JPH03215243A - Eyeballs movement analyzer - Google Patents
Eyeballs movement analyzerInfo
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- JPH03215243A JPH03215243A JP2010135A JP1013590A JPH03215243A JP H03215243 A JPH03215243 A JP H03215243A JP 2010135 A JP2010135 A JP 2010135A JP 1013590 A JP1013590 A JP 1013590A JP H03215243 A JPH03215243 A JP H03215243A
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- eye
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、医療の診断用に用いられる光学的目視装置と
して、被検者が提示された視標を目で追跡する際の目の
水平、垂直或いは回旋方向への眼球連動を観察し記録、
解析するようにした眼球運動解析装置で、眼球をテレビ
カメラで撮影して画像処理により瞳孔中心を求めて眼球
運動を測定する場合、被検者の視る視標の位置と画像処
理装置内の瞳孔中心位1とを予め較正するときの較正精
度を向上せしめるための新規な手段を備えた眼球運動解
析装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is an optical viewing device used for medical diagnosis. , observe and record eye movement in the vertical or rotational direction;
When measuring eye movement by photographing the eyeball with a television camera and determining the center of the pupil through image processing using an eye movement analysis device designed for analysis, the position of the optotype viewed by the subject and the image processing device The present invention relates to an eye movement analysis device equipped with a novel means for improving the calibration accuracy when calibrating the pupil center position 1 in advance.
従来から眼球運動の記録方法としてよ《知られ標準的に
用いられるものでは、目の周囲の皮膚に配置した電極に
より眼球運動に伴って生じる電位差をポリグラフ装置に
記録するENG,EOGと称する方法がある.また、赤
外線を眼球の左右に投射して角膜と強膜との反射光量を
それぞれ取出し、その差により目の動きをポリグラフ装
置に記録するPENGと称する方法がある.また、本願
出願人は、先に特願昭63−145425号(昭和63
年6月13日出願)において、被検者の頭部に着脱自在
で其の眼前に暗室を形成するゴーグル内に検査用の水平
及び垂直方向に十文字状を有するように可視光線源から
なる視標を内蔵せしめ、赤外線で眼球を蒋明して、視標
の点灯を切換えて固視せしめ、明室での眼球の水平、垂
直、及び回転運動の状履をテレビカメラで撮影し、該テ
レビカメラから被検者の眼球運動の映像信号を出力する
ようにして眼球運動の観察、記録、解析などに使用する
ことの出来る眼球運動検査装置の提案を行っており、さ
らに特願昭63−292930号(昭和63年11月1
8日出m)において、発光ダイオード、液晶などを用い
た眼球運動の検査範囲全域の視標を備えた眼球運動解析
装置の賛案を行い、爾後十文字視標による改良した眼球
運動撮影装置や全域視標による眼球運動解析装置の提案
を行って来た.
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の従来のENG,EOGの方法やPENGの方法を
用いる場合は、検査時の暗室の必要性、別途視標提示の
必要性や眼球の回旋運動の検査のできないなどの問題点
があり、これ等の方法と比較して、特願昭63−145
425号の発明は、頭部に装着するゴーグルにより被検
者の眼前に暗室を形成し、ゴーグル内に視標を用意した
ことから、検査時の暗室の必要性や別途視標提示の必要
性をなくし、ゴーグルを頭部に装着したまま被検者が動
くことが出来て眼球の回旋運動の検査が出来るなど従来
にない優れた点がある.
然し乍ら、該眼球運動検査装置や其の後出願人が提案し
た十文字視標による改良した眼球運動撮影装置又は運動
検査範囲全域視標使用による眼球運動解析装置では、検
査時眼球をテレビカメラで撮影して画像処理により瞳孔
重心を求めて眼球運動を測定する場合、検査に先立ち眼
球の移動量を較正する必要があり、この較正は、被検者
(患者)に所定個所の視標を順次面視せしめてその時の
視標の位置と画像処理装置内に設定したx, y座標
における瞳孔重心位置とを合致させることにより行うが
、従来ではオペレータが所要の視標を順次点灯して被検
者に固視せしめ其の都度オペレータはキーボードを操作
して固視中の眼球の瞳孔重心座標を測定入力して、これ
により中心視より上下左右方向の較正データ(検査測定
時、瞳孔重心座標データに乗じて固視視標位置データを
求めるもの)を得るようにしていた.
ところが、オペレータが被検者に点灯視標の固視を指示
しても実際に被検者がその視標を固視しているか否かは
疑問であり(指定された視標を注視しているとは限らず
)、オペレータがモニターテレビを見ながらの判断で測
爺した値を入力するには、固視状態から外れた状態で入
力するなど危険があり、精度のある正確な較正は期待で
きなかった.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、被検
者が点灯視標を固視した時点での瞳孔重心座標の測定入
力を完全に正確にして精度の高い較正を行い、高精度で
眼球運動を測定表示することの出来る眼球運動解析装置
を提供することを目的とする.
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の眼球運動解析装置
においては、患者である被検者の頭部に当接させるべき
枠体に、被検者の眼球に近接して移動調整が出来るよう
に設けた接眼移動部材上に、少くとも、被検者の眼前に
位置するように複数個の表示切換が自在に出来る可視光
による視標と眼球運動を撮影するためのテレビカメラと
を設けて、該カメラから出力された被検者の眼球運動の
映像信号を画像処理して得られた画像処理装置内での瞳
孔重心座標を,その時の被検者の視る視標の位置に合致
させるように較正して眼球運動を表示し観察.記録,解
析するようにした眼球運動解析装置において、順次点灯
する視標を被検者が固視するとき固視した被検者自身の
押圧掻作により瞳孔重心座標を測定し該座標を入力して
この入力により眼球の中心視より上下左右方向の角度視
に対応した較正データを得るように較正用被検者扱作ス
イッチを設け、得られた較正データにより検査測定時の
眼球運動データを較正して眼球運動を表示するように構
成されている.
上記較正用被検者操作スイッチの押圧操作による瞳孔重
心座標の測定入力に際しては、該スイッチを被検者が押
圧した時点よりさかのぼった複数のデータの平均値を測
定入力することが好適である.
また、上記の被検者の頭部に当接させる枠体としては、
(据置型のも考えられるが、)着脱自在に被検者の頭部
に装着して装着時には外部可視光を遮断して被検者の眼
前に暗室を形成するゴーグルを用い、眼球照明用に不可
視赤外線をゴーグル内に設けることが効果的である.〔
作 用〕
患者である被検者の眼球運動を、眼球運動解析装置を用
いて検査測定するに先立ち、被検者の視る視標の位置と
解析装置内の画像処理装置における瞳孔重心位置とを合
致させるように較正する場合、本発明の解析装置では、
オペレータがキーボードを操作して所定の視標を点灯し
て被検者に固視せしめて、被検者自身が点灯視標を固視
したまま較正用被検者操作スイッチを押圧することによ
り、其の時の被検者の目の瞳孔重心座標を100%正確
に測定入力することが出来るので、被検者が順次点灯す
る中心位置と上下左右の所定角位置の点灯視標を固視す
る都度瞳孔重心座標を測定入力することにより、中心視
より上下左右方向の角度視に対応した較正データを正確
に求めることが出来る。従って検査測定時得られる瞳孔
重心データを該較正データで較正して正確に眼球運動を
表示させることが出来る.
上記較正用被検者操作スイッチを押圧して瞳孔重心座標
を測定入力する場合、該スイッチの押圧時点より遡及し
た複数のデータの平均値を測定入力することにより、固
視時でも常に動いている目の複数のデータを平均して用
いることにより、較正精度をさらに上げることが出来る
.この場合、被検者の頭部に当接させる枠体として外部
可視光を遮断して被検者の眼前に暗室を形成するゴーグ
ルを用い、眼球の照明を不可視赤外一により行うことに
より、検査室を暗室にする必要をなくし、被検者による
スイッチ押圧時に、被検者の自由度を大きくして各種の
眼球運動検査時に対応して正確な較正を行わしめ、眼球
運動を測定表示させることが出来る.〔実施例〕
以下、本発明の実施例を添付の図面に基いて説明する.
第1図は、眼球運動解析装置の構成例を示すブロック図
である.眼球運動解析装置は、被検者の頭部に着脱自在
に装着でき、外部可視光を遮断して眼前に暗室(2)を
形成するようにしたゴーグル(1)を備えている.(3
》は右目の、(3a)は左目のそれぞれ眼球を、(4)
は被検者の頭部を示している.ゴーグル(1)内には、
眼球(3).(3a)に近接するように移動調整可能に
した接眼移動部(5),(5a)が設けられ、不可視赤
外線光源(6).(6a)が該接眼移動部(5),(5
a)上に一体的に設けられ眼球を照明するようになって
いる.また、各接眼移動部(5).(5a)上には、そ
れぞれテレビカメラ(7).(7a)が設置され、眼球
運動を前記光源による眼球面からの反射光により検知し
、モニターコンピュータ等を備えたビデオ解析装置を介
して観察1記録,解析することができる.さらに、各接
眼移動部(5).(5a)上に、各眼球(3).(3a
)に対応してそれぞれ所定形状のアイキャップ(9),
(9a)の眼球回転中心を中心とする底部内壁面上に、
視標(8).(8a)が上下左右方向に十文字状に視標
群として表示切替可能に複数個の可視光線源(LEDな
ど)により配設されている(第2図参照) . (9I
),(9a.)はそれぞれ眼球からテレヒカメラへの眼
球の赤外線像の光路がアイキャップ内壁面を通過する穴
である− GO,(lla)はそれぞれ右目用,左目用
のモニターディスプレーで、画像処理装置OlXlを介
して、左右両眼の眼球運動の状態がそれぞれ表示される
ようになっている.照明コントローラ0クは赤外線光源
(6).(6a)を、視標コントローラ(ロ)は視標(
8).(8a)を、それぞれコンピュータ0クにより制
御しており、キーボード0ηからの入力により眼球の赤
外線照明や所定の視標の点灯(部分点灯乃至移動点灯)
を行うようになっている.データディスプレー(ヘ)は
較正中は操作手順のメニューを表示し、検査中は左右両
眼球の運動波形を表示する.すなわち、検査時にはテレ
ビカメラ(7), (7a)からの左右両眼の映像信号
を該画像処理装置O@で画像処理により瞳孔重心を検出
し、検出した瞳孔重心データ(瞳孔重心の位置座標)が
コンピュータ0クに出力され、I/Oインターフェース
(12d)を通じてR A M (12b)に格納され
、CPU (中央処理部) (12a)でRAMに格納
された較正データによりR A M (12b)に記憶
されているプログラムに従い較正され、較正された眼球
運動のデータを表示するようになっており、プリンタO
eは運動データをプリントアウトするようになっている
.
また、眼球運動の検査測定に先立ち、オペレータが所定
位置の視標を順次点灯提示して被検者に固視せしめたと
き、被検者自身の押圧操作により較正することが出来る
ように較正用被検者操作スイッチ0ωがコンピュータ0
のI/Oインターフェース(12d)に接続されている
.すなわち、被検者による該スイッチ0印の押圧操作に
より、点灯視標を固視している時点での目の瞳孔重心座
標を順次入力することにより較正データを算出しコンピ
ュータ021のR A M (12b)に格納するよう
になっている.この較正データにより眼球運動の検査測
定時には、点灯視標を追跡視する目の瞳孔重心データを
較正して眼球運動を表示することが出来る.なおR O
M (12c)は、格納されているプログラムに従い
、CPυ(12a)でシステムを制御する.
次に較正用被検者掻作スイッチOIを用いて較正を行う
ときの手順について説明する.第3図に較正を行うとき
の基本的な処理手順が示されている゛.この場合、第3
図に示すように較正位置視標を点灯して各視標ごとに各
眼の較゛正用瞳孔重心データ(座標)を測定する前に、
フローチャートに図示しないが被検者の階調のある瞳孔
から信号を取り込むことが出来るように、各眼ごとに十
文字状の視標(8). (8a) (第2図参照)のう
ち、複数個の所定位置の部分視標の順次点灯を行い被検
者に固視せしめてスライスレベルの調整を行う.すなわ
ち、被検者の頭部にゴーグル(1)を装着せしめて、オ
ペレータはキーボード0でを捏作し、左右の赤外線光源
(6).(6a)を点灯して被検者の両眼を照明すると
ともに左右のテレビカメラ(7),(7a)を作動状態
として、キー一ド0′l)の操作により右目視標(8)
の中心の視標(8l)を点灯して被検者に固視せしめ正
面視のときの右目のスライスレベルの調整を行い、引続
いて右目視標の右25度の視標(8m).左25度の視
標(8.).上20度の視標(8.).下20度の視標
(8,)を順次点灯して右目の右25度視.左25度視
.上20度視.下20度視のときの右目のスライスレベ
ルの調整を行う.次に、左目視標(8a)の中心の視標
(8a+’).右25度の視標(8a=).左25度の
視標(8a−),上20度の視標(8a−).下20度
の視標(8aS)を順次点灯して其の都度左目のスライ
スレベルの調整を行い、両眼めスライスレベルの調整を
完了し、瞳孔重心データの測定準備を終る。One of the conventionally well-known and standard methods for recording eye movements is a method called ENG or EOG, in which the electrical potential difference generated as the eye moves is recorded on a polygraph device using electrodes placed on the skin around the eyes. be. There is also a method called PENG, in which infrared rays are projected to the left and right sides of the eyeball, the amount of light reflected from the cornea and sclera is extracted, and eye movements are recorded on a polygraph device based on the difference. In addition, the applicant of this application previously filed Japanese Patent Application No. 145425/1983 (Showa 63
(filed on June 13, 2013), a visual light source consisting of a visible light source with a horizontal and vertical cross shape for examination is installed in goggles that can be attached and detached from the subject's head and form a dark room in front of the subject's eyes. A target is built in, the eyeball is illuminated with infrared rays, the target is switched on and off to fixate the target, and the horizontal, vertical, and rotational movements of the eyeball are photographed with a television camera in a bright room. We have proposed an eye movement testing device that can be used to observe, record, and analyze eye movements by outputting video signals of the subject's eye movements from a camera. No. (November 1, 1988)
8), we proposed an eye movement analysis device equipped with optotypes for the entire eye movement testing range using light-emitting diodes, liquid crystals, etc., and later developed an improved eye movement imaging device using jumonji optotypes and an eye movement analysis device for the entire area. We have proposed an eye movement analysis device using optotypes. [Problems to be Solved by the Invention] When using the above-mentioned conventional ENG, EOG method or PENG method, there are problems such as the necessity of a dark room during the examination, the necessity of separately presenting an optotype, and the necessity of examining the rotational movement of the eyeball. There are problems such as that it cannot be done, and compared to these methods, the
The invention of No. 425 forms a dark room in front of the examinee's eyes using goggles worn on the head, and prepares optotypes within the goggles, which eliminates the need for a dark room during examinations and the need to separately present optotypes. It has advantages over conventional methods, such as eliminating the need for goggles and allowing the subject to move while wearing the goggles on the head, allowing examination of rotational movement of the eyeballs. However, in this eye movement testing device, the improved eye movement imaging device using a cross-shaped optotype proposed by the applicant, or the eye movement analysis device using the entire movement testing range optotype, the eyeballs are photographed with a television camera during the test. When measuring eye movement by determining the center of gravity of the pupil using image processing, it is necessary to calibrate the amount of eye movement prior to the test. This is done by at least matching the position of the optotype at that time with the position of the center of gravity of the pupil in the x and y coordinates set in the image processing device, but conventionally, the operator lights up the required optotypes one after another and displays them on the subject. Each time fixation is performed, the operator operates the keyboard to measure and input the coordinates of the pupil center of gravity of the eyeball during fixation. The fixation target position data was obtained using the following methods. However, even if the operator instructs the examinee to fixate on the illuminated optotype, it is questionable whether the examinee actually fixates on the illuminated optotype. If the operator inputs the measured values based on judgment while watching the monitor TV, there is a risk of inputting the value when the operator is out of the fixation state, and accurate calibration is not expected. could not. The present invention has been made in view of the above points, and it performs highly accurate calibration by completely accurate measurement input of the coordinates of the pupil center of gravity at the time when the subject fixates the illuminated target. The purpose of this paper is to provide an eye movement analysis device that can measure and display eye movement with precision. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the eye movement analysis device of the present invention, the eyeballs of the subject are placed in a frame body that is to be brought into contact with the head of the subject, who is a patient. On an eyepiece moving member provided so as to be able to adjust its movement in close proximity to the eyepiece, at least the visual target and eye movement are photographed using visible light, which can be freely switched between multiple displays so as to be positioned in front of the subject's eyes. A television camera is installed to process the video signal of the subject's eye movement outputted from the camera, and the coordinates of the center of gravity of the pupil within the image processing device are obtained by processing the video signal of the subject's eye movement output from the camera. It is calibrated to match the position of the target to be viewed, and the eye movements are displayed and observed. In an eye movement analysis device configured to record and analyze, when a subject fixates on an optotype that lights up sequentially, the coordinates of the center of gravity of the pupil are measured by the subject's own pressure scratches and the coordinates are input. A calibration test subject handling switch is provided so that calibration data corresponding to the vertical and horizontal directions from the central vision of the eyeball can be obtained by lever input, and the obtained calibration data is used to calibrate the eye movement data during test measurement. The screen is configured to display eye movements. When measuring and inputting the coordinates of the pupil center of gravity by pressing the calibration subject operation switch, it is preferable to measure and input the average value of a plurality of data dating back from the time when the subject pressed the switch. In addition, as the frame that is brought into contact with the head of the subject,
(Although a stationary type is also considered) Goggles are removably attached to the examinee's head and block external visible light when worn, creating a dark room in front of the examinee's eyes. It is effective to install invisible infrared light inside the goggles. [
Effect] Prior to testing and measuring the eye movements of a subject (patient) using an eye movement analysis device, the position of the visual target seen by the subject and the position of the center of gravity of the pupil in the image processing device within the analysis device are determined. When calibrating to match, in the analysis device of the present invention,
The operator operates the keyboard to light up a predetermined optotype and have the examinee fixate it, and the examinee presses the calibration patient operation switch while fixating the illuminated optotype himself. Since the coordinates of the center of gravity of the pupil of the subject's eyes can be measured and input with 100% accuracy, the subject fixates on the illuminated visual targets at the center position and at predetermined angle positions on the top, bottom, left, and right. By measuring and inputting the pupil barycenter coordinates each time, calibration data corresponding to angular vision in the up, down, left, and right directions from central vision can be accurately obtained. Therefore, it is possible to calibrate the pupil center of gravity data obtained at the time of test measurement with the calibration data to accurately display eye movements. When measuring and inputting the coordinates of the pupil center of gravity by pressing the above calibration subject operation switch, by measuring and inputting the average value of multiple data retrospectively from the time when the switch is pressed, it is possible to measure and input the pupil center of gravity coordinates even during fixation. Calibration accuracy can be further improved by averaging data from multiple eyes. In this case, goggles are used as a frame that contacts the subject's head to block external visible light and form a dark room in front of the subject's eyes, and the eyeballs are illuminated by invisible infrared light. Eliminates the need to make the examination room a dark room, increases the degree of freedom for the examinee when pressing a switch, allows accurate calibration for various eye movement tests, and measures and displays eye movements. It is possible. [Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the attached drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an eye movement analysis device. The eye movement analysis device is equipped with goggles (1) that can be detachably attached to the subject's head and that block external visible light to form a dark room (2) in front of the subject's eyes. (3
>> is for the right eye, (3a) is for the left eye, (4) is for the left eye.
indicates the subject's head. Inside the goggles (1),
Eyeball (3). Eyepiece moving parts (5), (5a) whose movement can be adjusted so as to be close to invisible infrared light sources (6), (3a) are provided. (6a) is the eyepiece moving part (5), (5
a) It is provided integrally on the top and illuminates the eyeball. In addition, each eyepiece moving unit (5). (5a) Above each are television cameras (7). (7a) is installed, and eye movement can be detected by the light reflected from the eyeball surface by the light source, and observations can be recorded and analyzed via a video analysis device equipped with a monitor computer, etc. Furthermore, each eyepiece moving unit (5). (5a) Above each eyeball (3). (3a
) corresponding to the respective eye caps (9) of predetermined shapes,
On the bottom inner wall surface centered on the center of eyeball rotation in (9a),
Visual target (8). (8a) are arranged in a cross-like pattern in the vertical and horizontal directions using a plurality of visible light sources (such as LEDs) so that the display can be switched as a group of visual targets (see Figure 2). (9I
) and (9a.) are holes through which the optical path of the infrared image of the eyeball from the eyeball to the telephoto camera passes through the inner wall surface of the eye cap.GO and (lla) are the monitor displays for the right eye and left eye, respectively, and are used for image processing. The state of eye movement of both the left and right eyes is displayed through the device OlXl. Lighting controller 0 is an infrared light source (6). (6a), the optotype controller (b)
8). (8a) are each controlled by the computer 0η, and the infrared illumination of the eyeballs and the lighting of predetermined optotypes (partial lighting or moving lighting) are controlled by input from the keyboard 0η.
It is designed to do this. The data display (F) displays a menu of operating procedures during calibration, and displays the movement waveforms of both left and right eyes during testing. That is, during the examination, the image processing device O@ detects the pupil center of gravity by image processing the image signals of both the left and right eyes from the television cameras (7) and (7a), and detects the detected pupil center of gravity data (position coordinates of the pupil center of gravity). is outputted to the computer 0, stored in RAM (12b) through the I/O interface (12d), and calculated by the calibration data stored in RAM by the CPU (central processing unit) (12a). It is calibrated according to the program stored in the printer, and the calibrated eye movement data is displayed.
e is designed to print out exercise data. In addition, when the operator sequentially lights up optotypes at predetermined positions and makes the examinee fixate them prior to the eye movement test measurement, a calibration tool is provided so that the examinee can calibrate by pressing the target himself. Subject operation switch 0ω is computer 0
is connected to the I/O interface (12d) of the . That is, by pressing the switch 0 mark by the subject, the coordinates of the pupil center of gravity of the eye at the time of fixation on the illuminated optotype are sequentially input to calculate calibration data, and the computer 021 R A M ( 12b). Using this calibration data, when testing and measuring eye movements, it is possible to calibrate the pupil center of gravity data of the eye tracking the illuminated optotype and display the eye movements. Furthermore, R O
M (12c) controls the system with CPυ (12a) according to the stored program. Next, we will explain the procedure for performing calibration using the calibration test subject scraping switch OI. Figure 3 shows the basic processing procedure when performing calibration. In this case, the third
As shown in the figure, before lighting the calibration position optotypes and measuring the calibration pupil center of gravity data (coordinates) for each eye for each optotype,
Although not shown in the flowchart, a cross-shaped optotype (8) is provided for each eye so that signals can be taken in from the pupil of the subject with gradations. (8a) (See Figure 2), the slice level is adjusted by sequentially lighting up a plurality of partial optotypes at predetermined positions and having the subject fixate their gaze. That is, the operator puts goggles (1) on the subject's head, uses the keyboard 0 to manipulate the left and right infrared light sources (6). (6a) is turned on to illuminate both eyes of the subject, the left and right TV cameras (7) and (7a) are activated, and the right target (8) is set by operating the key 0'l).
The target (8l) at the center of the eye is turned on and the subject is made to fixate it, and the slice level of the right eye is adjusted when viewing from the front.Then, the target (8m) at 25 degrees to the right of the right eye target is adjusted. Visual target 25 degrees to the left (8.). Top 20 degree optotype (8.). Turn on the lower 20 degree optotype (8,) sequentially and look 25 degrees to the right with your right eye. Look 25 degrees to the left. Look up 20 degrees. Adjust the slice level of the right eye when looking down 20 degrees. Next, the visual target (8a+') at the center of the left visual target (8a). Visual target 25 degrees to the right (8a=). Optotype at 25 degrees to the left (8a-), optotype at 20 degrees above (8a-). The lower 20 degree optotype (8aS) is sequentially turned on and the slice level of the left eye is adjusted each time, the adjustment of the binocular slice level is completed, and the preparation for measuring the pupil center of gravity data is completed.
そして、右目視標(8),左目視標(8a)に於で上記
スライスレベルの調整を行ったそれぞれの中心視標(8
I).(8a1)、右25度の視標(8g),(8a−
)、左25度の視標(8=) , (8a*)、上20
度の視標(84) , (8a−)、及び下20度の視
標(8−) ,(8as)を、該右目視標,左目視標ご
とに順次点灯して、被検者に点灯した視標側の目で点灯
視標を順次固視せしめ、固視した時点で較正用被検者操
作スイッチ側を押圧せしめる。この押圧により、左・右
目の瞳孔重心座標が測定検出され、検出された該右目,
左目の較正用重心データ(座標)はコンピュータQZI
内のR A M (12b)に、較正データ〔すなわち
、検査測定時の各眼の変化する瞳孔重心データ(座標)
を較正して眼球運動を表示するためのデータ〕を算出す
るために、順次格納される.この場合、テレビカメラ(
7), (7a)からの眼球運動の映像信号が画像処理
装置co)で画像処理されて得られた左・右目の瞳孔重
心データ (座標)は、コンピュータ02!lのR A
M (12b)に連続的に逐次先送りされながら所定
時間分蓄積されており、被検者による較正用操作スイッ
チ側のONにより、画像処理装置内で得られ、連続的に
現在RAMに蓄積されている所定時間分のデータのうち
、スイッチONの時点より遡及して複数個のデータの平
均値の瞳孔重心座標の測定が行われ、得られた較正用瞳
孔重心データ(座標)はR A M (12b>に格納
されるのである.例えば第4図に示すようにR A M
(12b)には、所定時間分のデータD+からデータ
DIl1までのlOフィールド分が時間の経過とともに
順次先送りされてデータ0,からデータDI4が蓄積さ
れるようにして所定時間分蓄積され、被検者がスイッチ
ONL,た時点で、データD1。より遡及してデータD
.までの5フィールド分の平均値の較正用瞳孔重心座標
の測定が行われ、測定された較正用瞳孔重心データ(座
標)がR A M (12b)に格納される.上記スイ
ッチQIONによる較正用瞳孔重心データ(座標)の格
納の際、スイッチONの時点での1データ(第4図では
データD,。)のみを用いてもよいが、固視時でも実際
には目は常に動いているのでスイッチを押した時点から
遡って複数のデータを平均して使用することにより、該
データより算出する較正データの精度をより上げること
が出来る.
このようにして各駅ごとに中心視および上下左右方向の
所定視標を固視したときの瞳孔重心座標の格納が終ると
、コンピュータ021は、格納された各瞳孔重心座標よ
り自動的に右目の較正データ及び左目の較正データを算
出し、RAMへ該右目の較正データと左目の較正データ
を格納し較正処理は終了する.なおこの較正に際して、
右目視標により右目の瞳孔重心座標の測定を行い、左目
視標により左目の瞳孔重心座標の測定を行い、右目,左
目の較正データを作成することも可能であるが、出願人
が先に捷案(平成1年12月29日出II) Lたよう
に、右目視標,左目視標何れでも両眼の瞳孔重心座標の
測定を行い、右目視標による右目・左目の較正データ、
及び左目視標による右目・左目の較正データを作成し、
検査測定時に該較正データを使用することにより、右目
視標又は左目視標点灯による視標追跡検査等を行う場合
、点灯視標例の目と同時に他の側の目も共に眼球運動を
正しく表示することが出来る.
上記較正処理終了後、眼球運動を検査測定する場合は、
オペレータのキーボード操作により、被検者に装着した
ゴーグル(1)内の右目視標(8)又は左目視標(8a
)の何れかの視標群の任意部分の視標の点灯又は所定の
移動点灯を行って被検者に点灯視標を追跡視せしめ、眼
球運動解析装置内で自動的に右目・左目の瞳孔重心を検
出し、検出された右目・左目の瞳孔重心データは、上記
格納された較正データにより自動的に較正されて眼球運
動はデータディスプレー(+51に左右両眼球の運動波
形が表示されるとともに、必要に応じプリンタ051に
より所要の眼球運動データをプリントアウトすることが
出来る.なお、右目用,左目用のモニターディスプレー
QD. (lla)により検査中の目の映像をモニター
することが出来る。また、実施例では被検者の眼前に暗
室を形成すようにしたゴーグルを用い不可視赤外線光源
により眼球を照明するようにしたが、据置型の枠体を用
い赤外線光源を使用せず通常の照明状態で検査するよう
にしても良く、実施例では十文字状の視標を用いて検査
する場合を示したが、眼球運動検査範囲全域の視標を用
いることも可能であり、較正用被検者操作スイッチも握
りタイプの押釦スイッチでもフットスイッチでも被検者
が検査中容易に使用できるものを用いることにより、精
度の高い較正を行い、高精度で眼球運動を測定表示する
ことが出来る.〔発明の効果〕
本発明は、上述の通り構成されているので次に記載する
ような効果がある.
請求項1記載の発明によれば、被検者が提示された視標
を目で追跡する際の眼球運動を観察.記録解析するよう
にした眼球運動解析装置で、右目又は左目の何れか一方
の目で眼前の視標を追跡せしめて各目の眼球運動を検査
するに際して、予め被検者に点灯した較正位置視標を固
視せしめて、被検者自身の較正用被検者操作スイッチの
押圧操作により、被検者が点灯視標を固視した時点での
較正のための瞳孔重心座標の測定入力を可能としたので
、精度の高い較正を行うことが出来、高精度で眼球運動
を測定表示することの出来る眼球運動解析装置を提供す
ることが出来る。Then, the center optotype (8) was adjusted for the slice level at the right eye target (8) and the left eye target (8a).
I). (8a1), right 25 degree optotype (8g), (8a-
), left 25 degree optotype (8=), (8a*), upper 20
The degree optotypes (84), (8a-), and the lower 20 degree optotypes (8-), (8as) are sequentially lit for each right and left eye, and the test subject lights them up. The patient is made to fixate the illuminated optotypes one after another with the eye on the target side, and when the eye is fixed, the subject's operation switch for calibration is pressed. By this pressing, the pupil barycenter coordinates of the left and right eyes are measured and detected, and the detected right eye,
The center of gravity data (coordinates) for calibration of the left eye is provided by the computer QZI.
In R A M (12b), calibration data [i.e., pupil centroid data (coordinates) that changes for each eye at the time of test measurement]
data for displaying eye movements]. In this case, the TV camera (
The left and right eye pupil centroid data (coordinates) obtained by image processing the eye movement video signals from (7) and (7a) with the image processing device co) are obtained by the computer 02! RA of l
M (12b), and is stored for a predetermined time while being postponed one by one, and is obtained in the image processing device by turning on the calibration operation switch side by the subject, and is currently being stored in the RAM continuously. Of the data for a predetermined period of time, the pupil centroid coordinates of the average value of a plurality of pieces of data are measured retroactively from the time of the switch ON, and the obtained calibration pupil centroid data (coordinates) is R A M ( 12b>.For example, as shown in FIG.
In (12b), 10 fields from data D+ to data DIl1 for a predetermined time are sequentially advanced over time, and data 0 to DI4 are accumulated for a predetermined time. When the operator turns the switch ONL, the data D1. More retrospectively, data D
.. The calibration pupil barycenter coordinates of the average value of the five fields up to 5 fields are measured, and the measured calibration pupil barycenter data (coordinates) is stored in R A M (12b). When storing the pupil center of gravity data (coordinates) for calibration using the switch QION, it is possible to use only one data (data D, in Fig. 4) at the time the switch is turned on. Since the eyes are constantly moving, by averaging multiple data from the time the switch was pressed, the accuracy of the calibration data calculated from the data can be further increased. When the storage of the pupil center of gravity coordinates when fixating the central vision and the predetermined visual targets in the up, down, left and right directions for each station is completed in this way, the computer 021 automatically calibrates the right eye from the stored pupil center of gravity coordinates. The data and left eye calibration data are calculated, and the right eye calibration data and left eye calibration data are stored in the RAM, and the calibration process ends. In addition, when performing this calibration,
It is also possible to measure the pupil center of gravity coordinates of the right eye using the right eye target, measure the pupil center of gravity coordinates of the left eye using the left eye target, and create calibration data for the right and left eyes. Draft (Issued on December 29, 1999 II) As shown in L, the coordinates of the pupil center of gravity of both eyes were measured using both the right and left eye targets, and the calibration data for the right and left eyes using the right eye target,
and create calibration data for the right and left eyes using the left eye target,
By using the calibration data during inspection and measurement, when performing a target tracking test with the right or left target illuminated, the eye movements of the other side of the eye can be displayed correctly at the same time as the eye of the illuminated target. You can. After completing the above calibration process, when testing and measuring eye movements,
By operating the operator's keyboard, the right target (8) or left target (8a) in the goggles (1) worn by the subject is displayed.
) The target of any part of the target group is illuminated or illuminated in a predetermined manner, and the subject is made to track the illuminated target, and the eye movement analyzer automatically calculates the pupils of the right and left eyes. The center of gravity is detected, and the detected pupil center of gravity data of the right and left eyes are automatically calibrated using the above-mentioned stored calibration data, and the movement waveforms of the left and right eyes are displayed on the data display (+51), and If necessary, the required eye movement data can be printed out using the printer 051.In addition, the image of the eye under examination can be monitored using the monitor display QD. (lla) for the right eye and the left eye. In the example, the eyeballs were illuminated with an invisible infrared light source using goggles that formed a dark room in front of the subject's eyes. The test may be performed using a cross-shaped optotype, but it is also possible to use an optotype over the entire eye movement test range, and the test subject operation switch for calibration By using a grip-type push button switch or a foot switch that the subject can easily use during the examination, highly accurate calibration can be performed and eye movements can be measured and displayed with high accuracy. [Effects of the Invention] ] Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.According to the invention described in claim 1, when a subject tracks a presented visual target with his or her eyes, the eyeball This is an eye movement analysis device designed to observe and record and analyze movements.When testing the eye movement of each eye by having either the right or left eye track a visual target in front of the eye, a light is illuminated on the subject in advance. The subject fixates the calibration position optotype, and by pressing the calibration test subject operation switch, the coordinates of the pupil center of gravity for calibration at the time the subject fixates the illuminated optotype are determined. Since measurement input is possible, highly accurate calibration can be performed, and an eye movement analysis device that can measure and display eye movements with high accuracy can be provided.
請求項2記載の発明によれば、被検者が較正用被検者操
作スイッチを押圧操作して較正のための瞳孔重心座標を
測定入力するに際し、該スイッチの押圧時点より遡及し
た複数の瞳孔重心データの平均値を測定入力するように
したので、固視時でも常に動いている目の複数のデータ
を利用することが出来、較正精度を上げることが出来る
.
請求項3記載の発明によれば、視標を備えた枠体に被検
者の眼前に暗室を形成するゴーグルを用い、眼球照明を
不可視赤外線により行うようにしたので、検査室を暗室
にする必要なく、被検者の自由度を大きくして、且つ被
検者にまぶしさを与えず自然な状態で、較正用被検者操
作スイッチを押圧操作して眼球運動データの較正を行う
ことが出来、且つ眼球運動の測定、表示をすることが出
来る.According to the invention set forth in claim 2, when the subject presses the calibration subject operation switch to measure and input the coordinates of the pupil center of gravity for calibration, a plurality of pupils retroactively from the time when the switch is pressed are Since the average value of the center of gravity data is measured and input, multiple data of the eyes that are constantly moving can be used even during fixation, and the calibration accuracy can be improved. According to the invention as claimed in claim 3, goggles that form a dark room in front of the subject's eyes are used in the frame provided with the optotype, and the eyeballs are illuminated by invisible infrared rays, making the examination room a dark room. It is possible to calibrate the eye movement data by pressing the calibration test subject operation switch without the need, increasing the degree of freedom of the test subject, and in a natural state without dazzling the test subject. It is possible to measure and display eye movements.
図面は、本発明の一実施例を示すもので、第1図は、眼
球運動解析装置の構成例を示すブロック図、
第2図は、被検者から見た両眼用の視標を示す図、
第3図は、較正用被検者操作スイッチを用いて較正デー
タを作成するときの手順を示すフローチャート、
第4図は、RAMに所定時間分の瞳孔重心デー名が連続
的に蓄積されて行く時、SW入力により複数個のデータ
が利用されるときの図、である.
(1)・・−ゴーグル、 (3). (3a)−眼球、
(4)−頭部、 (5). (5a)一・・接眼移動
部、 (6). (6a)−赤外線光源、 (7),
(7a)−テレビカメラ、 (8)右目視標、(8a)
−左目視標、 GO1−・一画像処理装置、 (10,
(lla)−モニターディスプレーOL−コンピュー
タ、 (12a) ・−C P U , (12b)
RAM, (12c)−ROM, (12d)−I
/Oインターフェース、 a■一照明コントローラ、帥
一視標コントローラ、 O■−・・データディスプレー
00−プリンタ、 (+7) − キーボード、0
1−一一較正用被検者操作スイッチ。The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an eye movement analysis device, and FIG. 2 shows binocular visual targets as seen from the subject. Figure 3 is a flowchart showing the procedure for creating calibration data using the calibration patient operation switch; This is a diagram when a plurality of pieces of data are used by SW input. (1)...-goggles, (3). (3a) - eyeball,
(4)-head, (5). (5a) - Eyepiece moving unit (6). (6a) - infrared light source, (7),
(7a) - TV camera, (8) Right target, (8a)
-Left visual target, GO1-・Image processing device, (10,
(lla)-Monitor Display OL-Computer, (12a) ・-CPU, (12b)
RAM, (12c)-ROM, (12d)-I
/O interface, a ■ - one lighting controller, one visual target controller, O ■ - data display 00 - printer, (+7) - keyboard, 0
1-11 Subject operation switch for calibration.
Claims (1)
て移動調整可能に設けた接眼移動部材に、少くとも被検
者の眼前に位置するごとく複数個の表示切換自在な可視
光による視標と眼球運動を撮影するためのテレビカメラ
とを備えて、該カメラから出力された被検者の眼球運動
の映像信号を画像処理して得られた瞳孔重心座標を較正
して眼球運動を表示し、観察、記録、解析するようにし
た眼球運動解析装置において、順次点灯する視標固視時
の被検者自身の押圧操作により瞳孔重心座標を測定入力
して眼球の中心視より上下左右方向の角度視に対応した
較正データを得る如く較正用被検者操作スイッチを設け
、該較正データにより検査測定時の眼球運動データを較
正して眼球運動を表示するようにしたことを特徴とする
眼球運動解析装置。 2、上記較正用被検者操作スイッチの押圧操作時の瞳孔
重心座標の測定入力は、該スイッチの押圧時点より遡及
した複数のデータの平均値を測定入力するようにしたこ
とを特徴とする請求項1記載の眼球運動解析装置。 3、上記枠体には、着脱自在に被検者に装着され外部可
視光を遮断して被検者の眼前に暗室を形成するゴーグル
を用い、眼球照明用に不可視赤外線光源をゴーグル内に
設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の眼球運動
解析装置。[Scope of Claims] 1. An eyepiece moving member that is movable and adjustable close to the eyeball on a frame that is to be brought into contact with the subject's head, so that it is positioned at least in front of the subject's eyes. Equipped with a plurality of visible light optotypes whose display can be switched freely and a television camera for photographing the eye movements, the image obtained by processing the video signal of the eye movement of the subject output from the camera. In an eye movement analysis device that displays, observes, records, and analyzes eye movements by calibrating the pupil center of gravity coordinates, the pupil center of gravity coordinates are measured by the subject's own pressing operation while fixating on the sequentially lit visual targets. A calibration test subject operation switch is provided so as to input calibration data corresponding to angular vision in the vertical and horizontal directions from the central vision of the eyeball, and the calibration data is used to calibrate the eye movement data during test measurement to adjust the eye movement. An eye movement analysis device characterized by displaying. 2. A claim characterized in that the measurement input of the coordinates of the center of gravity of the pupil at the time of pressing the calibration subject operation switch is performed by measuring and inputting the average value of a plurality of data retrospectively from the time when the switch is pressed. Item 1. The eye movement analysis device according to item 1. 3. The frame body is equipped with goggles that are detachably attached to the subject and block external visible light to form a dark room in front of the subject's eyes, and an invisible infrared light source is provided inside the goggles to illuminate the eyes. The eye movement analysis device according to claim 1 or 2, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010135A JPH03215243A (en) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | Eyeballs movement analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2010135A JPH03215243A (en) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | Eyeballs movement analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215243A true JPH03215243A (en) | 1991-09-20 |
Family
ID=11741844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010135A Pending JPH03215243A (en) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | Eyeballs movement analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03215243A (en) |
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| JP2022545615A (en) * | 2019-08-14 | 2022-10-28 | アルコン インコーポレイティド | Eye-tracking fixation monitoring system and method |
-
1990
- 1990-01-18 JP JP2010135A patent/JPH03215243A/en active Pending
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| US12213734B2 (en) | 2019-08-14 | 2025-02-04 | Alcon Inc. | Eye tracking fixation monitoring systems and methods |
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