BRPI0709725A2 - mÉtodo e aparelho para detectar a degradaÇço do desempenho visual - Google Patents

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA DETECTAR A DEGRADAÇçO DO DESEMPENHO VISUAL Um aparelho para caracterizar a resposta visual de um indivíduo, compreendendo um processador de dados, um vídeo e um dispositivo de saída, em que o processador de dados é arranjado para apresentar imagens de avaliação em diferentes posições no vídeo de tal modo que elas ocorrem em posições diferentes dentro do campo de visão do indivíduo, e em que cada imagem de avaliação compreende uma contribuição de ao menos doisitens selecionados de uma lista compreendendo: uma imagem de fundo, uma imagem de teste, e uma imagem de ruído, e em que o processador de dados é responsivo ao dispositi- vo de entrada de tal modo que o indivíduo pode indicar se ele pode ver a imagem de teste na imagem de avaliação, e o processador de dados é arranjado adicionalmente para avaliar as respostas do indivíduo de modo a fornecer uma indicação de um ou mais entre: eficiência visual, sensibilidade visual e ruído interno como uma função da posição dentro do campo de visão do individuo.

Description

"MÉTODO E APARELHO PARA DETECTAR A DEGRADAÇÃO DO DESEMPE-NHO VISUAL"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere a um método e aparelho para detectar a degradaçãoda resposta visual de uma pessoa.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Células dentro da retina podem ser caracterizadas em termos que são usados pe-los engenheiros para medir o desempenho dos detectores. Desse modo, células ou regiõesna retina podem ser investigadas para se determinar a sua sensibilidade, por exemplo, para identificar um padrão de contraste, e também para determinar seu ruído interno e eficiência.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é provido um aparelhopara caracterizar uma resposta visual do indivíduo, compreendendo um processador de da-dos, um vídeo e um dispositivo de entrada, em que o processador de dados é arranjado pa- ra apresentar imagens de avaliação em diferentes posições no vídeo de tal modo que elasocorrem em posições diferentes dentro do campo de visão do indivíduo, e em que cada i-magem de avaliação compreende uma contribuição de ao menos dois itens selecionados deuma lista compreendendo:

uma imagem de fundo

uma imagem de teste, e

uma imagem de ruído,

e em que o processador de dados é responsivo ao dispositivo de entrada de talmodo que o indivíduo pode indicar se ele pode ver a imagem de teste na imagem de avalia-ção, e o processador de dados é arranjado adicionalmente para avaliar as respostas do in-divíduo de modo a fornecer uma indicação de um ou mais entre: eficiência visual, ruíâo in-terno e sensibilidade visual como uma função da posição dentro do campo de visão do indi-víduo.

Vantajosamente o aparelho é operável para caracterizar a sensibilidade do olho emduas fases. Em uma primeira fase é provida uma série de imagens da primeira fase a qual compreende a imagem de fundo e contribuições variadas a partir da imagem de teste. Des-se modo, a intensidade da imagem de teste pode ser variada para se determinar o limite nadiferença de intensidade que o indivíduo é capaz de determinar como uma função da posi-ção dentro do campo de visão.

Em uma segunda fase ruído a partir da imagem de ruído é introduzido em combina-ção com a imagem de teste e a imagem de fundo.

Desse modo, em uma modalidade da invenção, é fornecido um aparelho para testara resposta visual o qual compreende:um dispositivo de apresentação de teste para apresentar uma primeira imagem deteste a um usuário em diferentes posições dentro do campo de visão do usuário e registrar aresposta do usuário, e adicionar ruído à primeira imagem de teste ou a uma imagem de tes-te adicional para criar uma segunda imagem de teste e para apresentar a mesma ao usuárioem diferentes posições com o campo de visão do usuário e registrar a resposta do usuário;e

um processador de dados adaptado para processar as respostas do usuário emresposta a primeira e segunda imagens de teste para prover medições de um ou mais entre:sensibilidade visual, ruído interno e eficiência visual, cada um deles como uma função daposição dentro do campo de visão do usuário.

A primeira imagem de teste pode ser uma imagem substancialmente uniforme ten-do uma intensidade e/ou cor que combina com a intensidade média e/ou cor da segundaimagem de teste. A primeira imagem de teste pode incluir um primeiro padrão de teste.

Preferivelmente o primeiro padrão de teste é selecionado para testar a capacidadede um usuário em determinar contrastes em intensidade e/ou cor. O primeiro padrão de tes-te pode compreender alternar regiões de cor ou intensidade. O padrão pode ser distinto doplano de fundo ou pode ser provido mediante ajuste de um pano de fundo dentro do campode visão para um usuário escolher a intensidade e cor e, então, impor uma mudança na in-tensidade e cor em uma região de teste e monitorar a resposta do indivíduo àquela mudança.

Vantajosamente o primeiro padrão de teste tem uma gradação suave entre seçõesmais claras e seções mais escuras dentro do padrão, ou uma gradação suave entre umaprimeira cor e uma segunda cor, e retornando outra vez. Preferivelmente, o padrão tem umadireção de movimento imposta a ele. Vantajosamente o padrão pode ter duas ou mais dire-ções de movimento, e o usuário deve indicar qual direção de movimento tem o padrão.

Vantajosamente o dispositivo de apresentação de teste inclui um dispositivo de en-trada de usuário, tal como um teclado ou joystick e um registrador de tempo para monitoraro tempo entre a apresentação do padrão de teste ao usuário e o usuário realizando umaentrada para indicar qual direção de movimento foi aplicada ao primeiro padrão de teste ouse o padrão de teste existe naquele momento. O primeiro dispositivo de apresentação deteste pode ser arranjado para reduzir o contraste no primeiro padrão de teste cada vez queo usuário identificar corretamente o movimento do padrão dentro de um tempo predetermi-nado, e para aumentar a intensidade no primeiro padrão de teste quando o usuário falharem identificar a direção de movimento dentro de um tempo predeterminado ou identificarincorretamente a direção de um movimento.

Vantajosamente o padrão de teste é apresentado em uma forma espacialmente li-mitado de modo a testar a resposta do usuário em diferentes posições dentro de seu campode visão e a resposta para cada posição é monitorada individualmente de tal modo que onível de contraste apresentado ao usuário à medida que o teste progride, varia com a posi-ção no campo de visão do usuário de acordo com a capacidade do usuário em determinar opadrão.

Após realizar o primeiro teste para caracterizar a sensibilidade de um usuário den-tro de várias regiões de seu campo de visão, como uma função da posição dentro de seucampo de visão, o segundo teste é iniciado no qual ruído aleatório ou pseudo-aleatório ésobreposto a um padrão de teste, preferivelmente o primeiro padrão de teste, e os testessão repetidos. O ruído mascara o padrão de teste. O teste pode ser realizado com intensi-dades variáveis do padrão de teste e intensidades variáveis de ruído. Os testes são, comoanteriormente, limitados em sua extensão espacial no campo de visão do usuário e apresen-tados a diferentes regiões do campo de visão do usuário de modo a caracterizar a sua res-posta visual. Vantajosamente, embora não necessariamente, a relação de sinal para ruídopode ser mantida em um valor predeterminado durante o teste. Uma relação constante de sinal para ruído poderia ser mantida mediante uso de intensidades de ruído que reduzem asensibilidade do usuário ao sinal de teste por um fator de três ou mais.

Em uma modalidade alternativa da invenção pode ser mostrada ao usuário umaseqüência de imagens e ser solicitado que ele identifique as imagens que contêm o padrãode teste ou a imagem de teste. Em geral, a um usuário são apresentados pares de imagens,isto é, a primeira imagem de teste e a segunda imagem de teste (embora em uma ordemaleatória). Uma das imagens tem a imagem de teste ou padrão na mesma - opcionalmentecom ruído sobreposto - ao passo que a outra das imagens não inclui a imagem de teste oupadrão, mas pode incluir o ruído. O usuário, então, tem que distinguir entre as imagens paraindicar qual incluiu a imagem de teste ou padrão. Isso é feito simplesmente mediante indica- ção de se ele pensa que o padrão de teste está na primeira imagem do par de imagens ouna segunda imagem do par de imagens.

Quando o primeiro e o segundo teste são concluídos, o processador de dados ana-lisa os resultados para obter medições de sensibilidade, ruído interno e eficiência como afunção da posição dentro do campo de visão de um usuário.

Até o presente testes procurando determinar a eficiência visual apresentaram pa-drões de teste apenas para uma única região ou, alternativamente, para a totalidade docampo de visão de um usuário. Isso significa que tais testes não tiveram a capacidade dedeterminar a degradação de partes do campo de visão de um usuário. Esses testes tambémenvolveram múltiplas medidas, demoradas, que podem confundir ou degradar as respostasde usuários mais idosos e outros com o risco de sofrer de uma variedade de doenças rela-cionadas aos olhos.

Além disso, tais testes da técnica anterior tinham que usar dispositivos de exposi-ção calibrados para obter resultados significativos. Embora a presente invenção se beneficiepor ser realizada em um dispositivo de exposição calibrado, ela também pode, de forma útil,ser implementada utilizando vídeos não-calibrados, por exemplo, conforme poderiam serencontrados no computador pessoal residencial ou de trabalho do usuário. Embora o uso deum modo não-calibrado signifique que a sensibilidade; desempenho de cor e condições deiluminação ambiente, não podem ser avaliadas, o teste pode ainda ser usado para determi-nar se algumas porções da resposta visual de um usuário se degradaram com relação àsoutras porções. Isso em si pode ser suficiente para permitir que um aviso seja dado ao usu-ário para alertá-lo a procurar um exame realizado por um profissional qualificado.

Também se espera que certas doenças serão caracterizadas pelas degradações dedesempenho que acompanham um padrão espacial específico e que esses padrões podemser detectados como um meio auxiliar para o diagnóstico da causa subjacente da degrada-ção visual.

De acordo com um segundo aspecto da invenção é provido um método de caracte-rizar a resposta visual de um indivíduo, compreendendo

apresentar uma pluralidade de imagens de avaliação em diferentes posições dentrodo campo de visão de um indivíduo, em que cada imagem compreende uma contribuição deao menos dois itens selecionados de uma lista compreendendo:

i)uma imagem de fundo;

ii)uma imagem de teste, e

iii)uma imagem de ruído

e receber uma indicação a partir de um indivíduo em relação a se ele pode ver aimagem de teste dentro da imagem de avaliação,

e processar a resposta do indivíduo às imagens de avaliação de modo a avaliar aomenos um item selecionado de uma lista compreendendo sensibilidade visual, ruído internoe eficiência visual, cada um como uma função da posição dentro do campo de visão do indi-víduo.

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é provido um método detestar a resposta visual de um indivíduo, compreendendo:

realizar um primeiro teste no qual um primeiro padrão de teste é apresentado a umusuário em diferentes posições dentro do seu campo de visão e com diferentes intensidadese a resposta do usuário é registrada;

realizar um segundo teste no qual um segundo padrão de teste compreendendo ru-ído sobreposto ao primeiro padrão de teste é apresentado a um usuário em diferentes por-ções dentro de seu campo de visão e com diferentes intensidades e a resposta do usuário éregistrada; e

analisar as respostas do primeiro e segundo teste para determinar as medições daeficiência visual de um usuário e ruído interno como uma função da posição dentro de seucampo de visão.

De acordo com um quarto aspecto da presente invenção é provido um produto deprograma de computador para fazer com que um processador de dados realize o método deacordo com o segundo ou terceiro aspecto.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A presente invenção será descrita adicionalmente, apenas como exemplo, com re-ferência às figuras anexas, nos quais:

As Figuras 1a a 1c ilustram esquematicamente uma primeira imagem de teste a serapresentada a um usuário;

A Figura 2 ilustra esquematicamente a apresentação dos primeiros padrões de tes-te para vários locais dentro do campo de visão do usuário;

A Figura 3 ilustra esquematicamente a modificação do primeiro padrão de teste pa-ra formar o segundo padrão de teste;

A Figura 4 ilustra esquematicamente como os resultados do primeiro e segundoteste podem ser usados para caracterizar a resposta visual de um usuário;

A Figura 5 ilustra esquematicamente um aparelho para realizar a invenção;

A Figura 6a compara uma grade de teste de campo de visão da presente invençãocom uma grade de estímulos de "ponto de luz" da técnica anterior mostrada na Figura 6b;

A Figura 7 mostra resultados exemplares a partir de três indivíduos; e

A Figura 8 mostra medições de ruído interno a partir de três indivíduos usando apresente invenção.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES PREFERIDAS DA PRESENTE INVENÇÃO

É razoável esperar que cada célula dentro do olho humano tenha um limite parasua sensibilidade. Isso corresponde à nossa experiência de achar difícil enxergar no escuro.Também pode ser esperado, ao considerar o sistema visual humano do ponto de vista daengenharia, que as células geram ruído interno. Supôs-se que células que estão começandoa sofrer dano, por exemplo, devido ao glaucoma, começam a trabalhar com mais dificuldadepara manter o seu desempenho, e caso se pretenda permanecer vivo, e que esse trabalhoadicional realizado pelas células resulta em uma degradação adicional de sua performancede ruído. Portanto, espera-se que o início de alguns estados de saúde que resultam na de-gradação da performance visual poderia ser detectado mediante medição da eficiência e deruído interno dentro de uma célula e que o valor de ruído pode permitir que uma doença sejaidentificada antes do usuário experimentar qualquer degradação perceptível em seu desem-penho visual. Isso é particularmente importante com algumas doenças, tal como glaucoma,onde os efeitos da doença não podem ser revestidos, porém regimes de tratamento atualpermitem que a progressão da doença seja tornada mais lenta, senão interrompida.A presente invenção procura caracterizar a performance de um olho em diferentesporções do campo de visão de um usuário. Para fazer isso, testes de eficiência e ruído in-terno são realizados.

As Figuras 1a a 1c ilustram esquematicamente um primeiro padrão de teste. O pa-drão de teste poderia compreender uma imagem de teste estática, por exemplo, conformemostrado na Figura 1a. Contudo, em uma modalidade da invenção a imagem se deslocacomo mostrado nas Figuras 1a a 1c. O padrão compreende regiões verticalmente orienta-das 2 e 4 de diferente intensidade e/ou corpo. Para facilidade de ilustração as regiões foramtraçadas como tendo transições acentuadas em intensidade, mas elas poderiam ter igual-mente gradações suavemente variadas em intensidade como, por exemplo, poderia ser ex-presso por uma função senoidal. As regiões 2 e 4 são limitadas a ficar dentro de uma janela6 de modo a limitar a extensão do padrão de tal modo que ele apenas subentende uma re-gião relativamente pequena e bem definida do campo de visão do usuário. Embora a janela6 tenha sido ilustrada como circular, ela não é limitada a ser circular e podem ser usadosoutros formatos tais como janelas retangulares e quadradas.

Durante o teste a janela 6 é apresentada em um primeiro momento e a posição dajanela 6 é mantida constante por um período de tempo predeterminado, mas as regiões cla-ras e escuras 2 e 4 dentro da janela 6 são induzidas a se deslocar e modo a estimular ummovimento do padrão de teste. Nos exemplos mostrados nas Figuras 1a a 1c, cada regiãonas Figuras 1b e 1c se deslocou ligeiramente para a direita da posição correspondente paraaquela região nas figuras precedentes e, portanto, esse padrão tende a se mover para adireita. À medida que a região se move para o lado direito da janela 6 uma nova região éintroduzida à esquerda desse modo garantindo que o padrão se torna recompletado. Duran-te o teste, cada vez que o padrão é apresentado dentro de uma janela uma escolha aleató-ria é feita pelo processador de dados no sentido de se o padrão se deslocará para a direitaou para a esquerda. O padrão pode ser orientado em qualquer direção e preferivelmentesua direção de deslocamento é perpendicular à sua direção de orientação.

Quando o padrão tiver sido apresentado, o usuário então sinaliza para o processa-dor de dados de que ele identificou a existência do padrão mediante movimento de um dis-positivo de entrada tal como um joystick, para a esquerda ou direita (ou outra direção) con-forme apropriado para combinar a direção de movimento do padrão. O tempo entre a apre-sentação da janela e o padrão nesse lugar, e o usuário detectando corretamente o movi-mento do padrão é medido e registrado. Em uso, o padrão é apresentado em várias posi-ções dentro do campo de visão de um usuário, conforme representado esquematicamentena Figura 2 onde, em uma primeira instância, a janela 6 contendo o padrão é apresentadana posição 10 e a medição feita do tempo de resposta do usuário, e apresentações subse-qüentes ocorrem nas posições 12, 14, 16, 18 e assim por diante até tal momento quando aresposta visual do usuário tiver sido suficientemente mapeada para caracterizar a mesma.

A mesma área será submetida a múltiplas apresentações do padrão de teste. Des-se modo, supondo que um padrão de teste inicial foi apresentado à área 10 do campo devisão do usuário e que ele corretamente identificou a direção de movimento do padrão deteste em um período de tempo suficientemente curto, então, posteriormente no teste o pa-drão de teste é reapresentado para a área 10, mas com um contraste entre a região clara 2e a região escura 4 sendo reduzido de tal modo que ambas as áreas correspondam maisestreitamente a um segundo plano geral que pode ser considerado como uma imagem defundo apresentada no vídeo em regiões fora da janela 6. Durante a primeira fase do teste, adiferença de intensidade entre as regiões 2 e 4 do padrão de teste se torna reduzida paralimitar a capacidade do usuário em distinguir o padrão.

O teste segue então para uma segunda fase na qual, conforme ilustrado esquema-ticamente na Figura 3, uma máscara de ruído aleatório 30 é adicionada à janela de teste 6contendo as bandas alternadas 2 e 4 de modo a gerar um padrão de teste ruidoso 32. Alter-nativamente o ruído pode ser adicionado à totalidade da imagem mostrada no vídeo. Essepadrão de teste ruidoso é então apresentado ao usuário, repetindo os testes conforme reali-zados na primeira parte do procedimento de teste, de tal modo que o usuário tenha que dis-tinguir a direção de movimento das faixas alternadas dentro do padrão de teste ruidoso e opadrão de teste ruidoso é apresentado dentro de uma janela 6 em várias posições dentro docampo de visão do usuário. Como anteriormente, se um usuário corretamente supõe a dire-ção de movimento, então a diferença de intensidade entre as faixas direita e esquerda éreduzida. O operador de teste nove pode determinar se a potência do ruído do padrão deruído permanece constante ao longo do teste ou se ela varia como uma função da diferençade intensidade entre as faixas clara e escura, 2 e 4, respectivamente, de tal modo que arelação de sinal para ruído no padrão de teste permanece constante.

Após conclusão da primeira e segunda seqüência de testes, os resultados dos tes-tes são, então, analisados na base de área por área dentro do campo de visão de um usuá-rio de tal modo que, por exemplo, uma região 10 do primeiro resultado de teste correspon-dendo àquela região é recuperada a partir da memória do computador, e um segundo resul-tado de teste correspondendo àquela região também é recuperado e então os resultadossão analisados.

A Figura 4 ilustra esquematicamente, para uma determinada região, o limite de in-tensidade padrão que um usuário poderia distinguir traçado com relação à potência da más-cara de ruído sobreposta ao padrão de teste. Desse modo, quando nenhum ruído foi adicio-nado (correspondendo ao primeiro teste) um usuário pode distinguir entre as barras em umaintensidade de padrão designada 40. À medida que a potência do ruído é aumentada, entãoa intensidade padrão (isto é, a diferença em intensidade entre as faixas clara e escura) tam-bém precisa ser aumentada antes do usuário poder distinguir a mesma. Resultados no pri-meiro, segundo e terceiro nível de ruído designados 42, 44 e 46 são mostrados na Figura 4.Quatro medições individuais de ruído são mostradas na Figura 4, embora na prática se es-pere que duas sejam preferidas, para encurtar o tempo, evitando-se assim que o indivíduose torne entediado. Assim, se existirem apenas, por exemplo, as medições 42 e 46, então alinha 48 unindo os pontos de medição deve ser supostamente uma linha reta e, portanto,pode ser caracterizada apenas em termos de seu gradiente e de seu ponto de interceptaçãodentro do eixo X. Utilizando apenas essas medições se pode permitir que o teste seja apre-sentado em qualquer sistema não-calibrado. Os erros de um sistema não-calibrado alterari-am a máscara de ruído e o padrão igualmente, deixando a relação de sinal/ruído resultantenão afetada. Avaliar dois pontos isoladamente torna o teste mais aplicável às pessoas maisvelhas e outras que correm o risco de doença relacionada aos olhos. A primeira medição serefere à intensidade moderada de ruído que reduz a sensibilidade do usuário por um fator desubstancialmente três. Esse tipo de ruído pode consistir em uma variedade de níveis de Iu-minância; vistos como diversas tonalidades de cinza (isso é denominado ruído Gaussiano).A segunda medição envolve uma máscara de ruído muito mais forte, a qual reduz a sensibi-lidade do usuário por um fator de ao menos nove. Esse tipo de ruído consiste em dois níveisdistintos de luminância; vistos como preto e branco (ele é denominado ruído Binário). Asintensidades de ruído correspondentes são significativamente diferentes, de tal modo que asduas medições estão bem afastadas no eixo X, desse modo garantindo uma inclinação maisexata com apenas dois pontos de referência. Se a inclinação for extrapolada para a esquer-da do eixo Y, seu ponto de interceptação no eixo X representa uma medição do ruído intrín-seco (interno) dentro do sistema visual do usuário ao passo que o gradiente do gráfico é umindicador da eficiência do sistema visual do usuário. Em geral, a eficiência do usuário é oinverso do gradiente do gráfico mostrado na Figura 4.

Essa análise é repetida para as medições de teste de modo a elaborar um "mapa"mostrando ambos, o ruído interno e a eficiência visual como uma função da posição dentrodo campo de visão do usuário.

A Figura 5 é um diagrama ilustrando esquematicamente um aparelho constituindouma modalidade da presente invenção. O aparelho compreende um processador de dados60 em comunicação com um cartão gráfico 62 o qual por sua vez controla um dispositivo devídeo 64, por exemplo, a um vídeo LCD.

O processador de dados 60 também está em comunicação com um dispositivo deentrada 66, tal como um joystick por intermédio de um cartão de interface adequada 68.Uma memória compreendendo um ou mais de armazenamento volátil de curto prazo e ar-mazenamento não-volátil de longo prazo também está em comunicação com o processadorde dados 60 e é designada 70. Em uso, o processador de dados 60 recupera as instruçõesa partir da memória 70 para fazer com que ela apresente o primeiro padrão de teste a váriasporções da tela de vídeo 64 e para registrar os movimentos do joystick 66 pelo usuário comouma resposta. Durante o teste o usuário deve ter um único ponto de fixação e, portanto, oprocessador de dados 60 também faz com que um alvo 72 seja exibido. O usuário devemanter o seu olhar fixo no alvo 72 durante o teste. Após conclusão do primeiro estágio doteste, o processador de dados adiciona a máscara de ruído e começa a segunda fase doteste outra vez fazendo com que os padrões de teste sejam exibidos em várias regiões dovídeo 64 e registrando resposta do usuário. Quando os testes tiverem sido concluídos, oprocessador de dados então é adaptado para comparar os resultados de teste para derivar,e armazenar e/ou produzir representações numéricas ou gráficas dos valores de ruído inter-no do usuário e medições de eficiência como uma função da posição dentro de seu campode visão.

O processador de dados também pode ser arranjado para realizar análise de regiãoou contorno para identificar regiões tendo níveis similares de desempenho, isto é, nível deruído ou eficiência para identificar padrões de desempenho dentro da resposta do usuário.Esses padrões podem ser então comparados com um banco de dados para determinar seos padrões estão correlacionados a qualquer padrão dentro do banco de dados que sejamindicativos de um estado de saúde ou doença.

Cada um dos olhos do usuário é testado individualmente.

Até aqui, o teste tem sido descrito como ocorrendo em duas fases distintas, o quepode ser considerado como caracterização da habilidade de um usuário em ver a imagemde teste/padrão na ausência de ruído em uma primeira fase e, então, uma segunda fase naqual o ruído é adicionado ao padrão de teste e o usuário outra vez tem que indicar se elepode ver o padrão de teste. Uma validação da resposta do usuário é provida pelo fato deque ele precisa identificar a direção de movimento dentro do padrão.

Essas fases distintas, fase 1 e fase 2, foram apresentadas em diferentes períodosde tempo.

Pode ser considerado que essas partes diferentes do teste na realidade não preci-sam ser separadas em tempo e que o computador pode apresentar o teste correspondendoà fase 1 e à fase 2 em uma seqüência mista para o usuário.

Em uma segunda modalidade da invenção o processador de dados apresenta ante-riormente uma seqüência de imagens de avaliação ao usuário. Cada imagem de avaliação éconstituída de vários componentes de imagem.

O primeiro componente é uma imagem de fundo, a qual geralmente é uma cor uni-forme que preenche o vídeo inteiro e forma um segundo plano. A essa imagem de fundouma ou ambas de uma imagem de teste e uma imagem de ruído pode ser adicionada.

A imagem de teste para simplicidade pode ser uma grade de barras claras e escu-ras alternadas, as quais podem mudar ou subitamente ou suavemente uma com a outra.

A imagem de teste é enquadrada em uma janela e pode ser combinada com a ima-gem de fundo de modo a operar a imagem de fundo apenas na região encerrada pela jane-la. Como anteriormente, a intensidade da imagem de teste é variável de modo que a pertur-bação que ela causa na imagem de fundo dentro da janela também é variável. A janela podeser substituída em qualquer uma de uma pluralidade de localizações no vídeo. O vídeo éposicionado com relação ao usuário, por exemplo, utilizando um apoio para o queixo ou ou-tra restrição para a cabeça, de tal modo que a posição de uma janela no vídeo pode sermapeada para uma posição dentro do campo de visão do usuário.

A Figura 6 ilustra um mapa das posições onde as janelas 6 são colocadas dentrodo campo de visão de um usuário. Uma câmera (não mostrada) pode ser usada para rastre-ar a direção de olhar fixo do usuário para garantir que ele esteja olhando para a direção cor-reta durante o teste,, e para descartar os resultados obtidos quando o usuário não estiverolhando na direção correta. Pode ser visto que as posições da janela foram escolhidas paracoincidir com as localizações de estímulos de "ponto de luz" discretas da técnica anterior emostradas na Figura 6b.

Ruído também pode ser adicionado à imagem de fundo ou à combinação da ima-gem de fundo e imagem de teste. Pares de imagens são então apresentados em sucessãoonde nenhuma das imagens de avaliação contém uma imagem de teste, apenas uma delas(seja a primeira imagem ou a segunda imagem) contém a imagem de teste, ou ambas con-têm. As intensidades relativas da imagem de teste e da imagem de ruído podem variar den-tro de cada par de imagens, e entre pares de imagens. Desse modo é possível fazer múlti-plas leituras em uma determinada posição dentro do campo de visão de um usuário paraqualificar o limite de intensidade de padrão versus intensidade de ruído para aquela posição(isto é, conforme mostrado na Figura 4) de modo a determinar a eficiência visual e ruídointerno.

A Figura 7 mostra um gráfico da eficiência visual (o gradiente na Figura 4) para umnúmero de locais dentro de um campo de visão para três indivíduos de teste. Os resultadosnas regiões 80 e 82 foram obtidos a partir de indivíduos sofrendo de glaucoma. Os resulta-dos na região 84 são provenientes de um indivíduo saudável. A catenária vertical 86 separaos valores dB anormais de acordo com índices de probabilidade convencionais.

A Figura 8 mostra resultados de estimativa de ruído para os mesmos indivíduos.Aqui a região 80' designa os resultados obtidos a partir de uma pessoa com glaucoma edesignado 80 na Figura 7. Similarmente, o resultado único 82' é proveniente da mesma pes-soa como os resultados designados 82 na Figura 7. Apenas um resultado foi medido paraesse indivíduo devido à extensão do dano glaucomatoso.

Pode ser visto que o valor de ruído interno cai com sensibilidade aperfeiçoada. Issoé indicativo de glaucoma.

Dois pontos na região 80 foram cancelados uma vez que se descobriu que um pon-to (-10,8) estava circundado por regiões de alta sensibilidade o que pode causar uma redu-ção aparente no ruído interno medido, enquanto que o outro ponto (-14,8) mostra ruído in- terno elevado, porém foi considerado em testes convencionais como circundado por áreasde pouca sensibilidade.

Desse modo é possível prover um teste sensível, ainda assim robusto, para detec-tar a degradação do sistema visual de uma pessoa.

Claims (23)

1. Aparelho para caracterizar a resposta visual de um indivíduo, CARACTERIZADOpor compreender um processador de dados, um vídeo e um dispositivo de entrada, em queo processador de dados é arranjado para apresentar imagens de avaliação em diferentesposições no vídeo de tal modo que elas ocorrem em posições diferentes dentro do campode visão do indivíduo, e em que cada imagem de avaliação compreende uma contribuiçãode ao menos dois itens selecionados de uma lista compreendendo:uma imagem de fundouma imagem de teste, euma imagem de ruído,e em que o processador de dados é responsivo ao dispositivo de entrada de talmodo que o indivíduo pode indicar se ele pode ver a imagem de teste na imagem de avalia-ção, e o processador de dados é arranjado adicionalmente para avaliar as respostas do in-divíduo de modo a fornecer uma indicação de uma ou mais entre eficiência visual, ruído in-terno e sensibilidade visual como uma função da posição dentro do campo de visão do indi-víduo.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de queo processador de dados é arranjado para apresentar a imagem de fundo e contribuiçõesvariadas da imagem de teste a um usuário de modo a avaliar o limite da habilidade do usuá-rio em identificar a imagem de teste como uma função da posição.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de queo processador de dados é arranjado para adicionar ruído à imagem de teste, para avaliar olimite da habilidade do usuário em identificar a imagem de teste na presença de ruído comouma função da posição.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de queo processador de dados varia a potência de ruído de modo a caracterizar, como uma funçãoda posição dentro do campo de visão do usuário, a habilidade do usuário em identificar umaimagem de teste na ,presença de ruído.

5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,CARACTERIZADO pelo fato de que para uma determinada posição em um campo de visãodo usuário, o processador de dados é arranjado para analisar a resposta do usuário de in-tensidade de imagem de teste mínima versus ruído para determinar a sensibilidade visualnaquela posição.

6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,CARACTERIZADO pelo fato de que para uma determinada posição no campo de visão deum usuário o processador de dados é arranjado para analisar a resposta do usuário de in-tensidade de imagem de teste discernível mínima versus ruído para estimar um valor deruído naquela posição.

7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,CARACTERIZADO pelo fato de que o processador de dados é arranjado para emitir os va-lores de sensibilidade visual, eficiência ou ruído interno como um gráfico ou um mapa.

8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,CARACTERIZADO pelo fato de que o processador de dados é arranjado para examinar odesempenho visual como uma função da posição dentro do campo de visão de um usuáriopara procurar tendências indicativas de doença, e emitir seus resultados.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho é arranjado para apresentar uma primeira imagem de teste a um usuário em dife-rentes posições dentro do campo de visão de um usuário e registrar uma resposta do usuá-rio; adicionar ruído à primeira imagem de teste ou uma imagem de teste adicional para criaruma segunda imagem de teste e para apresentar a mesma ao campo de visão de um usuá-rio e registrar a resposta do usuário; e então processar a resposta do usuário para a primei-ra e segunda imagem de teste.

10. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,CARACTERIZADO pelo fato de que a imagem de teste compreende faixas alternadas deintensidades diferentes.

11. Método de caracterizar a resposta visual de um indivíduo, CARACTERIZADOpor compreenderapresentar uma pluralidade de imagens de avaliação em diferentes posições dentrodo campo de visão de um indivíduo, em que cada imagem compreende uma contribuição deao menos dois itens selecionados de uma lista compreendendo:i) uma imagem de fundo;ii) uma imagem de teste, eiii) uma imagem de ruídoe receber uma indicação a partir de um indivíduo em relação a se ele pode ver aimagem de teste dentro da imagem de avaliaçãoe processar a resposta do indivíduo às imagens de avaliação de modo a avaliar aomenos um item selecionado de uma lista compreendendo sensibilidade visual, ruído internoe eficiência visual, cada uma como uma função da posição dentro do campo de visão doindivíduo.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de queuma imagem de teste é apresentada em intensidades variadas e posições variadas dentro do campo de visão de um indivíduo de modo a avaliar o limite da habilidade do indivíduo emidentificar a imagem de teste como uma função da posição.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de quea imagem de teste é combinada com a imagem de fundo, e a imagem de fundo define umsegundo plano.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de queo ruído é acrescentado adicionalmente à imagem de teste para avaliar o limite da habilidadedo indivíduo em identificar a imagem de teste na presença de ruído como uma função daposição.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de queo ruído é adicionado à imagem de fundo.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, CARACTERIZADO pelo fatode que a potência do ruído é variada.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 16,CARACTERIZADO pelo fato de que é realizada uma análise de uma intensidade de ima-gem de teste perceptível mínima versus intensidade de ruído de um usuário como uma fun-ção da posição no campo de visão do usuário, para determinar a sensibilidade visual comouma função da posição.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 17,CARACTERIZADO pelo fato de que é realizada uma análise, como uma função da posição,da intensidade de imagem de teste mínima perceptível versus ruído era avaliar o ruído comouma função da posição.

19. Método de testar a resposta visual de um indivíduo CARACTERIZADO porcompreender:realizar um primeiro teste no qual um primeiro padrão de teste é apresentado a umindivíduo em diferentes posições dentro de seu campo de visão e com diferentes intensida-des, e registrar a resposta do indivíduo;realizar um segundo teste no qual um segundo padrão de teste compreendendo ru-ído acrescentado ao primeiro padrão de teste ou um seu equivalente é apresentado a umindivíduo em diferentes posições dentro do seu campo de visão e com diferentes intensida-des de ruído ou diferentes intensidades do primeiro padrão de teste e registrando a respostado indivíduo, e analisando as respostas para determinar medições da eficiência visual doindivíduo e ruído interno como uma função da posição dentro de seu campo de visão.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de quea resposta do usuário é uma indicação por parte do usuário de que ele pode ver o primeiropadrão de teste.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, CARACTERIZADO pelo fatode que o primeiro padrão de teste compreende alternar regiões de diferentes intensidades.

22. Programa de computador CARACTERIZADO por fazer com que um computa-dor programável realize o método da reivindicação 11.

23. Programa de computador CARACTERIZADO por fazer com que um computa-dor programável realize o método da reivindicação 19.