[发明专利]基于虚拟现实与眼动追踪的空间认知康复训练系统和方法

权利要求书

1.一种基于虚拟现实与眼动追踪的空间认知康复训练系统，其特征在于，包括：

虚拟现实设备，其包括情境显示组件，用于显示虚拟现实场景和训练任务情境；

红外线眼动追踪组件，用于实时获取被训练者根据训练任务要求完成任务过程中的眼动数据，并传输至数据分析模块；

数据分析模块，用于根据眼动追踪组件得到的数据分析被训练者在完成情境任务时的眼动指标，评定被测试者的视觉空间加工特征，并将结果传输至眼动引导认知训练模块；

眼动引导认知训练模块，用于根据所述视觉空间加工特征调用不同眼动提示方式进行引导加工。

2.如权利要求1所述的空间认知康复训练系统，其特征在于，所述系统还包括行为数据采集组件，用于采集训练者的肢体行为数据并传输至数据分析模块。

3.如权利要求1所述的空间认知康复训练系统，其特征在于，所述眼动指标包括注视点位置、兴趣区域、对兴趣区域的首次注视时间、注视次数、注视持续时间、眼跳幅度和注视轨迹。

4.如权利要求1所述的空间认知康复训练系统，其特征在于，所述视觉空间加工特征为训练者对于当前训练任务的独立完成情况，所述完成情况通过评分的方式表示；所述评分的确定方法为：从眼动引导认知训练模块获取当前任务的提示符号序列，计算训练者完成任务时的眼动序列与提示符号的序列之间的距离；获取训练者完成任务的注视次数、兴趣区首次注视时间、注视持续时间和眼跳幅度，将以上指标的加权和作为训练结果的评分。

5.如权利要求1所述的空间认知康复训练系统，其特征在于，所述虚拟现实设备还包括壳体和置于壳体内部的光学镜杯；所述红外线眼动追踪组件集成在虚拟现实设备中，即置于虚拟现实设备的壳体内部。

6.如权利要求1所述的空间认知康复训练系统，其特征在于，所述显示组件在训练任务开始时显示所述训练任务的要求；或

所述系统还可以包括语音模块，在训练任务开始时语音播放所述训练任务的要求；或

所述显示组件在训练任务开始时显示所述训练任务的要求，同时所述语音模块播放所述训练任务的要求，此时所述系统还包括语音模块。

7.如权利要求1所述的空间认知康复训练系统，其特征在于，空间认知的训练任务模块包括：空间体验任务模块、空间判断任务模块和空间操作任务模块，三个任务模块难度等级依次增强，且每个任务模块中也设置不同难易程度的任务。

8.一种基于权利要求1-7任一项系统的空间认知康复训练方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：接收用户对虚拟现实场景和选择训练任务情景的选择；

步骤2：显示所述虚拟现实场景和所述训练任务，并启动眼动跟踪组件；

步骤3：采集训练者根据当前训练任务要求完成任务的过程中的眼动指标；

步骤4：基于所述眼动指标与当前训练任务的最优完成结果进行分析处理，得到训练结果，若训练结果低于预期，则调用眼动引导认知训练模块，进入步骤5，反之，进行下一训练任务；

步骤5：所述眼动引导认知训练模块在当前训练任务画面中显示引导信息，训练者根据所述引导信息完成所述训练任务；

步骤6：仅显示所述训练任务，由训练者独立完成，根据训练者独立完成情况，判断继续当前训练任务还是进行下一训练任务。

9.如权利要求8所述的空间认知康复训练方法，其特征在于，所述步骤4中判断训练结果是否低于预期包括：从眼动引导认知训练模块获取当前任务的提示符号序列，计算训练者完成任务时的眼动序列与提示符号的序列之间的距离；获取训练者完成任务的注视次数、兴趣区首次注视时间、注视持续时间和眼跳幅度，将以上指标的加权和作为训练结果的评分；所述当前任务的提示符号序列即最优完成结果。

10.如权利要求8所述的空间认知康复训练方法，其特征在于，所述根据引导信息完成训练任务的实现方式为：显示组件上显示提示符号，当被训练者注视点与提示符号重合，进入下一个提示符号；当被训练者注视点与提示符号不一致时，提示符号闪烁，提醒被训练者注意提示符号；或

显示组件上呈现一段眼动轨迹，被训练者重复此轨迹，被训练者眼动轨迹与呈现轨迹一致，轨迹消失，与轨迹不一致，在不一致处闪烁，提示重复注视此轨迹，直到完全重合。