一种基于增强现实的眼动检测系统的制作方法

本发明涉及增强现实，尤其涉及一种基于增强现实的眼动检测系统。

背景技术：

1、孤独症属于孤独谱系障碍(asd)，是儿童期严重的神经精神发育障碍性疾病，患者的核心症状有：社会交流障碍，无法与他人进行流畅的交流或者与父母之间缺乏正常的依恋关系等；语言交流障碍，语言发育较常人落后或者出现语言倒退现象；重复刻板行为，不断重复一种动作。以上三种症状并非所有asd患者均患有，根据症状涵盖的广泛程度和表现的突出程度的不同，将asd患者划分为由低至高的谱系，越低端的asd患者病情越严重，越高端的asd患者越接近普通人。尽早筛查并且干预治疗才能起到更佳的治疗效果。

2、社会对孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,asd)的关注在过去几年大幅上升，在美国，每68人中就会有1人患上孤独症。虽然现有的asd评估方法非常有效，但却费时费力；并且大多数诊断方法主要是对语言交流障碍、社会交往障碍、重复刻板行为这三方面的测评。现在最广泛应用的测量方法包括孤独症诊断观察量表(autism diagnosticobservation schedule-generic,ados-g)与它的修订版本(ados-2)。这些方法需要一个受过临床训练的专业人员长达90分钟的操作，这不仅增加了不必要的诊断成本，也减少了孤独症被早期诊断的机会。

3、最近的行为研究提供了asd个体不同的眼动模式的证据。大量的文献通过眼球追踪技术，研究了asd个体如何扫描人脸。这些研究一致认为孤独症个体与正常生长的小孩相比，对面部有更少的视觉注意。目前为止，大多数研究都停留在发现统计意义上的孤独症症状，但很少有人将其应用到孤独症的预测上。

4、将眼动追踪技术应用于认知评估，能够实现简短和定量评估的目的，与认知功能相关的眼动参数可能有助于认知功能障碍与asd的识别。asd患者在视觉注意力、注视行为以及刺激偏好等方面呈现不同眼动特征，因此单一范式评估难以全方位展现患者认知领域。通过单一范式评估asd，难以全方位展现患者认知域，以及屏幕的开放式眼动追踪抗干扰能力差、数据精度低、硬件成本昂贵。

5、增强现实(augmented reality，ar)是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的技术。ar系统涉及计算机科学的多个领域，其中包括多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪与三维注册、场景融合等多种技术。ar系统可以将虚拟信息无缝叠加到真实场景中，帮助置身于高沉浸感“增强”环境中的用户能更好的理解与感受所处的环境。为实现这一目标，需要ar系统能很好解决虚拟与真实融合一致性问题。通常在ar系统中，虚实融合一致性问题又可分为几何一致性和光照一致性两个方面。目前，针对ar系统中的光照一致性问题的研究工作主要分为：借助辅助标志，借助辅助设备以及基于图像分析这三类。为了更好提高ar系统的虚实一致性，通过眼动及脑电技术来感知虚拟场景的景深感，从而影响及提升虚实融合效果与感受。

6、在ar系统中，可以通过头盔式(head mounted optics)显示系统，采用相机以及脑电接口设备捕获使用者的眼球与脑电信号动态变化过程，分析眼球对现实场景的感知状态，分析个体心理活动及内在认知过程，调整增强现实系统中虚拟场景的景深效果，从而提升虚实融合效果与感受。

7、因此，提出一种基于增强现实的眼动检测系统，来克服现有技术中存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于增强现实的眼动检测系统，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于增强现实的眼动检测系统，包括：

4、ar增强现实模块、场景显示模块、测试模块、眼动追踪模块、评分模块、输出模块和处理模块；

5、ar增强现实模块，与处理模块的第一输入/输出端连接，用于将测试用虚拟信息与输入的现实场景结合，得到增强现实测试场景并输入至处理模块；

6、场景显示模块，与处理模块的第一输出端连接，用于将增强现实测试场景进行显示；

7、测试模块，与处理模块的第一输入端连接，用于接收用户选择测试内容，并将测试内容输入至处理模块；

8、眼动追踪模块，与处理模块的第二输入/输出端连接，用于接收处理模块采集指令，对用户测试过程中的眼球运动轨迹进行采集，获得测试过程中的眼球运动的轨迹图；

9、评分模块，与处理模块的第二输入端连接，用于根据眼球运动的轨迹图进行用户评分得到评分结果；

10、处理模块，用于确定评分结果所在得分范围；

11、输出模块，与处理模块的第三输出端连接，用于将得分范围进行输出。

12、上述的系统，可选的，ar增强现实模块包括真实场景采集相机、ar增强单元，真实场景采集相机采集真实场景图，ar增强单元获取真实场景图后，将测试图与真实场景图相结合，得到增强现实测试场景。

13、上述的系统，可选的，场景显示模块采用显示器、视频透视式或光学透视式的一种或多种。

14、上述的系统，可选的，测试模块采用一控制器，控制器包括：测试开始/关闭按钮、测试题目选择按钮、音乐选择按钮；

15、测试开始/关闭按钮，用于用户控制测试的开启与结束；

16、测试题目选择按钮，用于用户从测试题库中选择需要进行的测试题目；

17、音乐选择按钮，用于用户在测试过程中选择配合音乐进行测试。

18、上述的系统，可选的，眼动追踪模块采用眼动捕捉摄像头采集用户测试过程中的眼动图像，眼动处理单元将眼动图像处理为眼球运动的轨迹图，并将眼球运动的轨迹图发送至评分模块。

19、上述的系统，可选的，评分模块将用户在测试过程中的眼球运动的轨迹图与评分库中的轨迹图进行对比分析并进行分类评分，将分类评分进行和计算，得到用户测试总分。

20、上述的系统，可选的，处理模块将用户测试总分与标准分数进行比较，得出当前用户测试分数所在范围。

21、上述的系统，可选的，分类评分中包括：注意、抽象、计算、执行、记忆和回忆。

22、与现有技术相比，本发明提供了一种基于增强现实的眼动检测系统，本发明所达到的有益效果：

23、1)佩戴式头显ar环境稳定可靠、沉浸感好干扰能力强、便携、硬件成本低、用户易于接受；

24、2)定量检测特定场景的眼动参数，通过人工智能算法，构建非入侵式与大脑认知功能相关疾病的量化评估系统。

技术特征：

1.一种基于增强现实的眼动检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的眼动检测系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的眼动检测系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的眼动检测系统，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的眼动检测系统，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种基于增强现实的眼动检测系统，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种基于增强现实的眼动检测系统，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的一种基于增强现实的眼动检测系统，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种基于增强现实的眼动检测系统，涉及增强现实技术领域。包括：AR增强现实模块、场景显示模块、测试模块、眼动追踪模块、评分模块、输出模块和处理模块。本发明1)佩戴式头显AR环境稳定可靠、沉浸感好干扰能力强、便携、硬件成本低、用户易于接受快；2)定量检测特定场景的眼动参数，通过人工智能算法，构建非入侵式与大脑认知功能相关疾病的量化评估系统。

技术研发人员：李世俊,王懿
受保护的技术使用者：中国人民解放军总医院第一医学中心
技术研发日：
技术公布日：2024/8/13