基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法技術

本發明專利技術公開了一種基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法，包括以下步驟：1)在受試者頭部上佩戴實時檢測睜眼和閉眼兩種狀態下眼動次數的頭戴式腦電波傳感器；2)對頭戴式腦電波傳感器采集到的眼動次數數據進行處理，得出受試者在睜眼、閉眼兩種狀態下的每分鐘平均眼動次數；3)判定受試者是否處于暈動狀態。本發明專利技術基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法，其通過平均眼動次數來評估受試者是否發生暈動，評估更客觀準確，且評估操作更簡單，能更方便的對視覺誘導暈動問題進行研究。

Vision induced halo motion detection method based on eye movement signal

The present invention discloses a kind of eye movement signal detection method based on visual induced motion, which comprises the following steps: 1) in subjects wearing on the head of real-time detection of eyes open and close under the two conditions of the number of head mounted eye brain wave sensor; 2) processing times wearing eye movement data type brain wave sensor collection to that, the subjects in the opening and closing eyes under two conditions: the average number of minutes per eye; 3) to determine whether the subjects are motion state. The invention of the visual motion induced by eye movement signal detection method based on the average number of eye movement through to assess whether subjects occurred in motion, more objective and accurate evaluation, and evaluation of the operation more simple, more convenient to study the problem of visual induced motion.

【技術實現步驟摘要】
基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法
本專利技術涉及視覺誘導暈動狀態檢測
，特別涉及一種基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法。
技術介紹
近年來，顯示技術的快速發展使得越來越多的人們不斷接觸到全新的顯示環境，例如高分辨率和強深度對比的寬屏電視機、裸眼3D電視機以及在虛擬現實和游戲中所使用的頭戴式顯示器。此外，伴隨視頻處理和計算機圖形學技術的發展，出現了大量的包含復雜且頻繁的視點暈動的新穎的圖像，而這些是傳統攝像技術所不能實現的。這些技術的發展與運用，使得圖像不再僅僅局限于顯示器的平面上，而是體現出圖像的深度感、層次感、真實感以及圖像的顯示分布情況，使畫面變得立體逼真，帶給了觀眾人們前所未有的觀影體驗。先進的顯示技術因其強烈的立體感和沉浸感，很大程度上推進了其在各個領域的應用于發展，但也存在一定的弊端，最突出的問題就是在觀影過程中往往會引發觀影者出現視覺誘導暈動(visuallyinducedmotion，VIM),出現視覺疲勞、視力模糊、復視、惡心、嘔吐、眩暈等現象，影響人們的身體健康，同時也阻礙了顯示技術的進一步發展與推廣。為了降低視覺誘導暈動所帶來的風險，我們有必要分析造成視覺誘導暈動狀體的因素與條件。而為了實現這一目的，我們必須首先探尋出一種可以定量評估視覺誘導暈動狀體的方法。目前，針對立體觀影中不適感進行評估的方法主要有主觀評估法和客觀評估法兩大類。主觀評估法指通過主觀問卷對VIM進行評估，受試者需要根據自身體驗回答問卷，再由研究人員對問卷進行統計分析評估VIM程度，該方法簡單、便捷，但是主觀性大、可靠性低，評估結果不夠準確。客觀評估法指通過定義某些客觀指標對受試者的VIM程度進行公式化評估，該方法不受主觀因素的影響，但指標的選取困難、測試復雜。
技術實現思路
鑒于現有評估視覺誘導暈動狀態的方法還存在許多不足，本專利技術的目的是提供一種基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法，以實現更客觀準確、更方便的評估觀影者的視覺誘導暈動狀態。本專利技術基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法包括以下步驟：1)在受試者頭部上佩戴實時檢測睜眼和閉眼兩種狀態下眼動次數的頭戴式腦電波傳感器；2)對頭戴式腦電波傳感器采集到的眼動次數數據進行處理，通過公式：分別計算出受試者在睜眼、閉眼兩種狀態下的每分鐘平均眼動次數，公式中BR即每分鐘平均眼動次數，s1為數據段的起始時刻，s2為數據段的結束時刻，單位為秒，blink(i)為頭戴式腦電波傳感器在s1-s2時間段內的每個采樣時刻采集到的眼動數據，采集到眼動信號blink(i)為1，未采集到眼動信號blink(i)為0；3)若受試者在睜眼狀態下，其每分鐘的平均眼動次數大于27次，則判定受試者發生暈動，反之則判定受試者沒有發生暈動；若受試者在閉眼狀態下，其每分鐘的平均眼動次數大于4次，則判定受試者發生暈動，反之則判定受試者沒有發生暈動。本專利技術的有益效果：本專利技術基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法，其通過平均眼動次數來評估受試者是否發生暈動，評估更客觀準確，且評估操作更簡單，能更方便的對視覺誘導暈動問題進行研究。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步描述。本實施例基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法，包括以下步驟：1)在受試者頭部上佩戴實時檢測睜眼和閉眼兩種狀態下眼動次數的頭戴式腦電波傳感器；2)對頭戴式腦電波傳感器采集到的眼動次數數據進行處理，通過公式：分別計算出受試者在睜眼、閉眼兩種狀態下的每分鐘平均眼動次數，公式中BR即每分鐘平均眼動次數，s1為數據段的起始時刻，s2為數據段的結束時刻，單位為秒，blink(i)為頭戴式腦電波傳感器在s1-s2時間段內的每個采樣時刻采集到的眼動數據，采集到眼動信號blink(i)為1，未采集到眼動信號blink(i)為0；3)若受試者在睜眼狀態下，其每分鐘的平均眼動次數大于27次，則判定受試者發生暈動，反之則判定受試者沒有發生暈動；若受試者在閉眼狀態下，其每分鐘的平均眼動次數大于4次，則判定受試者發生暈動，反之則判定受試者沒有發生暈動。本實施例中在受試者頭部上佩戴的檢測眼動次數的頭戴式腦電波傳感器為Muse腦電波智能頭帶，其采樣頻率可自行設定，采樣周期短，采樣準確度高。當然在具體實施中，還可采用其他形式的頭戴式腦電波傳感器。本實施例基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法，其通過平均眼動次數來評估受試者是否發生暈動，評估更客觀準確，且評估操作更簡單，能更方便的對視覺誘導暈動問題進行研究。下面通過實驗對本基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法的可靠性進行驗證：試驗中受試者人數為30人，每人佩戴上Muse腦電波智能頭帶，受試者通過駕駛模擬器誘發視覺暈動，駕駛模擬器由一個可移動的駕駛室和220°的情景投影屏組成，每個受試者在睜眼狀態和閉眼狀態下分別進行一次測試。睜眼狀態下的實驗過程為：NON-VIM階段：受試者未駕駛汽車模擬器，睜眼站立3min，這一階段受試者沒有出現VIMS癥狀；VIM階段：受試者在一條彎曲的道路上睜眼駕駛汽車模擬器，誘發受試者產生視覺暈動，發生暈動后受試者仍持續保持睜眼駕駛狀態，直到不能繼續駕駛，通過休息恢復到不暈狀態，在發生暈動到恢復到不暈狀態這一階段為VIM階段，本階段實驗的時間長度依據受試者個人的暈動狀態而定。在整個駕駛流程中，當受試者暈動開始時，受試者需要每分鐘口頭報告一次主觀是否處于暈動狀態，同時將Muse腦電波智能頭帶采集到的眼動信號分為兩組，一組為NON-VIM階段的未暈動眼動數據，一組為VIM階段的暈動眼動數據。表一為睜眼狀態下，各測試者在暈動狀態和未暈動狀態的每分鐘平均眼動次數表：表一閉眼狀態下的實驗過程為：NON-VIM階段：受試者未駕駛汽車，閉眼站立3min，這一階段受試者沒有出現VIM癥狀；VIM階段：受試者在一條彎曲的道路上睜眼駕駛汽車，誘發受試者產生視覺暈動，發生暈動后受試者仍持續保持睜眼駕駛狀態，直到不能繼續駕駛，通過閉眼休息恢復到不暈狀態。閉眼休息這一階段為VIM階段，本階段實驗的時間長度依據受試者個人的暈動狀態而定。在整個駕駛流程中，從受試者暈動開始起，受試者需要每分鐘口頭報告一次主觀是否處于暈動狀態，同時將Muse腦電波智能頭帶采集到的眼動信號分為兩組，一組為NON-VIM階段的未暈動眼動數據，一組為VIM階段的暈動眼動數據。表二為閉眼狀態下，各測試者在暈動狀態和未暈動狀態的每分鐘平均眼動次數表：表二我們采用配對t檢驗來檢驗表一中未暈動狀態和暈動狀態下BR值在統計學上是否有顯著差異，結果為：t(29)＝2.05,P＝0.00，這表明睜眼狀態下，未暈動狀態和暈動狀態的BR值在統計學上有顯著差異。同樣的，采用配對t檢驗來檢驗表二中未暈動狀態和暈動狀態下BR值是否有顯著差異，結果為：t(29)＝2.05,P＝0.00，這表明閉眼狀態下，未暈動狀態和暈動狀態的BR值在統計學上也有顯著差異。上述結果驗證了本專利技術中用平均每分鐘眼動次數來判斷受試者是否處于暈動狀態是正確的。本實施例中，判斷受試者在睜眼狀態下是否處于暈動狀態的每分鐘的平均眼動次數取為27次，從表一看出，實驗次數11的未暈動BR為27.32，實驗次數20的未暈動BR為30.17，實驗次數28的暈動BR為25.32，除這三組數據外，采用本實施例方法均能對睜眼狀態本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：1)在受試者頭部上佩戴實時檢測睜眼和閉眼兩種狀態下眼動次數的頭戴式腦電波傳感器；2)對頭戴式腦電波傳感器采集到的眼動次數數據進行處理，通過公式：

【技術特征摘要】
1.基于眼動信號的視覺誘導暈動檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：1)在受試者頭部上佩戴實時檢測睜眼和閉眼兩種狀態下眼動次數的頭戴式腦電波傳感器；2)對頭戴式腦電波傳感器采集到的眼動次數數據進行處理，通過公式：分別計算出受試者在睜眼、閉眼兩種狀態下的每分鐘平均眼動次數，公式中BR即每分鐘平均眼動次數，s1為數據段的起始時刻，s2為數據段的結束時刻，單位為秒，blink...

【專利技術屬性】
技術研發人員：易琳，劉然，張艷珍，賈瑞雙，李麗仙，輦偉奇，鄧澤坤，徐苗，李德豪，劉明明，冉靜，林昌海，何永鵬，陳一超，
申請(專利權)人：重慶市腫瘤研究所，重慶大學，
類型：發明
國別省市：重慶,50