视力水平对应的间断的图形表示。因此，将具有与例如-0.5logmar对应(即与更高的视力水平对应)的间断的预定义数量的图形表示添加到池中。在上面的示例中，初始池可能总共包括六个图形表示，其中三个间断对应于logmar值为-0.3，并且三个间断对应于logmar值为-0.4。在识别与logmar值为-0.4对应的间断后，例如，将具有与例如logmar值为-0.5对应的间断的三个另外的图形表示添加到池中。一旦从池中移除第一显示的图形表示，池就总共由八个图形表示组成，例如，其中三个间断对应于logmar值为-0.3，三个间断对应于logmar值为-0.5，并且现在两个间断对应于logmar值为-0.4。
[0058]
由于尚未向池中添加与相应logmar值对应的其他图形表示，且较高的视力水平未超过指示的初始视力水平预定义的偏移量，因此执行此添加。另一方面，如果另外显示的图形表示也具有与logmar值为-0.3对应的间断，则在正确识别后不会向池中添加另外的图形表示，因为已经添加了具有更高视力水平的间断的图形表示。
[0059]
如果另外的用户响应未识别出与logmar值为-0.4对应的间断，则不会添加具有与初始视力水平的指示对应(例如与logmar值为-0.3对应)的间断的预定义数量的图形表示，因为在生成池时已经添加了包括相应间断的图形表示。另一方面，如果另外的用户响应未识别出与例如logmar值为-0.3对应的间断，则添加具有与例如logmar值为-0.2对应的间断的预定义数量的图形表示，因为尚未添加此类对应的视力水平，且视力水平未超过预定义的公差范围(例如，从-0.7到1logmar)。
[0060]
在显示图形表示并接收到对应的用户响应后，当池中不包括其他图形表示时，基于用户响应确定最终视力水平的指示。优选地，最终视力水平的指示对应于最后正确识别的最高视力水平，或者最终视力水平的指示可以确定为最高视力水平，对于该最高视力水平，大多数用户响应对应于间断的识别。例如，如果对应于同一最高视力水平的三个间断中
的两个被正确识别，则所述视力水平将被用作对视力水平的最终估计或评估。然而，如果大多数用户响应与间断的识别不对应，则最终视力水平的指示可以被确定为下一个视力水平，对于该下一个视力水平，大多数用户响应已经被确定。
[0061]
替代地或另外，这例如通过评估用户响应并对由相应用户响应和对应视力水平定义的对应分数执行统计分析和/或平均来完成。
[0062]
池的生成优选地包括评估具有根据初始视力水平的指示的间断的预定义数量的图形表示的用户响应，其中，如果大多数用户响应对应于间断的识别，则另外的预定义数量的图形表示具有与比初始视力水平的指示高预定义量的视力水平对应的间断，或者如果大多数用户响应不对应于间断的识别，则另外的预定义数量的图形表示具有与比初始视力水平的指示低预定义量的视力水平对应的间断。因此，根据上述示例，初始池可以由例如具有根据为-0.3logmar的初始视力水平的指示的间断的三个图形表示以及具有与为-0.4logmar的视力水平对应的间断三个图形表示组成。
[0063]
在执行光学视力测试时，还可以预见，当执行第二步骤时，图形表示的对准将切换为垂直于纵向方向的对准，或者其中设备从直立位置旋转到横向延伸位置的对准。换言之，在执行视力测试的第一步骤时，用户可以保持显示器处于直立位置。图形表示的取向自动旋转，或者替代地在执行第二步骤时要求用户将显示器旋转约90度。这确保了至少在两个取向上测试视力，并且由于取向的变化，用户可能会受到激励和鼓励并继续执行视力测试。
[0064]
为了保持预定义的距离，该设备还可以包括光学传感器，并且该方法可以设置：如果用户不在预定义范围内，即距离显示器太远或太近，则输出警告。
[0065]
更优选地，该方法还包括通过与控制单元通信的设备的光学传感器检测用户的至少面部特征的步骤，其中，控制单元基于检测到的面部特征确定显示器和用户的检测到的面部特征之间的距离，并基于确定的距离和分辨率调整显示的光学视力测试。
[0066]
根据优选实施例，用户距显示器约35厘米到约45厘米，优选地，在距显示器约40厘米处。因此，用户必须调整其相对于显示器的位置，或在执行视力测试期间任何时间保持固定位置。
[0067]
根据另一个实施例，确定显示器和用户的面部特征或面部之间的距离使得显示器上显示的视力测试能够自动适应，确保用户以适当的尺寸感知测试。换言之，在不同的距离处可以确定大致相同的视力水平，使得可以考虑到与规定距离的任何偏差。因此，提高了测试的有效性，同时简化了视力测试的执行，即用户在执行视力测试期间的任何时间，不必不断修改其相对于显示器的位置或保持在固定位置。
[0068]
预定义的尺寸对应于显示器和用户面部之间确定的距离。例如：如果用户改变其相对于显示器的位置，则控制单元可以相应地在至少一个方向上增加尺寸，以确保视力测试的总体外观基本保持相同。当提及预定义的尺寸时，应当理解，显示的视力测试可以包括特定大小和/或沿显示器的至少一个方向的延伸。如上所述，取决于确定的距离，控制单元可以向显示器输出控制信号，以例如在用户和显示器之间的距离增加时，增加显示的视力测试的大小或延伸，使得视力测试不是显示在显示器的仅一部分上，而是可以在显示器上延伸，直到基本覆盖整个显示器。变化范围还取决于显示器的分辨率，使得与具有较高像素密度的显示器相比，具有较低分辨率的显示器可能需要较少数量的像素被激活。基于距与设备交互以执行视力测试的用户的确定距离，设备的控制单元可以因此调整显示的视力测
试。
[0069]
虽然优选由光学传感器检测面部特征，例如使用特征识别的眼睛、鼻子或总体形状等特定特征，但光学传感器也可以被配置为基于检测到的指示特定距离范围(例如20cm至70cm)、对比度水平、物体大小等的信号来确定面部特征的存在。光学传感器可以由多个传感器元件组成，这些传感器元件优选布置成阵列，并且优选作为相机或相机传感器提供。
[0070]
除了确定距离或作为替代，控制单元还可以基于光学传感器检测到的环境亮度、对比度和/或色度来调整显示的光学视力测试，或者替选地用户可以相应地调整这些条件。
[0071]
例如，亮度和色度可能会在一天中发生变化，并且还取决于用户的周围环境，例如，用户当前是位于室内环境中还是位于室外位置。此外，这种环境条件可能会根据天气等环境因素以及用户相对于太阳的地理位置和角度位置而变化。根据特定的实施例，控制单元因此可以考虑到所述变化的环境条件，使得可以相应地调整对用户显示的视力测试的外观，并且显示的视力测试因此在不同的环境条件下基本相同。
[0072]
优选地，调整包括调整显示器的亮度、对比度和/或色度。例如，当检测到的亮度降低时，例如，在上午或下午晚些时候而不是在中午执行视力测试时，控制单元可以向显示器发送控制信号，以指示亮度增加，并实现使用更多的蓝色色调的色度。同样，在检测到高亮度，例如，在打开室内照明的情况下，或者在白天而不是晚上执行视力测试时，控制信号可以指示对比度增加。因此，对用户而言总体外观不会发生显著变化，使得通过基于经验环境照明维持并相应调整光照条件，视力测试的有效性会进一步提高。
[0073]
在手持设备的情况下，用户还可以在不同位置与设备交互，其中姿势和与设备的交互角度可能不同。例如，用户可以使用笔记本电脑，它可以放置在固体表面上，但用户可以从不同的高度并以不同的角度与笔记本电脑交互。同样，移动终端可以保持在腰部高度或胸部或眼睛高度，其中用户面部和显示器之间的角度可能会相应变化。因此，优选地使用控制单元确定显示器和检测到的用户面部特征之间的角度，其中可以基于确定的角度调整显示的光学视力测试。例如，可以根据确定的角度用透视图显示所显示的视力测试，其中显示的视力测试的延伸可以相应地调整。
[0074]
这进一步增加了测试条件的稳定性，使得视力测试基本可以在标准条件下执行。尽管用户可以例如倾斜设备，但显示的视力测试具有固定外观，使得用户始终以基本相同的方式感知显示的视力测试。
[0075]
可连续或定期执行调整。例如，如果偏差在预定义的时间段内持续存在，则光学传感器检测到的信号的任何微小偏差都可以基于预定义的阈值而被忽略，并且/或者可以随着时间的推移被评估，以便执行例如定期调整。替代地，也可以连续调整显示的视力测试，例如每秒钟至每5至10秒调整显示的视力测试，其中调整速率优选地可以根据用户的偏好和/或用户的特定情况手动选择。
[0076]
为了进一步优化执行测试时的用户体验，显示的光学视力测试优选地包括在白色背景上以黑色显示的图形表示或基本由在白色背景上以黑色显示的图形表示组成。这样的特征不仅使图形表示易于识别，而且还减少了对环境眩光的感知。换言之，即使在强环境光的条件下，用户仍能够看到图形表示，并且能够执行视力测试，而无需付出可能会使执行视力测试变得困难或费力的相当大的努力。
[0077]
该方法能够执行各种类型的光学视力测试，其中可以相应地调整显示的视力测试
的尺寸，优选地基于显示器的分辨率和确定的显示器与用户之间的距离调整显示的视力测试的尺寸。优选地，显示的光学视力测试包括至少两条线，其中调整包括调整所述线的大小、长度和/或厚度。因此，所述线不仅可以在具有不同分辨率的各种设备之间具有相同的总体外观，还可以在用户相对于显示器以不同距离出现时具有相同的总体外观。
[0078]
例如，尽管线的厚度也可以由预定数量的像素组成，但可以相应地调整线的宽度或厚度，使得例如与具有低分辨率的显示器相比，(超)高分辨率显示器可以使用更多数量的像素，使得使用户感知到的厚度基本相同。然而，可以规定，基于确定的距离不调整厚度。因此，在同一设备上执行视力测试时，对于用户和显示器之间确定的每一个距离，厚度都保相同。然而，相反，可以根据确定的距离调整线的长度，使得用户在不同距离以类似或基本相同的方式感知视力测试。
[0079]
此外，上述目标是通过嵌入计算机可读存储介质上的计算机程序产品实现的，计算机程序产品被配置为当在处理器上执行时执行如上所述的计算机实现方法的操作。
[0080]
例如，计算机程序产品可以被配置为存储在设备存储器中或者以其他方式存储在例如闪存驱动器、ssd或hdd上的模块，并且还可以实施在便携式存储设备上。
[0081]
此外，还通过用于确定用户的视力水平的设备来实现上述目的，该设备包括控制单元、显示器和可选的光学传感器，其中该设备被配置为执行如上所述的计算机实现的方法。
[0082]
优选地，该设备被配置为便携式和/或手持设备，使得用户可以携带该设备，并且因此便于在任何期望的远程位置执行该方法。此外，这规定，计算机实现的方法可以在用于其他目的的用户的设备上执行，使得不需要单独的设备来执行该方法。优选地，该设备被配置为移动终端，其中光学传感器可以实现为集成相机。相机优选地为靠近显示器的前置相机，使得用户就不需要旋转或转动移动终端来提供例如基于由相机接收到的信号定期调整光学视力测试。此外，这还规定，可以对测试执行连续调整，使得在执行视力测试期间在任何时间建立优化和标准条件。
[0083]
该设备还可以包括无线通信模块，其中，控制单元被配置为使用从所述无线通信模块接收的数据执行光学视力测试和/或使用所述无线通信模块将确定的视力水平传输到远程设备。
[0084]
例如，光学视力测试可能不会或仅暂时存储在设备上，例如存储在设备的存储器中，其中执行或进行光学视力测试所需的数据或指令例如从云服务器或网络接口通过无线通信模块接收。这种方法可确保自动实现光学视力测试的任何更新，并可以减少或最小化设备上所需的存储空间。替代地，或者另外，无线通信模块可以使确定的视力水平能够被自动报告给例如医疗专业人员，使得可以跟踪和监测视力的发展。例如，根据跟踪和/或监测视力发展所需的详细程度，数据可以包括用户响应和对应的视力水平、确定的初始视力水平的指示和/或最终视力水平。
附图说明
[0085]
当结合附图考虑时，参考以下详细描述将更容易理解本公开，其中：
[0086]
图1示出了用于确定用户的视力水平的指示的设备的图形表示；
[0087]
图2a和图2b是显示在不同取向上具有间断的图形表示的显示器的示意图；
[0088]
图3a和图3b示意性地描述了用于在包括间断的图形表示中使用抗锯齿的方法；
[0089]
图4示意性地描述了用于根据光学视力测试的第一步骤确定初始视力水平的指示的步骤；以及
[0090]
图5示意性地描述了用于根据光学视力测试的第二步骤确定最终视力水平的指示的步骤。
具体实施方式
[0091]
在下文中，将参考附图更详细地解释本发明。在附图中，相似的元件由相同的附图标记表示，为了避免冗余，可以省略对其的重复描述。
[0092]
如图2a和图2b所示，例如在光学视力测试的不同阶段期间，显示器16上的图形表示20可以不同的取向显示。因此，如图2a所示，图形表示20和间断22(此处描述为游标视力测试的变型)沿显示器16的纵向方向或轴对准，使得线形成了彼此的延伸，并且仅由间断22隔开，例如以具有特定偏移或间隙的交错方式隔开。尽管用户可能会被提示旋转设备以旋转显示器，但图形表示20的取向可能也会通过90度旋转而自动改变，如图2b所示，从而使图形表示20的取向垂直于显示器16的纵向方向。换言之，虽然可以在直立或竖直方向上执行视力测试，但视力测试可以切换到横向延伸或基本水平的方向，以便在视力测试中提供变化并提供不同的测试方面。
[0093]
此外，视力测试包括设置在图形表示20的相对端的指示28a、28b，而在图形表示20的水平或垂直取向的情况下，指示28a、28b沿纵向方向设置在显示器16的相对端。指示28a、28b使得用户能够提供用户响应，其中指示28a和28b分别指示用户将图形表示20感知为连续的还是不连续的。为了选择相应的指示28a、28b，根据优选实施例的显示器16被配置为触摸屏，其中用户可以在显示器16的相应区域处轻触，或者可以例如从显示器16的中心位置滑动到相应的指示28a、28b。
[0094]
为了进一步增加与间断对应的视力的变化和精度水平，控制单元实施了抗锯齿技术，如图3a和图3b示意性地描述的。因此，如上所述，像素不仅可以呈现为黑色或白色(如图3a所示)，而且可以基本包括其之间的任何特定灰度颜色，从而可以执行梯度偏移，如图3b所示。在该示例中，先前的黑色像素降低到例如90％的强度，并且其中相邻的白色像素增加到具有例如10％像素强度的黑色像素强度。因此，不提供全像素偏移，但用户可能会也可能不会将梯度偏移感知为横移像素。
[0095]
因此，间断的量级和分辨率可能不受像素数的限制，但可以使用抗锯齿技术提供的梯度偏移进一步增加，从而可以更高的精度确定用户的视力水平。因此，可以进一步提高视力测试的精度和详细程度，使得可以提供对以前使用标准显示器和使用全像素偏移无法识别的、具有医学意义的视力水平的支持。例如，可能取决于可用的分辨率，可以获得高达-0.7或更高的logmar偏移。
[0096]
在图1中，示意性地描述了用于确定用户12的视力水平的指示的设备10的图形表示。根据本示例的设备10是移动终端形式的手持设备，并且被配置为执行光学视力测试。为此，设备10包括控制单元14，该控制单元14与显示器16通信，以便向所述显示器16提供控制或显示信号，以向用户12输出和显示光学视力测试。光学视力测试可以例如以可执行指令的形式嵌入设备的存储介质中。
[0097]
控制单元14可以例如作为嵌入在移动终端的芯片上的微处理器提供，并且可以被配置为处理和评估多个接收信号。根据优选实施例，在这些信号中有从可选光学传感器18接收的信号，该光学传感器18集成在设备的前侧，并且靠近或邻近显示器16设置。根据本示例的光学传感器18是设备的集成相机的一部分，并且被配置为检测光学信号。
[0098]
因此，控制单元14可以借助设备10的光学传感器18来确定或检测用户12的一个或更多个面部特征。例如，可以基于接收到的光学信号来确定使用特征识别的特定特征，例如眼睛、鼻子或总体形状。然而，光学传感器18和/或控制单元14也可以被配置为基于指示特定距离范围(例如，20cm至70cm)、对比度水平和/或物体大小的检测信号来确定面部特征的存在。因此，面部结构或特征不是直接识别的，而是基于例如位于光学传感器18附近的物体的特定对比度差来确定的。随后，控制单元14可以使用光信号确定显示器16和用户12的面部之间的距离24。
[0099]
通过得知显示器16和用户12之间的距离24，控制单元14可以相应地调整光学视力测试。当执行光学视力测试时，向用户12呈现在显示器16上显示的许多图形表示20。每个图形表示20包括间断22，如图3所示，该间断22优选地出现在显示器16的中心区域。这样做的优点是，用户12和显示器16之间的距离24对应于间断22和用户12之间的距离24，使得主要焦点位于间断22上。
[0100]
基于可选确定的距离24，控制单元14随后可以调整显示的图形表示20的大小或延伸，使得用户12在不同的距离处感知图形表示20和间断22的相同外观。因此，为用户12提供了改进的测试条件，该改进的测试条件在执行视力测试期间以及在不同时间点执行的视力测试之间可能基本相同。尽管可以额外或替代地输出警告信号，以指示用户正移出首优选范围，但这种自适应可以避免用户12意外地更接近间断22或在距离24处而使得更难识别间断22。因此，通过执行视力测试确定的视力水平的指示的有效性提高。
[0101]
此外，基于显示器16的分辨率执行图形表示20的调整，使得将像素密度和显示器16的大小或尺寸考虑在内。因此，可以在具有不同分辨率的设备之间以类似精度执行测试，因为总是向用户呈现具有类似大小和延伸的图形表示。
[0102]
此外，控制单元14可以可选地确定用户12与设备10或显示器16的交互角度26。基于确定的角度26，控制单元14可以通过根据确定的角度24调整图形表示20的显示的透视图来调整显示的光学视力测试，其中，可以相应地调整显示的视力测试的延伸。因此，当用户12倾斜设备10时，显示的视力测试可以具有基本固定的外观，使得用户12始终以基本相同的方式感知显示的视力测试。
[0103]
此外，如上所述，光学传感器18可以提供关于环境条件的数据，例如色度和亮度，并且因此控制单元14也可以被配置为调整例如显示器16的亮度、对比度和/或色度，以便考虑到不同的环境条件，并确保在不同的环境条件下，向用户12显示的视力测试的外观基本相同。
[0104]
因此，使用控制单元14和光学传感器18，可以提供测试条件的改进的稳定性，使得视力测试可以基本在标准化条件下执行。
[0105]
在根据图4和图5的示例性实施例中另外描述了可以在设备上执行的作为计算机实现的方法的一部分的光学视力测试，图4和图5描述了分别用于确定初始视力水平的指示和最终视力水平的更精确指示的第一方法步骤和第二方法步骤。
[0106]
因此，如图4示意性地描述的，在步骤s100中，可以根据在显示器上显示的第一视力水平，向用户提供包括间断的图形表示。此外，显示器通过选择关于用户将图形表示感知为连续还是不连续的指示，来指示需要用户响应请求。
[0107]
如果用户响应正确识别了间断，如源自步骤s100的底部的箭头所指示的，在步骤s110中，控制单元通过在显示器上显示包括与第二视力水平对应的间断的另外的图形表示并且提示用户通过提供用户响应来识别所述间断，来调整视力测试，其中，第二视力水平高于第一视力水平。
[0108]
如果用户再次正确识别根据第二视力水平的间断，则该方法可以进入步骤s112，其中该方法执行通过使用控制单元在显示器上显示包括与比先前的视力水平高预定义量的视力水平对应的间断的另外的图形表示并且提示用户通过提供用户响应来识别所述间断来调整视力测试的步骤。
[0109]
如虚线所示，可以重复所述步骤，直到达到预定义的最大视力水平，这在步骤s114中进行控制。如果达到最大视力水平，则该方法可以在步骤s200中决定与最大视力水平对应的初始视力水平。
[0110]
当用户无法识别第二或后续间断时，后续具有与提升的视力水平对应的间断的图形表示的显示也将停止，如源自各个步骤右侧的箭头所指示的。随后，该方法在步骤s116中继续，其中显示另外的图形表示，该另外的图形表示包括与比先前的视力水平低预定义量的视力水平对应的间断，并提示用户通过提供另外的用户响应来识别所述间断。
[0111]
随后，用户可以正确识别间断，使得该方法可以继续步骤116a，并执行通过显示包括与比先前的视力水平高预定义量的视力水平对应的间断的另外的图形表示并提示用户通过提供另外的用户响应来识别所述间断来调整视力测试的步骤，其中，如果另外的用户响应识别了间断，则重复所述步骤，直到未识别出间断(如源自步骤s116a右侧的箭头所示)，或者直到达到最大的视力水平(如虚线所示)，其中，初始视力水平的指示被设置为与步骤s200中最后显示的间断对应的视力水平。
[0112]
如果用户在步骤s116中未识别出间断，则在步骤s116b中重复所述步骤，直到正确识别间断，如源自s116b的箭头指示的，直到达到步骤s100中显示的第一视力水平，或直到总共两个间断未被识别，优选地直到总共两个间断相继未被识别，其中，初始视力水平的指示被设置为与步骤s200中最后显示的间断对应的视力水平。
[0113]
因此，尽管步骤s110至s114可以提供在各自的间断中视力水平差异较大的图形表示，但步骤s116、s116a和s116b提供了更明确的估计或粗略估计的精调。
[0114]
如源自s100右侧的箭头所示，如果用户无法识别根据步骤s100中的第一视力水平的间断，则该方法选择预定义较低限制作为步骤s120中的视力水平，并在步骤s200中将初始视力水平设置为所述限制。
[0115]
在图5示意性描绘的第二方法步骤中，对步骤s200中决定的初始视力水平的指示执行另外微调，以决定步骤s500中的最终视力水平的指示。
[0116]
因此，在步骤s400中生成图形表示的池，其中每个图形表示包括对应于特定视力水平的间断，其中，池包括具有根据初始视力水平s200的指示的间断的预定义数量的图形表示，并且其中，此外，在优选实施例中，在步骤s300中添加具有与比指示的初始视力水平s200高或替代地低预定义量的视力水平对应的间断的预定义数量的图形表示。在一个示例
中，这些另外的图形表示的添加可以基于用户响应的评估和具有与初始视力水平的指示对应的间断的图形表示的标识数量。例如，当三分之二或大多数用户响应对应于正确识别时，附加的图形表示可能具有与高于指示的初始视力水平s200的视力水平对应的间断，而在相反的情况下，该视力水平较低。然而，这种预先评估只是可选的。在优选实施例中，根据这样的预先评估或者根据标准，在步骤s300中添加具有根据初始视力水平s200的指示的间断的预定义数量的图形表示，以及具有与更高的示例水平对应的间断的预定义数量的图形表示。
[0117]
如上所述，步骤s200中决定的初始视力水平的指示可以由相应的例如为-0.4的logmar值表示，其中，例如，根据所述logmar值的三个表示可以添加到池中，并且根据例如为-0.5的logmar值的另外三个表示可以添加到池中(即，可选地，当先前针对与初始视力水平的指示对应的图形表示的大多数用户响应正确时)，以便在步骤s400中生成具有六个图形表示的池。
[0118]
随后，在步骤s420中通过显示从所述池中随机选择的图形表示来调整视力测试和池，其中已显示的图形表示从池中移除，并且其中用户被提示识别相应的间断。
[0119]
如果用户正确识别了间断，如果尚未向池中添加具有与所产生的视力水平对应的间断的图形表示，则可以将具有与比初始视力水平高预定义量的视力水平(例如logmar值为-0.1)对应的间断的预定义数量的图形表示添加到池中。例如，当用户在初始池生成后，正确识别根据-0.5logmar的视力水平的间断时，在第二步骤开始时(如源自步骤s420底部并连接到步骤s300中添加图形表示的步骤的虚线所示)，向池中添加具有较高视力水平(例如-0.6logmar)的相应数量的图形表示。
[0120]
相反，如果用户未识别出间断，例如，当用户没有根据图形表示识别根据初始视力水平的指示的间断时，则如果尚未向池中添加具有与具有与比初始视力水平低预定义量的视力水平对应的间断的图形表示，可以将具有与比初始视力水平低预定义量的视力水平对应的间断的预定义数量的图形表示添加到池中，如从步骤s420右侧开始并连接到步骤s300中添加图形表示的步骤的虚线所示。遵循此示例，向池中添加视力水平较低(例如-0.3logmar)的相应数量的图形表示。
[0121]
继续这些步骤并登记用户响应，直到在步骤s500处池为空，其中基于用户响应决定最终视力的指示，例如，通过评估用户响应并确定大多数用户响应正确识别相应间断的最高视力水平来决定最终视力的指示。替代地或者另外地，可以对由相应的用户响应和对应的视力水平定义的对应分数进行统计分析和/或平均。因此，该第二方法步骤提供了最终视力水平的指示，使得改进和/或确认初始视力水平的指示，并且可以更准确地确定和精调视力水平的初始估计。因此，医生可以在评估患者的视力水平和执行诊断时得到支持。
[0122]
尽管图4和图5中没有描述，但可以另外规定，用户响应、评分、初始视力水平的指示和/或最终视力水平的指示被存储和/或传输给医疗专业人员，以跟踪和监测用户或患者的视力水平或测试性能的发展。因此，特别是由于该方法促进了在任何位置以及以定期或周期间隔和/或根据规定的测试方案执行视力测试，因此可以在早期检测到任何显著变化，而无需用户参加医疗实践。
[0123]
对于本领域技术人员来说是显而易见的是，这些实施例和项目仅描述了多种可能的示例。因此，此处所示的实施例不应理解为对这些特征和配置的限制。所述特征的任何可
能的组合和配置能够根据本发明的范围选择。
[0124]
附图标记
[0125]
10设备
[0126]
12用户
[0127]
14控制单元
[0128]
16显示器
[0129]
18光学传感器
[0130]
20图形表示
[0131]
22间断
[0132]
24距离
[0133]
26角度
[0134]
28a、28b指示
[0135]
s100显示第一视力水平
[0136]
s110-[0137]
s120确定初始视力水平的指示
[0138]
s200初始视力水平或添加对应的图形表示
[0139]
s300添加另外的图形表示
[0140]
s400生成池
[0141]
s420调整池
[0142]
s500决定最终视力水平的指示