[发明专利]一种空间错位视觉损伤的模拟方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及仿真模拟技术领域，尤其涉及一种空间错位视觉损伤的模拟方法及系统。

背景技术

空间错位(distortion)损伤是视觉疾病中，特别是弱视疾病常见的一种视觉损伤形式。具体表现为患者感知到的图像在空间上扭曲、变形，线条弯曲，甚至图像的空间信息出现错位。这一损伤严重影响了患者的日常生活，但长时间得不到应有的重视。在临床医生及人民大众，对视觉损伤的认知依然停留在简单的“视物模糊”等水平。

目前，对空间错位损伤的模拟主要基于人类的多空间频率通道感知模型：在人类的初级视皮层中有特定的神经元专职处理不同感受野、空间频率、最优方位、相位的图像信息，并将处理后的信息发送到更高级的视觉皮层，进而形成视觉认知。但在有空间错位损伤的病人中，初级视皮层的神经元接受了错误的感受野或空间频率等信息，进而整合了错误的信息到高级视皮层，使得最后视觉认知的图像出现扭曲、变型。

这种错位的信息一直被认为是人类知觉的内部干扰。在正常人的感知回路中，虽也有同类内部干扰的存在，但由于神经元感受野相互重叠，信息有冗余，以及大脑内部有干扰排除机制存在，使得正常人的知觉内部干扰对视觉认知影响不大。但在视觉损伤的患者的大脑中，知觉内部干扰已经大到大脑的正常机制难以抑制的程度，进而对视觉认知产生了巨大的干扰。

并且，这一内部干扰在空间、时间以及神经元间都呈现出一定的相关性。内部干扰的出现是损伤相关的，一般来说，在空间错位损伤中患者双眼重合区域的内部干扰更高。同一神经元的内部干扰大小在一定时间范围内是有时间相关性对的。并且特性——如感受野、空间频率、最优方位、相位等——相似的神经元间更易发生信息错位。

在工作中，基于以上模型如何正确地选择视皮层处理模型、内部干扰及特性模型来构建仿真模型，以准确地模拟空间错位损伤的情况一直是困扰该领域研究者的关键性问题。现有展现损伤方式仅能够对简单的几何图形如光栅、Gabor斑加以处理展现，但所示图形过于简单、枯燥，并且脱离生活实际，不够直观。

发明内容

本发明的目的是提供一种空间错位视觉损伤的模拟方法及系统，用于准确地模拟空间错位损伤患者的视知觉状况。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种空间错位视觉损伤的模拟方法，该方法包括：

构建视觉感受器模型，并根据该视觉感受器模型的基本信息、该视觉感受器模型对应的干扰参数，以及双眼视觉区信息来构建信息干扰矩阵；

利用所述视觉感受器模型对读取到的图像进行处理，获得该图像的特征值矩阵；

将所述信息干扰矩阵与该图像的特征值矩阵进行处理，获得经干扰的特征值矩阵；

利用所述经干扰的特征值矩阵进行图像的重构，从而空间错位视觉损伤的模拟。

一种空间错位视觉损伤的模拟系统，该系统包括：

信息干扰矩阵构建模块，用于构建视觉感受器模型，并根据该视觉感受器模型的基本信息、该视觉感受器模型对应的干扰参数，以及双眼视觉区信息来构建信息干扰矩阵；

特征值矩阵获取模块，用于利用所述视觉感受器模型对读取到的图像进行处理，获得该图像的特征值矩阵；

干扰特征值矩阵获取模块，用于将所述信息干扰矩阵与该图像的特征值矩阵进行处理，获得经干扰的特征值矩阵；

图像重构模块，用于利用所述经干扰的特征值矩阵进行图像的重构，从而空间错位视觉损伤的模拟。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过采用贴近人类感知方式的图像处理模型，来模拟人类知觉干扰状况,该方法一改传统方法只能对简单几何图形进行处理、模拟的情况，能够高效地对自然图像加以处理，并加以呈现，具有损伤模拟应用场景广，模拟还原度高等优点。经过多次实践证明，本发明的输出图像直观，能够高效的还原知觉损伤情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一提供的一种空间错位视觉损伤的模拟方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种空间错位视觉损伤的模拟系统的示意图。

具体实施方式