автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Разработка инструментальных методов и аппаратных средств для исследования бинокулярного зрения с использованием электронных дисплеев

г Г Б 0 ^

1 з да

На правах рукописи

Лвейб Мохаммед Ахмед

РАЗРАБОТКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ И АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БИНОКУЛЯРНОГО ЗРЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОННЫХ ДИСПЛЕЕВ

Специальность: 05.11.17,- Медицинские приборы и

измерительные системы

Автореферат диссертации .на соискание учаной степени кандидата технических наук-

Санкт-Петербург - 1996

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном, электротехническом университете им. В.И.Ульянова (Ленина).

Научный руководитель -

кандидат технических наук, ст.н. с. Юлдашев З.М.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Цветков Э.И. кандидат технических наук, Чхинджерия А.Б. •

Ведущая организация - Северо-западный политехнический

институт

Защита состоится " 1д96 г в часов

на заседаний диссертационного совета Д 063.36.09, Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета им. В.И.Ульянова (Ленина) по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

1996 г.

Юлдашев З.М.

Актуальность проблемы.

Интенсификация операторской деятельности, появление зрительно-напряженных профессий. возрастание приобретенных нарушений зрения сегодня требует уделения особого внимания вопросам профотбора и профориентации по зрению, изучения влияния факторов утомления, обеспечения оптимальных условий операторской деятельности для восприятия зрительной информации, периодической оценки характеристик зрения с целью ранней диагностики функциональных изменений. Однако существующие методы и средства оценки состояния зрения предназначены для решения клинических задач диагностики нарушений зрения и не отвечают в полной .мере требованиям профотбора и профориентации по функциональным возможностям, метрологическим характеристикам, . возможностям автоматизации процесса исследования. В итоге все это отражается на точности результатов и продол- ' кительности обследования.

Бинокулярное зрение занимает важное место в пространственной ориентации человека, обеспечивает глубинное и стереоскопическое восприятие объектов наблюдения, способность оценивать их глубинную удаленность и протяженность. Существует целый ряд профессий -водители транспорта, операторы систем дистанционного управления, для которых бинокулярное зрение имеет первостепенное значение. Точность и надежность выполнения оператором заданий в процессе трудовой деятельности зависит в том числе и от характеристик бинокулярного зрения, порогов конвергенции и глубинного зрения, фу-зионных возможностей. Поэтому решение проблем профотбора и профориентации по зрению невозможно без исследования харатеристик бинокулярного зрения.

Широкие возможности для решения проблемы исследования бинокулярного зрения, разработки методов и инструментальных средств исследования обеспечивают методы электронного синтеза тестовых изображений и их визуализации с помощью электронных дисплеев (на основе цветных электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), жидкокристаллических" индикаторов,, светоизлучающих полупроводниковых панелей). Эти методы получили применение для оценки цветоразличительной' способности, частотно-контрастной чувствительности, состояния центрального поля зрения, остроты зрения. Как показывают исследования, • эти методы могут быть использованы и для оценки характеристик бинокулярного зрения. Для этого необходимо решить вопросы

- г -

синтеза с учетом свойств бинокулярного зрения тестовых стимулов, с помощью которых можно оценивать.пороги конвергенции и глубинного зрения, обеспечения условий раздельного восприятия изображения каналами зрительной системы, регистрации субъективных ощущений испытуемого в процессе обследования. Использование современных средств электронного синтеза на основе микропроцессорных устройств и средств вычислительной техники создаёт предпосылки и для автоматизации процесса исследования, этапов синтеза зрительных стимулов, регистрации ответной реакции обследуемого и обработки результатов исследования.

Цель работы - повышение точности оценки характеристик бинокулярного зрения с учетом особенностей пространственного восприятия спектрально разделенных зрительных стимулов на экране цветных электронных дисплеев.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

■ 1.' Разработка модели бинокулярного зрения, учитывающей свойства пространственной фильтрации изображения;

2. Синтез зрительных стимулов на основе пространственной модели бинокулярного зрения;

3. Разработка методик оценки характеристик зрения с использованием цветных электронных дисплеев;

4. Разработка автоматизированного комплекса для исследования бинокулярного зрения;

5. Экспериментальная апробация методик исследования зрения.

Методы исследования. Теоретические и прикладные разделы диссертации выполнены на основе теории синтеза биотехнических систем, теории информации, теории вероятности и математической статистики, математического моделирования, теории измерений и метрологии, машинной графики.

Экспериментальные исследования разработанного автоматизированного комплекса проводились на базе государственного электротехнического университета.

Новые научные результаты:

1. Предложена модель бинокулярного зрения, основанная на пространственной фильтрация изображения и обеспечивающая формирование бинокулярного образа путем сравнения спектров изображений, поступающих по каналам зрительной системы с учетом их пространс-

- 3 -

твенных передаточных характеристик;

2. Получены соотношения для изменений углов конвергенции при глубинных и фронтальных перемещениях объектов наблюдения и предложен метод оценки порогов конвергенции с помощью электронных дисплеев путем оценки минимально-различимых фронтальных перемещений тест-объектов;

3. Получены соотношения и сформулированы требования к спектральному разделению зрительных стимулов для обеспечения раздельного восприятия изображений с учетом спектров излучения люминофоров ЭЛТ и спектральной чувствительности зрения и предложен ряд стандартных светофильтров;

. 4. Предложены инструментальные методы оценки характеристик бинокулярного зрения с использованием пространственно распределенных спектрально разделенных зрительных стимулов.

Практическая ценность работы представляют:

1. Алгоритмы, программные средства и автоматизированный комплекс для оценки характеристик бинокулярного зрения, позволяющие исследовать влияние угловых размеров, яркости, пространственного' расположения тест-объектов на порог конвергенции;

2. Усовершенствованный активно-манипуляторный метод оценки характеристик зрения, обеспечивающий инвариантность результатов исследования к способам выполнения тестового задания и регистрации ответной реакции испытуемого;

3. Результаты экспериментальных исследований свойств бинокулярного зрения.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

- функциональная модель бинокулярного, зрения, в которой совмещение изображений каналов зрения, конвергенция глаз и формирование бинокулярного' образа обеспечивается за счет пространственной фильтрации изображения с учетом пространственных передаточных характеристик каналов, зрения. В соответствии с предложенной моделью пороги конвергенции зрения зависят от пространственных передаточных характеристик каналов зрения, их разбаланса и спектра изображения;

- аналитические соотношения и метод оценки порогов конвергенции, позволяющие оценить характеристики конвергенции путем регистрации минимально-различимых фронтальных перемещений тест-объекта на экране электронных дисплеев;

- способ спектрального разделения формируемых на экране ЭЛ1 изображений и рекомендации по выбору цветных светофильтров с учетом спектра излучения люминофоров ЭЛТ и спектральной чувствительности зрения с целью обеспечения раздельного восприятия пс каналам бинокулярного зрения элементов изображения;

Практическая реализация результатов.

Полученные в диссертационной работе научные и практические результаты были использованы в учебном процессе,и при выполнении не. кафедре Биомедицинской электроники и охраны среды ГЭТУ научно-исследовательских работ.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции "Диагностика, информатика и метрология" (Санкт-Петербург, 1995 г.), ^Всероссийской научно-технической конференции "информационные системы управления и их элементы" (Уфа, • 1995 г.), ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ГЭТУ ( Санкт-Петербург, 1994-1996 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 3 печатных труда.

Обьем и структура работы. Диссертация, изложенная на 140 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы из 51 наименования. Работа иллюстрирована 28 рисунками, содержит 4 таблицы.'

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении ообенована актуальность исследования, определена цель работы и сформулированы задачи исследования, научные'результаты, выносимые на защиту,»- их научная новизна и практическая 'значимость.

В первой главе диссертации рассмотрены психофизиологические механизмы формирования бинокулярного образа, проведен анализ инструментальных методов и средств оценки характеристик бинокулярного зрения, используемых в клинической и исследовательской практике, рассмотрены биотехнические проблемы разработки приборов.

Показано, что при оценке .характеристик зрения, в том числе и

бинокулярного зрения большое значение имеет фактор времени обследования. При продолжительности исследований более 10-минут начинает проявляться зрительное утомление, которое приводит к изменению характеристик зрения (например, снижению контрастной чувствительности и цветоразличительной способности), увеличению разброса измеряемых параметров и погрешности измерений. Для повышения точности и достоверности результатов исследований необходимо ограничить время обследования до 5-8 минут, использовать многократное тестирование испытуемого и статистическую обработку результатов измерений. Это приводит к увеличению количества процедур измерения и обработки и может быть реализовано путем автоматизации процесса ' исследования, объединения в единый контур управления процессов синтеза зрительных стимулов, регистрации ответной реакции испытуемого и обработки результатов исследования. Один из возможных путей автоматизации оценки характеристик зрения связан с использованием персональной ЭВМ для синтеза визуальных стимулов, регистрации ответной реакции испытуемого, обработки результатов исследования, интеллектуальной поддержки принятия решений иссле-. дователя, управления всем комплексом и электронных дисплеев на основе цветных электронно-лучевых трубок для визуализации зрительных тестов.' Однако использование ЭЛТ для оценки характеристик бинокулярного зрения требует решения ряда проблем, связанных с разработкой методик исследования, синтеза тестовых изображений, обеспечения раздельного восприятия элементов изображения каналами зрительной системы, организации регистрации ответной, реакции испытуемого. Эти вопросы составили основу задач исследования, рассмотренных в диссертации.

Вторая глава посвящена рассмотрению биотехнической измерительно-вычислительной .системы БТИВС для оценки характеристик зрения, включающей два канала информационного обмена оптического типа (дисплей-испытуемый и дисплей исследователь), канал формирования тестового воздействия, измерительный канал, каналы обработки и управления. Система содержит несколько взаимосвязанных уровней обеспечения - аппаратного, методического, метрологического и информационного. Внесение изменении в какой-либо уровень приводит к изменению остальных уровней обеспечения. В этой связи использование устройств визуализации зрительных стимулов на основе ЭЛТ вызывает необходимость проработки вопросов методического, метроло-

гического и информационного обеспечения. Эффективность работы БТИВС, целевой функцией которой является обеспечение точных и достоверных оценок характеристик бинокулярного зрения, в значительной степени зависят от согласования характеристик элементов системы, и для разработки каналов формирования тестового воздействия и измерительного требуется знание свойств и характеристик объекта исследования (бинокулярного зрения). Это послужила причиной рассмотрения процесса формирования бинокулярного образа и необходимости разработки функциональной модели бинокулярного зрения, связывающей воедино процессы адаптации, аккомодации и конвергенции. В соответствии с предложенной моделью в зрительных центрах подкорки и коры формируются суммарный и разностный сигналы'. Первый из них определяется суммарной реакцией каналов бинокулярного зрения, пропорционален интегральной яркости объекта наблюдения и используется параллельно для обеспечения аккомодации и адаптации обоих глаз. Разностный сигнал учитывает различия изображений левого и правого каналов бинокулярного зрения, и обеспечивает. раздельное управление ориентацией каждого зрительного анализатора (см. рисунок).

В процессе формирования бинокулярного образа осуществляется конвергенция глаз. Возможность глубинного восприятия объектов наблюдения в значительной степени зависит от способности конвергировать глаза й в частности от порога конвергенции, под которым понимаем минимально-различимое угловое перемещение объекта, вызывающее изменение угла конвергенции глаз Да. Для оценки порога конвергенции были рассмотрены варианты изменения углов конвергенции Дагл и Даф при глубинных Дй и фронтальных ДХ перемещениях объекта наблюдения и получены соотношения, связывающие глубинные и фронтальные перемещения, вызывающие идентичные изменения углов конвергенции:

Дагл = аг^СХо/Ьо) + ап^и Х0-Ь)Л10) -. агс1е(Х0/Ьо+АЬ) +

, + ага8((Хо-1э)/№о+Д1ф Да® = агс18((Х1-Ь-Хо)Л1)+агс1е((Хо-Ь)/Ь)-[агс1е((Хо+Х1)/П)-- ап^(Х0Л1)1 ! '

ДЬ = 2 ДХ 11 X /( й2 + Ьг - X2 ) где Х0 и 11о - координаты исходного расположения объекта наблюдения, Ь - межзрачковый базис. На основе полученных результатов показана возможность использования плоских экранов (устройств визу-

Функциональная модель бинокулярного зрения

ЗМ- зрачковые мышцы; ЦМ- цилиарные мышцы; МГ- мышцы глаза; ЛГ и ПГ- левый и правый глаза ; 3-зрачок; Х-'хрусталик; АЗЦ-ассоциативный зрительный центр; 30- зрительный образ; ОН- объект наблюдения: ЗМЦ-зрительно-моторные центры; ЗЦ- зрительные центры.

ализации на ЭЛТ) для оценки порогов конвергенции путем оценки минимально-различимых фронтальных перемещений тест-объекта.

Формирование бинокулярного образа зависит не только от параметров конвергенции, но и пространственного расположения объекта наблюдения, который должен быть внутри зоны бинокулярного зрения. Эта зона характеризуется радиусом глубинного зрения И и определяв ется порогом конвергенции Дап.

Ь

И = --

' Аап

Следует принимать во внимание, что порог конвергенции Да„ зависит от уровня адаптации и аккомодации, поэтому при оценке радиуса глубинного зрения следует учитывать порог аккомодативной конвергенции (в условиях фокусировки глаза на объекте наблюдения и четкого его различения).

Третья глава.

Выбор тестовых изображений, предназначенных для' оценки характеристик бинокулярного зрения, их синтез н^ основе методов электронного синтеза должен осуществляться в соответствии с характеристиками и свойствами бинокулярного зрения. Для решения этой задачи рассмотрены информационные преобразования, осуществляемые при формировании бинокулярного образа. Для описания информационных преобразований в' предложенной модели бинокулярного зрения используется идея о пространственной фильтрации изображения в зрительной системе ( СаюрЬеН Г.VI.', ЕоЬэоп Глезер В.Д.).

• Пусть" йз (шх,<1)у) - пространственная передаточная характеристика зрительной системы, она определяется передаточной характеристикой сптической системы глаза'^(Шх.Шу). характеристикой сетчатки Бс (шх, шу). проводящих путей Бп(их,шу), подкорки 8х(<1)х,шу) и коры Зк((1)л,а)у):

Бз (шх,%) (ш*, шу) »Бс (шх.иу) *БП (ш*, %) (шх, шу) *БК (шх,<оу)

Изображение объекта наблюдения В(х,у) воспринимается левым и правым глазом в виде распределений яркости Вл(х,у) и Вп(х,у), которым соответствуют простраственные спектры изображений- Вл(шх.<%) и Вп(шх.<%)■ Реакция зрительных центров коры на информацию, поступающую от левого и правого каналов бинокулярного зрения определяется в соответствии с передаточными характеристиками каналов:

Нл«Ох,Шу) = Вл(Шх.Шу)*8лз(Мх.Шу^ 1?п(<1)х,шу) - Вп(шх.а)у)*8п3(ш1,о)у).

Суммарная реакция зрительных центров коры (шх,шу), обеспечивающая адаптацию и аккомодацию глаза, . будет пропорциональна интегральной яркости воспринимаемого объекта наблюдения:

1М<1х,Шу) * Вл(шх,иу)»Бдз(ых, соу) + Вп(о)х,(1)у)*Зп3((1)х,а)у) Разностная реакция 1Мшх,(%) учитывает различия в спектре изобра^ <кений левого и правого каналов и обеспечивает раздельное управление ориентацией зрительных осей', т.'е. необходимую конвергенцию .глаз с целью минимизаций этих различий:

1Мшх,<1)у) = Вп(й)х,(0у)*8пз((1)х,Шу) - Вл(шх,шу)*3я3((0х,шу)

В состоянии нормы передаточные характеристики Зп3(шх, шу) и Элз (шх,о)у) идентичны, и в процессе бинокулярного восприятия зрительная система будет стремиться к минимизации различий в изображений левого и правого каналов:

1ЫШх,Шу) = 33(0)х,Шу) * ((Вп(Шх.Юу) - Вл(щх,Шу) )

Предложенные функциональная модель бинокулярного ' зрения и описание информационных преобразований позволяют объяснить механизм конвергенции глаз путем совмещения изображений левого и правого каналов зрения (минимизация реакции Н_(шх,шу)), зависимость точности (порога) конвергенции от угловых размеров объекта наблюдения и увеличение порога конвергенции при разбалансе передаточных характеристик каналов зрительной системы. Полученные соотношения указывают и пути осуществления исследований бинокулярного, зрения, и разработки для этих целей инструментальных средств. Для <зсуществления исследования характеристик бинокулярного зрения требуется обеспечение условий раздельного восприятия изображения каналами зрительной системы и независимого управлении параметрами изображения Вп(о)х,(1)у) и.Вл(юх.<%).

Дл. обеспечения раздельного восприятия изображений Вп(о)х,о)у) и Вл(шх,шу), формируемых на экране дисплея на основе ЭЛТ, используется принцип спектрального разделения. Его сущность заключает ./, в формировании двух монохромных спектрально разнесенных изображений Вп(шх,<1>у) и Вл.(шх.Иу). -например зеленого и кпасного цвета, использовании очков' с цветными светофильтрами, обеспечивающих пропускание изображения соответствующего канала и заграждение изображения противоположного канала зрительной системы. Для осуществления спектрального разделения необходимо выполнить тоебова-

ния, учитывающие спектры излучения люминофоров красного 3КИ(Х), зеленого Эеи(Х)йХ, и синего 8ВИ(Х) цветов ЭЛТ, спектральные чувствительности фоторецепторов глаза к красному 3ИГ(Х), зеленом; БегМ и синему ЭВг(Х) цветам, пороговую чувствительность зренго к красному Епорв. зеленому ЕПОрс и синему Епорв:

где Ugg и Ugg - реакция фоторецепторов красного и зеленого н: изображение красного и зеленого цветов, URG - реакция красноп фоторецептора на восприятие изображения зеленого цвета, UGR - ре акция зеленого фоторецептора на изображение красного . цвета. Дл определения спектральных характеристик цветных светофильтро; Sg»(X), SG$(X) и Sb®(X) предложен графо-аналитический способ рас чета, заключающийся в определении точек пересечения спектральны характеристик SRr(X) и SGH(X), Scr(X) и SEH(X.), которые Принят: за границы среза Хв и Хе идеальных светофильтров, и.подборе стан дартных промышленно-изготавливаемых светофильтров, спектральны характеристики которых близки к. характеристикам идеальных свето фильтров. В соответствии со сформулированными требованиями пред ложены i различные 'типы стандартных светофильтров для обеспечени спектрального разделения изображений для задач оценки характерно так бинокулярного зрения при использовании цветных ЭЛТ с лвмино форами зарубежного и российского стандарта.

Для оценки характеристик бинокулярного зрения предложено ис пользовать тестовые изображения вертикальных цветных решеток синусоидальным распределением яркости для изучения пространствен ных передаточных характеристик каналов зрения Зл3(шх,ш,,)

URR - SKr(X) * SmO.) * SRH(X)dX > Епорв

UGG SGr(X) * SG*(X) * Sea(X)dX > Ероре

URG = SRr(X) ♦'Síe(X) * SRh(X)dX < E„opg

ÜGR = Ssr(X) * Sg»(X) * SGH(X)dX < bnopG >

- и -

Бпз (ь>х,о)у) и их разбаланса, и изображения цветных колец разного диаметра для оценки порогов тонической и ' аккомодативной конвергенции зрения путем оценки минимально-различимых перемещений

При формировании тестовых решеток

В(Х,у) = Вц« < Вн * ЗЩи)РХ*х) + ВСФ'+ Вс * ЗПИсог^х), обеспечивается независимое и раздельное задание яркости фоне красного Влф и зеленого ВСф цветов, амплитуды Ви, В0 и пространственных, частот <1>гх, (1)8К красной и зеленой решеток.

При формировании цветных колей обеспечивается независимое и раздельное задание яркости колец, диаметра, ширины линий и пространственного расположения.

Для . оценки характеристик зрения предлагается использовать активно-манипуляторный АМ метод исследования, позволяющий количественно оценить-'субъективные особенности зрительного восприятия и основанный на оценке точности и качества выполнения тестового задания, направленного на преобразование изображения (Е.П.Попечи-телев, Н.К.Гигаури). С целью обеспечения инвариантности" результатов оценки к способам выполнения тестового задания и регистрации ответной реакции испытуемого предложено модифицировать 'АМ метод. Для этого рассмотрены этапы синтеза тестовых изображений и оценки характеристик зрения: этапы выбора тестового изображения М^х) из совокупности МШ. задания значений его параметров М^х1}. формирования. эталонной ГМх3} и тестовой М1{хт) частей изображения, пространственной суперпозиции спектрально разделенных изображений М1{хс), формирования сигналов изображения 1Нхт) и визуального (¿римула В{хт), формирования командных сигналов БШ*). предназначенных для изменения параметров тестовой части изображения М,{хт}, формирования сигналов №э,хт). учитывающих отличия в эталонной и тестовой частях изображения, оценки информативных по казателрй ИШ. на основе анализа которых формируется заключение о состоянии зрения испытуемого. Модификация АМ метода заключается в оценке характеристик зрения на основе анализа сигналов 1Ихэ,хт путем сравнения описаний изображений М^х3} и М^х1}.

В четвертой главе диссертации рассмотрена структура автома- • тизированного комплекса для оценки характеристик бинокулярного .Зрения на основе персональной ЭВМ и элементы обеспечения комплекса - аппаратный, методический, метрологический и информационный уровни обеспечения.

Для синтеза • пространственно-распределенных изображений, предназначенных для оценки характеристик бинокулярного зрения, необходимо воспроизведение не менее 256 градаций яркости основных цветов красного л, зеленого Б и синего В цветов ЭЛТ, обеспечение высокого пространственного разрешения (не менее 680x480 элементов) и динамических характеристик тестового изображения. На основе этих требований сформулированы требования к элементам аппаратного обеспечения - видеокотроллеру дисплея испытуемого и персональной ЭВМ.

Методическое обеспечение комплекса включает две методики оценки характеристик зрения.

Методика оценки пространственных передаточных характеристик каналов бинокулярного зрения основана на использовании спектрально разделенных решеток с синусоидальным распределением яркости и заключается в оценке нижней шн и верхней шв границ пространственных частот тестовых решеток, в пределах которых тестовые решетки воспринимаются идентично эталонной решетки шн.

Методика оценки порогов конвергенции основана на использовании спектрально разделенных колец и заключается в изучении точности пространственного совмещения элементов изображения при различных угловых параметрах тестового изображения, пространственном расположении, ширине и яркости колец.

Программно-алгоритмическое обеспечение комплекса включает разработанные алгоритмы и программные средства автоматизированного комплекса, позволяющие оценить характеристики бинокулярного зрения. ' "

Разработанный автоматизированный комплекс был использован для проведёйия экспериментальных исследований .с целью оценки функциональных возможностей комплекса и адекватности предложенной модели бинокулярного зрения реальному объекту исследования. Ре-зультаты( экспериментальных исследований были использованы для получения зависимостей тонического и аккомодативного порогов конвергенции, зависимости порогов конвергенции от спектра, угловых размеров и яркости тестовых изображений. В частности выявлена снижение порога конвергенции при уменьшении угловых размеров тест-объектов, что можно объяснить спадом пространственной передаточной характеристики каналов зрения в области высоких частот. Увеличение относительной погрешности бинокулярного совмещения рз-

шеток с синусоидальным распределением яркости с минимального уровня Кер = 0.1 для пространственных частот <о„ = 8 - 12 циклов/градус при увеличении и уменьшении частоты решеток обусловлено характером изменения частотно-контрастной чувствительности зрения. Результат^ проведенных экспериментальных исследований отражают свойства предложенной функционально модели.

В заключении сформулированы следующие основные результаты:

1. Разработана функциональная модель бинокулярного .зрения, основанная на сравнении спектров изображений каналов зрительного восприятия с . учетом пространственных передаточных характеристик зрения и объясняющая зависимость порогов конвергенции от частотно-контрастной чувствительности зрения, разбаланса передаточных характеристик зрительных каналов и угловых размеров объекта наблюдения.

2. Исследованы зависимости изменения угла конвергенции при глубинных и фронтальных перемещениях тест-объектов и предложен метод исследования порогов конвергенции, основанный на регистрации минимально различимых фронтальных перемещений тест-объектов, формируемых на экране электронных дисплеев.

3. Сформулированы требования для раздельного восприятия зрительных стимулов, формируемых на экране цветных ЭЛТ с целью изучения характеристик бинокулярного зрения, и определены типы цветных светофильтров, учитывающих спектры излучения люминофоров ЭЛТ и спектральные чувствительности зрительных анализаторов,

4. Модифицирован активно-манипуляторный метод исследования характеристик зрения по результату выполнения испытуемым тестового задания, обеспечивающий инвариантность оценки характеристик зрения к' способам выполнения тестового задания и регистрации ответной реакции испытуемого. :

5 Разработаны автоматизированный комплекс, программно-алгоритмическое обеспечение и инструментальные методики для исследования порогов конвергенции и передаточных характеристик каналов бинокулярного зрения, экспериментальное использование которых подтвердило целесообразность их использования для оценки характеристик зрения.

- 14 -

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Двейб М.А. Оценка характеристик глубиного зрения операто ров // Изв. СПГЭТУ: Сб. научн.тр./ Гос. электротех. ун-т. С. Пб. -1994. - ВЫП. 468.- С. 55-59.

2. Двейб М.А. Методические аспекты исследования бинокулярного зрения.// Труды научно-технической конференции "Диагностика, информатика и метрология-95"// С.- Петербург 4-6 мая 1995., С. 280.

3. Двейб М.А. .Модель бинокулярного зрения.//Всероссийски научно-техническая' конференция " Информационные и кибернетические системы управления и их элементы"//тез.докладов.- УФА, 1995.-С.130.

Подпирано к печати 22. 0.4.96. Формат 60*84 1/16 Офсетная печать. Печ.л. 1, 0 уч.-изд. л. 1.0 Тираж 100 экз. Зак. 78

Ротапринт МГП "Поликом" 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5