[发明专利]用于表征物体视觉系统的方法和系统

说明书

本发明涉及一种使用对象的视觉系统的对比度灵敏度的测量来表征对象的视觉系统的方法，该视觉系统包括视觉信号处理要素，每个视觉信号处理要素具有对对象的视觉系统的对比度灵敏度的影响，其中，执行视觉测试，在视觉测试中，向对象示出具有不同时空频率和具有变化亮度水平以及具有视觉图案的变化的视觉退化水平的视觉图案，以测量对象的对比度灵敏度，其中，基于视觉信号处理要素的确定预先建立视觉系统的预定响应模型，该视觉信号处理要素主要限制对于亮度和时空频率的每个值的对比度灵敏度，预定响应模型将主要限制对比度灵敏度的视觉信号处理要素与亮度和时空频率相关联，其中，选择视觉信号处理要素中的至少一个以便被研究，其中，对对象的视觉系统进行至少一个视觉测试，该视觉测试根据至少一个选择的视觉信号处理要素进行优化，在优化的视觉测试期间，亮度水平和时空频率的变化被限制在其中预定响应模型定位在限制所述对比度灵敏度时占主导的所述视觉信号处理要素的亮度范围和空间频率范围内。

技术领域

本发明涉及一种使用对象视觉系统的对比度灵敏度的测量来表征对象的视觉系统的方法。本发明还涉及特别地被配置为操作本发明的系统。

背景技术

研究表明，对象的视觉系统可被认为是由处理在对象的眼睛中接收的视觉信号的一组要素组成，并且在数学和功能上可被视为对接收的视觉信号信息执行操作的一组运算符。每个操作都可以用参数来表征，尤其是影响操作的内部噪声，更具体地说，是接收、解码和理解视觉信息的能力。内部噪声越大，对象越少能够从他/她所接收到的视觉信号中获得有意义的信息。实际上，这组要素可被限制为三个要素：光受体、近端神经元回路和远端神经元回路。所有内部噪声的影响通常被称为“等效输入噪声”，以及内部噪声分别是光受体中的光子噪声、近端神经元回路中的早期神经噪声和远端神经元回路中的晚期神经噪声。

换言之，从限制视觉刺激的可见度的内部因素来看，一个重要的因素与通常称为“内部噪声”的内部变化有关。在文献中，可以通过测量外部噪声的量来估计内部噪声对灵敏度的相对影响，即，添加到向对象示出的显示器的噪声，该外部噪声影响与内部噪声相同(Pelli，1990；PelliFarrell，1999)，并且其通常称为“等效输入噪声”。内部噪声源可能是由于光受体对光子的随机吸收，称为光子噪声或神经噪声。通过测量等效输入噪声作为亮度强度的函数，可以估计三种内部噪声源(光子噪声、早期神经噪声和晚期神经噪声)的影响。当晚期神经噪声是主要的限制性噪声源时，灵敏度与亮度无关。当早期神经噪声是主要的限制性噪声源时，灵敏度与亮度强度成比例。当光子噪声是主要的限制噪声源时，灵敏度与亮度强度的平方根成比例。附加信息“视觉的量子效率(The quantum efficiency ofvision)”中获得，C.Blakemore(编辑)Vision:Coding and efficiency,(pp.3–24).Cambridge,UK:Cambridge University；在Pelli，D.G.，Farell，B.(1999年)，“为什么使用噪声？(Why use noise？)”Journal of the Optical Society of America.A,Optics,Image Science,and Vision,16,647–653。

此外，为了诊断目的，有必要对对象进行视觉测试。对于处方目的而言，这也是如此，例如，在需要对对象的处方进行某种适应的情况下的光学校正。使用对比度灵敏度的视觉测试作为视觉测试来评估要素的影响，对于对象的视觉系统的完全/完整的表征而言，该视觉测试是一个非常漫长和乏味的过程。由于在测试期间中需要扫描多个参数(特别地，亮度、频率、外部噪声)，这样的一个完全/完整的视觉测试可能需要大约两个小时。

发明内容

具有这样的装置是最有用的，该装置用以减少通过对比灵敏度的视觉测试来测试对象的视觉系统所需的时间。