Патент на изобретение №2209027
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНОГО КАНАЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
(57) Реферат: Изобретение относится к медицине и предназначено для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы. Испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной начальной частотой, затем поочередно начальную и инкрементную или декрементную частоты с заданным периодом предъявления. Разность между предъявляемыми частотами изменяют, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых частот. На первом этапе измерений испытуемый определяет оценочное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и инкрементной частот. На втором этапе методом последовательного приближения испытуемый определяет действительное значение порога различения этих частот. На третьем и четвертом этапах испытуемый аналогично первому и второму этапам определяет пороги различения начальной и декрементной частот. Полоса пропускания пространственно-частотного канала определяется как среднее арифметическое значение порогов частот, зафиксированных на втором и четвертом этапах измерений. Изобретение позволяет упростить процедуру измерений. Изобретение относится к медицине и предназначено для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы. Известно, что вначале зрительную систему рассматривали как один пространственный фильтр. Предполагали, что чувствительность зрительной системы к различным пространственным частотам определяется передаточной функцией этого фильтра [1] . Кемпбелл и Робсон впервые высказали предположение, что зрительная система состоит из множества параллельных каналов – фильтров, каждый из которых чувствителен к определенным пространственным частотам, то есть имеет свою полосу пропускания [2]. Известны эксперименты Блэкмора и Кемпбелла, установившие существование пространственно-частотных каналов в зрительной системе. Они показали, что адаптация к синусоидальной решетке определенной частоты вызывает снижение чувствительности только к этой частоте и ее ближайшим окрестностям. Вычитая из передаточной функции зрительной системы ту же функцию, полученную после адаптации к одной частоте, авторы получили пространственно-частотную характеристику канала, настроенного на эту частоту [3]. Пространственно-частотные каналы со своей полосой пропускания занимают некоторый участок в видимом диапазоне. Полосы пропускания пространственно-частотных каналов всей зрительной системы перекрывают весь видимый пространственно-частотный диапазон [4]. Известно определение полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы с помощью тонких светлых и темных полос, а также решеток разной пространственной частоты с синусоидальным распределением освещенности. При этом под пространственной частотой решетки понимается число периодов распределения яркости на один градус поля зрения [4, 5]. Известно определение полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы путем формирования синусоидальных решеток на экране электронно-лучевых трубок [2, 6], а также с использованием персональных компьютеров [7]. Ни один из известных способов не может быть принят в качестве прототипа к предлагаемому способу определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы. Недостатками известных способов являются: – их сложность; – зависимость чувствительности зрительной системы от ориентации тестирующих решеток [8, 9]; – зависимость полосы пропускания от размеров тестирующих решеток [10, 11]; – зависимость чувствительности зрительной системы от яркости тестовых изображений [12]; – измерения выполняются не в условиях освещенностей, в которых обычно приходится работать человеку; – сложность выполнения измерений у детей. Необходима разработка простых методов, что позволит выполнить раннюю диагностику зрительной системы детей дошкольного возраста и своевременно начать целенаправленные тренировки, чтобы уменьшить число лиц, страдающих от недостатков зрения. Предлагаемый способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы характеризуется тем, что испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной начальной частотой, затем предъявляют поочередно начальную и увеличенную – инкрементную или уменьшенную – декрементную частоты с заданным постоянным периодом предъявления, разность между предъявляемыми частотами изменяют, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно частот, причем на первом этапе измерений с заданной постоянной скоростью увеличивают начальную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит оценочное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и инкрементной частот, на втором этапе с заданной постоянной скоростью последовательно уменьшают и увеличивают инкрементную частоту световых мельканий, зафиксированную на первом этапе измерений, пока испытуемый не определит действительное значение порога различения предъявляемых поочередно частот световых мельканий, на третьем этапе с заданной постоянной скоростью уменьшают начальную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит оценочное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и декрементной частот, на четвертом этапе с заданной постоянной скоростью последовательно увеличивают и уменьшают декрементную частоту световых мельканий, зафиксированную на третьем этапе измерений, пока испытуемый не определит действительное значение порога различения предъявляемых поочередно частот световых мельканий, полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднее арифметическое значении порогов частот, зафиксированных на втором и четвертом этапах измерений. Предлагаемый способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы осуществляется следующим образом. Испытуемому предъявляют световые мелькания с начальной частотой, равной, например, 10 Гц. Затем предъявляют поочередно начальную и инкрементную или декрементную частоты с постоянным периодом предъявления, равным, например, 1 с. Разность между предъявляемыми частотами изменяют, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно частот световых мельканий. На первом этапе измерений с постоянной скоростью порядка 2 Гц/с увеличивают начальную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит оценочное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и инкрементной частот. На втором этапе с постоянной скоростью порядка 0,5 Гц/с последовательно уменьшают и увеличивают инкрементную частоту световых мельканий, зафиксированную на первом этапе измерений, пока испытуемый не определит действительное значение порога различения предъявляемых поочередно частот световых мельканий. На третьем этапе с постоянной скоростью порядка 2 Гц/с уменьшают начальную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит оценочное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и декрементной частот. На четвертом этапе с постоянной скоростью порядка 0,5 Гц/с последовательно увеличивают и уменьшают декрементную частоту световых мельканий, зафиксированную на третьем этапе измерений, пока испытуемый не определит действительное значение порога различения предъявляемых поочередно частот световых мельканий. Полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднее арифметическое значений порогов частот, зафиксированных на втором и четвертом этапах измерений. Заявляемый способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы позволяет: – упростить процедуру измерений; – уменьшить влияние ориентации, размеров и яркости зрительных стимулов на результаты измерений; – выполнять измерения в естественных условиях, в том числе освещенности, присущих трудовой деятельности человека; – выполнять измерения у детей с использованием игровых методов. Таким образом, заявляемый способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта. Пример. Испытуемой Л. , 45 лет, с помощью персонального компьютера, совместимого с IBM PC, выдающего через порт LPT на индикатор пульта испытуемого световые мелькания, предъявили начальную частоту 10 Гц. В процессе измерений через порт LPT на персональный компьютер с пульта испытуемого подавались сигналы с кнопок “Увеличение быстрое”, “Увеличение медленное”, “Уменьшение быстрое”, “Уменьшение медленное” и “Измерение”. При наличии сигналов с кнопок “Увеличение быстрое” или “Уменьшение быстрое” компьютер увеличивал или уменьшал частоту предъявляемых световых мельканий со скорость порядка 2 Гц/с, по сигналу с кнопок “Увеличение медленное” или “Уменьшение медленное” – со скоростью порядка 0,5 Гц/с, по сигналу с кнопки “Измерение” – фиксировал разность частот предъявляемых световых мельканий и переходил к следующему этапу измерений. Компьютер выдавал на индикатор пульта поочередно начальную и увеличенную или уменьшенную частоты с постоянным периодом предъявления, равным 1 с. На первом этапе испытуемая, подавая сигнал с кнопки “Увеличение быстрое”, определила оценочное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и инкрементной частот. На втором этапе испытуемая, последовательно подавая сигнал с кнопок “Уменьшение медленное” и “Увеличение медленное”, определила действительное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и инкрементной частот и подала сигнал с кнопки “Измерение”. Компьютер зафиксировал порог различения предъявляемых поочередно частот световых мельканий и перешел к следующему этапу измерений. На третьем этапе испытуемая, подавая сигнал с кнопки “Уменьшение быстрое”, определила оценочное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и декрементной частот. На четвертом этапе испытуемая, последовательно подавая сигнал с кнопок “Увеличение медленное” и “Уменьшение медленное”, определила действительное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и декрементной частот и подала сигнал с кнопки “Измерение”. Компьютер зафиксировал порог различения предъявляемых поочередно частот световых мельканий и вычислил полосу пропускания пространственно-частотного канала как среднее арифметическое значений порогов частот, зафиксированных на втором и четвертом этапах измерений. В соответствии с рекомендациями физиологов испытуемая выполнила серию из 10 измерений. В результате измерений получены следующие значения полосы пропускания в Гц: 1,4; 1,3; 1,4; 1,2; 1,0; 0,9; 1,0; 0,9; 1,1; 1,2. Среднее арифметическое измеренных значений полосы пропускания равно 1,140 Гц, среднее квадратическое отклонение – 0,190 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерений при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента – 0,430 Гц. Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить полосу пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы. Источники информации 4. Шелепин Ю. Е., Колесникова Л.H., Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия: Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. – Л.: Наука, 1985. – 103 с. 5. Глезер В.Д. Зрение и мышление. Изд. 2-е, испр. и доп. – СПб.: Наука, 1993. – 284 с. 7. Болсунов К.Н. Метод и средства визоконтрастометрии для задач ранней диагностики нарушений зрения: Автореф. дис. .. канд. техн. наук. – СПб., 1997. – 15 с. Формула изобретения Способ определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы, характеризующийся тем, что испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной начальной частотой, затем предъявляют поочередно начальную и увеличенную – инкрементную или уменьшенную – декрементную частоты с постоянным периодом предъявления, разность между предъявляемыми частотами изменяют, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых поочередно частот, причем на первом этапе измерений с постоянной скоростью порядка 2 Гц/с увеличивают начальную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит оценочное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и инкрементной частот, на втором этапе с постоянной скоростью порядка 0,5 Гц/с последовательно уменьшают и увеличивают инкрементную частоту световых мельканий, зафиксированную на первом этапе измерений, пока испытуемый не определит действительное значение порога различения предъявляемых поочередно частот световых мельканий, на третьем этапе с постоянной скоростью порядка 2 Гц/с уменьшают начальную частоту световых мельканий, пока испытуемый не определит оценочное значение порога различения предъявляемых поочередно начальной и декрементной частот, на четвертом этапе с постоянной скоростью порядка 0,5 Гц/с последовательно увеличивают и уменьшают декрементную частоту световых мельканий, зафиксированную на третьем этапе измерений, пока испытуемый не определит действительное значение порога различения предъявляемых поочередно частот световых мельканий, полосу пропускания пространственно-частотного канала определяют как среднее арифметическое значение порогов частот, зафиксированных на втором и четвертом этапах измерений. MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 22.02.2003
Извещение опубликовано: 20.11.2004 БИ: 32/2004
|
||||||||||||||||||||||||||
