[发明专利]一种基于青光眼晚期病症的视野扩展训练设备及其训练方法

权利要求书

1.一种基于青光眼晚期病症的视野扩展训练设备，其特征在于，包括：图像采集单元，接收图像采集单元的信息并搭载训练方法软件的图像处理单元，接收图像处理单元信息的图像显示单元，连接于图像处理单元的信息输入控制单元，连接于图像处理单元的眼球运动监测单元；视野扩展训练方法，包括如下步骤：

步骤一，训练准备工作：

遮挡一只眼睛，单独对一只眼睛进行训练，引导患者视力中心固定在图像显示单元的屏幕注视点，画面内容通过图像采集单元输入；

步骤二，设置多级处理模式和默认参数：

图像处理单元接收图像采集单元的画面，并设定多级处理模式，每级对应不同的对比度、亮度以及饱和度参数，其中图像的亮度对比度调节属于图像的灰度线性变换；取其中N级为默认原始图像，参数依据图像采集系统采集图像为准，设定默认参数显示与外界环境一致；

步骤三，找出各级边缘：

以默认图像显示参数引导患者描绘视野边缘，通过平面视野图下的视野描绘方法，通过眼球运动监测单元反馈数据，保证患者的视线中心落在图像显示单元的屏幕注视点，系统内部自动画出各角度边界图像，记为N级边缘，重复在各个图像处理模式下，系统内记录各级边缘；

步骤四，找出缺损部位：

图像处理单元自动比较多级边缘轮廓图，将缩减部分的视野认为是默认视野范围图，将默认视野范围图置于上层，将最大视野范围图置于下层，上下层叠加后形成缺损部位；

步骤五，训练视野：

将参数与轮廓进行比对完成后，进入训练模式，训练模式下同样保留中间的注视点引导功能，图像上层默认以6级参数运行，即正常图像效果，下层图像按固定速度以最优视野范围下的参数交替运行，在正常环境下通过局部图像加强刺激边缘视觉细胞，强化边缘视野效果，同时，在最大视野的边缘边界外围增加闪烁光点刺激，闪烁频率以一亮一暗为一周期，设定为每秒2周期；

步骤六，训练结束周期：

在训练周期后，若眼球运动监测单元未反馈患者存在视野移动且患者表示有看到频闪光点时，则为改善出现效果，继续训练直至患者可看全整个光点运动轨迹，此时一次训练周期结束，重新测量目前最佳视野状态，反复进行第二次训练；

若超出认定的训练周期后，患者表示有看到频闪光点时，则默认训练结束，以此结果作为管状视野改良最佳结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于青光眼晚期病症的视野扩展训练设备，其特征在于，所述图像采集单元为：外部视频输入源。

3.根据权利要求1所述的一种基于青光眼晚期病症的视野扩展训练设备，其特征在于，所述图像处理单元为手机处理器、电脑处理器中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于青光眼晚期病症的视野扩展训练设备，其特征在于，所述图像显示单元为：显示屏或智能眼镜中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种基于青光眼晚期病症的视野扩展训练设备，其特征在于，所述信息输入控制单元为输入控制器；所述输入控制器为按键控制器、手势控制器、语音控制器中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种基于青光眼晚期病症的视野扩展训练设备，其特征在于，所述眼球运动监测单元为眼动传感器。

7.根据权利要求1所述的一种基于青光眼晚期病症的视野扩展训练设备，其特征在于，步骤二中，图像处理单元接收图像采集单元的画面，并设定从1-11共11级处理模式，每级对应不同的对比度、亮度以及饱和度参数，其中图像的亮度对比度调节属于图像的灰度线性变换；其公式如下:

y = [x - 127.5 * (1 - α)] * β + 127.5 * (1 + α);

x为调节前的像素值;

y为调节后的像素值;

α为处理模式亮度设定级，取值[-100%,100%]，0为默认状态，每级区间设定20%；

β为处理模式对比度设定级，取值[-100%,100%]，0为默认状态，每级区间设定20%；

取其中6级为默认原始图像，参数依据图像采集系统采集图像为准，设定默认参数显示与外界环境一致。

8.根据权利要求1所述的一种基于青光眼晚期病症的视野扩展训练设备，其特征在于，步骤二中，图像处理单元接收图像采集单元的画面，并设定从1-11共11级处理模式，每级对应不同的对比度、亮度以及饱和度参数，其中图像的亮度对比度调节属于图像的灰度线性变换其公式如下:

y = [x - 127.5 * (1 - α)] * β + 127.5 * (1 + α);

x为调节前的像素值;

y为调节后的像素值;

α为处理模式亮度设定级，取值[-100%,100%]，0为默认状态，每级区间设定20%；

β为处理模式对比度设定级，取值[-100%,100%]，0为默认状态，每级区间设定20%；

当α=0 时：y = (x - 127.5) * β + 127.5; 这时只调节对比度；

当β=1 时，y = x + 255 * α; 这时只调节亮度；

饱和度调节，与图像实时亮度有关，需要实时计算每帧图像的亮度值，方式如下：

L=0.5*[x_max(R,G,B)+x_min(R,G,B)]

其中：

x_max(R,G,B)为图像像素点RGB最大值；

x_min(R,G,B)为图像像素点RGB最小值；

L为屏幕亮度值；

s表示调节前图像饱和度；

s'表示调节后图像饱和度；

为处理模式饱和度设定级，取值[0,200%]，100%为默认状态，每级区间设定20%；

取其中6级为默认原始图像，参数依据图像采集系统采集图像为准，设定默认参数显示与外界环境一致。