CN204971326U - 采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，包括为人眼提供均匀照明的照明装置、提供闪光的闪烁装置和拍摄双目瞳孔影像的双目相机，其特征在于，所述双目相机的影像输出端设有显示装置，所述显示装置上设有瞳孔视标，所述闪烁装置上设有频率调节旋钮，具有检测疲劳客观、评估效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及中枢疲劳检测领域，具体为一种采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置。
背景技术
一个间歇频率较低的光刺激作用于我们眼睛时，就会产生一种一亮一暗的闪烁感觉，随着光的刺激的间歇频率逐渐增高，闪烁现象就会消失。由粗闪变成细闪，当每分钟闪光的次数增加到一定程度时，人眼就不再感到是闪光而感到是一个完全稳定的或连续的光。这一现象称闪光的融合。闪烁刚刚达到融合时的光刺激间歇的频率称为闪光临界融合频率（CFF---CriticalFlicker-Fusion）。
疲劳的发生机制较为复杂，其中中枢学说用高级神经***的兴奋——抑制规律来解释疲劳，认为神经冲动长时间重复兴奋引起某一区域抑制性保护并扩散到周围邻近区域和其他部位是引起疲劳的根本原因。因此，基于中枢觉醒程度和刺激反应能力的检测方法可用于因睡眠剥夺或睡眠不足、生理节律紊乱和大强度劳动负荷所致的中枢功能疲劳评估。
临界闪光融合频率是受试者把闪烁光看成连续光时的最低闪光频率，是国内外较公认和普遍采用的疲劳评价方法之一。疲劳状态下，由于中枢功能倾向抑制性变化，觉醒度降低，人体的临界闪光融合频率下降。
现有技术中，检测临界闪光融合频率的装置往往只提供一个闪烁视标和一个旋钮，受试人员调节旋钮到临界频率即完成测试，有以下缺点：（1）无法观察受试人员的配合程度，经常出现胡乱调节的情况；（2）除非多次测试，否则无法验证受试人员是否是胡乱调节；（3）因调节旋钮是有步进调节，受试人员经过多次测试，一般都会具有一定的调节手感，会出现凭手感多次达到同一频率值得情况，导致即使多次测试也得不到客观检测值；（4）存在指标单一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种检测疲劳客观、评估效率高的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，包括为人眼提供均匀照明的照明装置、提供闪光的闪烁装置和拍摄双目瞳孔影像的双目相机，其特征在于，所述双目相机的影像输出端设有显示装置，所述显示装置上设有瞳孔视标，所述闪烁装置上设有频率调节旋钮。
进一步的，所述照明装置为近红外线LED灯。
进一步的，所述闪烁装置的亮点闪烁频率为4-60Hz，亮点闪烁频率分档可调最小区间为0.1Hz。
进一步的，所述闪烁装置上设有颜色调节装置和亮度调节装置，光通量最小可调区间为1毫流明。
进一步的，采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置还包括采集卡，所述采集卡的信号采集端与所述闪烁装置连接，所述采集卡的信号输出端与所述显示装置连接。
进一步的，所述采集卡为单片机，所述采集卡的采集速率高于1000Hz。
进一步的，所述闪烁装置输出的信号为电压信号或电流信号。
进一步的，所述显示装置上设有显示双目影像的影像显示屏和显示闪光参数的参数显示屏，所述瞳孔视标设在影像显示屏内。
进一步的，所述双目相机的拍摄速率高于1000Hz。
进一步的，所述频率调节旋钮为旋转编码器。
本发明具有以下优点：
1.本发明采用双目相机实时拍摄影像并将影像发送至显示装置，实时监控受试人员是否注视闪光视标，提高了检查成功率。
2.本发明采用高精度连续旋转编码器作为频率调节旋钮，以此带来高精度的闪烁频率调节功能和无步进的连续调节手感，避免受试人员形成手感记忆。
3.本发明通过单片机采集信号，并实时将信号传送给所述显示装置，检查者可在显示装置上实时观察受试人员调节情况，可以看出受试人员在某个区域出现迟疑，以及在某个区域出现过调和回调，还可明显的看出受试人员是否在胡乱调整，以此提高检查的客观性和成功率。
附图说明
图1是本实用新型采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置的流程示意图。
1-照明装置，2-闪烁装置，3-双目相机，4-采集卡，5-显示装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本实用新型采用的临界闪光融合频率检测反应人体对光刺激在时间上变化的分辨能力，即实践视敏度的变化，本质是视网膜感光细胞功能状态以及将信号向中枢传递和视皮层的整合能力。瞳孔大小可随光线的强弱而改变，弱光下瞳孔散大，强光下瞳孔缩小，称为瞳孔对光反射，是人眼看到闪光后瞳孔的无意识反应。所述闪烁装置2的闪光频率从低到高渐进，瞳孔在能够感知到的最低频闪光时开始不断散大或缩小，当闪光频率高至某个值时，瞳孔适应闪光并不再散大或缩小来适应光源。本实用新型通过受试人员手动调节所述闪烁仪的闪光频率，并将受试人员当时的临界闪光融合频率于其自身临界闪光融合频率基础值（受试人员在不疲劳状态下，反复测试并取平均值所得）或者临界闪光融合频率群体参考值（在不疲劳的状态下，对多人进行临界闪光融合频率反复测试并取平均值所得）进行比较，从而判断受试人员的中枢是否疲劳。在测试的同时，本实用新型还采用双目相机3实时发送双目影像以及采用采集卡4实时将受试人员的调控数据发送到显示装置5，实时发送双目影像的目的在于实时监控受试人员是否注视闪光视标；采集卡4实时将受试人员的调控数据发送到显示装置5的目的在于实时观察受试人员调节情况，从而提高检测的正确率和成功率。
实施例一：
本实用新型提供一种采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，包括为人眼提供均匀照明的照明装置1、提供闪光的闪烁装置2和拍摄双目瞳孔影像的双目相机3，所述双目相机3的影像输出端设有显示装置5，所述显示装置5上设有瞳孔视标，所述闪烁装置2上设有频率调节旋钮。所述照明装置1为近红外线LED灯。所述闪烁装置2的亮点闪烁频率为4-60Hz，亮点闪烁频率分档可调最小区间为0.1Hz。所述双目相机3的拍摄速率高于1000Hz。所述闪烁装置2上设有颜色调节装置和亮度调节装置，光通量最小可调区间为1毫流明。所述频率调节旋钮为旋转编码器。
其中，所述双目相机3采用已有的产品。瞳孔视标为：当受试人员注视闪光视标时，受试人员瞳孔应在的位置，如受试人员双目影像中瞳孔的位置在瞳孔视标范围之外，则视为受试人员没有在注视闪光视标。所述照明装置1为眼球提供均匀照明，所述闪烁装置2为眼球提供由低到高频率的闪光，所述双目相机3不断拍摄影像并不间断地将影像传输显示装置5，检查者将影像中的瞳孔位置与瞳孔视标进行比较，从而判断受试人员是否注视闪光视标。所述受试人员手动调节频率调节按钮，当闪光频率达到某个值时，所述受试人员将看不到闪光，此时的闪光频率值为所述受试人员当时的临界闪光融合频率值。检查者将受试人员当时的临界闪光融合频率与其自身临界闪光融合频率基础值或者临界闪光融合频率群体参考值进行比较，从而判断受试人员的中枢是否疲劳。本实用新型增设颜色调节装置和亮度调节装置目的在于可以根据需要调节闪光的颜色和亮度。另外因现有技术中的调节旋钮是有步进调节，受试人员经过多次测试，一般都会具有一定的调节手感，会出现凭手感多次达到同一频率值得情况，导致即使多次测试也得不到客观检测值。本实用新型采用高精度连续旋转编码器作为频率调节旋钮，以此带来高精度的闪烁频率调节功能和无步进的连续调节手感，避免受试人员形成手感记忆。
实施例二：
在实施例一的基础上，所述实施例二作了进一步改进，采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置还包括采集卡4，所述采集卡4的信号采集端与所述闪烁装置2连接，所述采集卡4的信号输出端与所述显示装置5连接。所述采集卡4为单片机，所述采集卡4的采集速率高于1000Hz。所述闪烁仪输出的信号为电压信号电流信号。所述显示装置5上设有显示双目影像的影像显示区域和显示闪光参数的参数显示区域，所述瞳孔视标设在影像显示区域内。所述影像显示区域与所述参数显示区域在显示装置中既可以重叠显示也可以分开显示所述的影像显示区域显示双目相机3发送过来的影像，所述信号显示区域显示采集卡4发送过来的闪光参数（包括但不限于：亮度、颜色以及闪光频率）。
本实用新型通过采集卡4实时采集闪光频率，将闪光频率以电流或电压信号发送至显示装置5，检查者可在显示装置5上实时观察受试人员调节情况，可以看出受试人员在某个区域出现迟疑，以及在某个区域出现过调和回调，还可明显的看出受试人员是否在胡乱调整，最后通过所有数据（包括但不限于亮度、颜色以及闪光频率等）来综合判断受试人员是否疲劳，以此来提高检查的客观性和成功率。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，包括为人眼提供均匀照明的照明装置（1）、提供闪光的闪烁装置（2）和拍摄双目瞳孔影像的双目相机（3），其特征在于，所述双目相机（3）的影像输出端设有显示装置（5），所述显示装置（5）上设有瞳孔视标，所述闪烁装置（2）上设有频率调节旋钮。
2.根据权利要求1所述的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，其特征在于，所述照明装置（1）为近红外线LED灯。
3.根据权利要求1所述的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，其特征在于，所述闪烁装置（2）的亮点闪烁频率为4-60Hz，亮点闪烁频率分档可调最小区间为0.1Hz。
4.根据权利要求1所述的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，其特征在于，所述闪烁装置（2）上设有颜色调节装置和亮度调节装置，光通量最小可调区间为1毫流明。
5.根据权利要去1所述的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，其特征在于，采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置还包括采集卡（4），所述采集卡（4）的信号采集端与所述闪烁装置（2）连接，所述采集卡（4）的信号输出端与所述显示装置（5）连接。
6.根据权利要求5所述的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，其特征在于，所述采集卡（4）为单片机，所述采集卡（4）的采集速率高于1000Hz。
7.根据权利要求5所述的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，其特征在于，所述闪烁装置（2）输出的信号为电压信号或电流信号。
8.根据权利要求5所述的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，其特征在于，所述显示装置（5）上设有显示双目影像的影像显示屏和显示闪光参数的参数显示屏，所述瞳孔视标设在影像显示屏内。
9.根据权利要求1所述的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，其特征在于，所述双目相机（3）的拍摄速率高于1000Hz。
10.根据权利要求1所述的采用临界闪光融合频率检测中枢疲劳的装置，其特征在于，所述频率调节旋钮为旋转编码器。
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