СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ВОСПРИЯТИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ
METHOD OF DETECTION OF PERCEPTION TIME OF VISUAL INFORMATION

Изобретение относится к медицине и предназначено для определения времени восприятия зрительной информации.
и
и
Известен способ определения латентного периода зрительного восприятия человека. По данному способу формируют тестовый объект с равномерной фоновой освещенностью и воздействуют на зрачок глаза вспышкой от источника света, при последующей фиксации испытуемым изменений диаметра зрачка глаза под воздействием вспышки света. В качестве тестового объекта используют зрачок испытуемого, а источник света располагают от глаза на расстоянии меньше фокусного, при этом после вспышки света формируют импульс освещенности с амплитудой, равной фоновой заданной длительности Т, задний фронт которого совпадает с моментом восприятия испытуемым начала сокращения его зрачка, и по значению Т определяют латентный период зрительного восприятия зрачковой реакции человека [1].
Недостатком способа является необходимость использования специального оборудования для фиксации момента сокращения зрачка испытуемого, зависимость диаметра зрачка от фоновой освещенности.
Известны исследования временных параметров опознания стимула и принятия решения о реакции, составляющих «средний член» рефлекса. Для измерения временных параметров сенсорной фазы рефлекса применяют методику обратной маскировки, позволяющую определять время восприятия, необходимое для передачи информации в центральную нервную систему и ее опознания. Время восприятия составляет период с момента начала экспозиции тестового короткого стимула до включения маскирующего раздражителя, когда последний уже не может помешать опознанию тестового стимула. В процессе исследований испытуемым предъявляют на электролюминесцентном экране одну из 3-4 букв и через определенный промежуток времени включают маскирующий стимул - однократную вспышку длительностью 100 мкс. Маскирующий стимул включают через 20 мс после окончания экспозиции буквы. Затем пауза между тестовым и маскирующим стимулами с каждой пробой увеличивают на 10 мс до тех пор, пока испытуемый не опознает букву. Измеряют время восприятия буквенных стимулов [2].
Недостатком способа являются низкая точность определения времени восприятия зрительных стимулов и зависимость времени восприятия буквенной информации от параметров стимулов, так как известно, что при опознании признаков стимулов, таких как местоположение контура стимула, его ориентация и размер, временные характеристики опознания различны [3]. Низкая точность определения времени восприятия зрительных стимулов обусловлена величиной дискретизации изменения длительности паузы между буквенным стимулом и маскирующим раздражителем, равной 10 мс.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения времени восприятия зрительной информации путем предъявления испытуемому последовательности двух световых импульсов заданной длительности, равной, например, 50 мс, разделенных паузой, равной, например, 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал порядка 1,5 с, длительность паузы между световыми импульсами уменьшают, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в один, причем на первом этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами с заданной постоянной скоростью порядка 20 мс/с, пока испытуемый не определит оценочно субъективное слияние двух световых импульсов в один, на втором этапе измерений увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами с заданной постоянной скоростью порядка 5 мс/с, пока испытуемый не определит момент субъективного ощущения раздельности двух световых импульсов, на третьем этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами с заданной постоянной скоростью порядка 2 мс/с, пока испытуемый не определит момент субъективного слияния двух световых импульсов в один, отличающийся тем, что время восприятия зрительной информации человека принимают равным значению суммы длительности светового импульса и длительности паузы между двумя световыми импульсами в момент субъективного слияния двух световых импульсов в один, определенной на третьем этапе измерений [4].
Недостатком способа является:
- низкая точность определения времени восприятия зрительной информации, так как она определяется при непрерывно изменяющейся длительности паузы между двумя световыми импульсами, а глаз человека более чувствителен к восприятию дискретно изменяющейся длительности;
- ограниченность условий определения времени восприятия зрительной информации;
- привязка к стационарному оборудованию.
Известны нашлемные системы целеуказания и индикации (НСЦИ) - обязательная принадлежность современных боевых самолетов и вертолетов [5]. НСЦИ проецирует изображение на прозрачный экран, находящийся перед глазами пилота и закрепленный на его шлеме. Так как экран прозрачен, пилот может одновременно наблюдать и внешнюю обстановку, и индицируемую информацию: основные пилотажные параметры, тактическую и навигационную информацию.
Для исследовательской работы более перспективны устройства отображения дополненной реальности. Среди таких устройств известны легкие очки дополненной реальности компании Epson Moverio ВТ-200 или Google Project Glass [6] и миниатюрные контактные линзы дополненной реальности компании Innovega (система iOptik). Инновационная система iOptik может работать в паре со специализированными очками. Ее пользователь фокусируется одновременно на нескольких объектах разной удаленности, причем восприятие одного объекта не мешает восприятию другого [7].
Однако эти технические средства не предназначены для определения времени восприятия зрительной информации.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении точности определения времени восприятия зрительной информации, обеспечении возможности расширения условий определения времени восприятия зрительной информации, например, при выполнении двигательного или иного нагрузочного теста в стационарных условиях или наземных, водных или полетных перемещениях испытуемого.
Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют последовательность двух световых импульсов длительностью 50 мс, разделенных паузой, равной 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1,5 с, на первом этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в один, на втором этапе измерений увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов, время восприятия зрительной информации человека принимают равным значению суммы длительности светового импульса и длительности паузы между двумя световыми импульсами в момент ощущения раздельности двух световых импульсов, определенной на втором этапе измерений, причем новым является то, что световые импульсы предъявляют при помощи носимого устройства, формирующего дополненную реальность, на первом этапе уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,5 мс, на втором этапе увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, длительность паузы между двумя световыми импульсами в момент ощущения раздельности двух световых импульсов фиксируют, далее, в процессе выполнения двигательного или нагрузочного теста в стационарных условиях или наземных, водных или полетных перемещениях периодически с заданным периодом испытуемому предъявляют световые импульсы с последней зафиксированной длительностью паузы, если испытуемый ощущает слияние двух световых импульсов в один, увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов, длительность паузы между двумя световыми импульсами в момент ощущения раздельности двух световых импульсов фиксируют, если испытуемый ощущает два световых импульса раздельными, уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в один, длительность паузы между двумя световыми импульсами в момент слияния двух световых импульсов в один фиксируют.
Предлагаемый способ определения времени восприятия зрительной информации осуществляется следующим образом.
На испытуемом закрепляют носимое устройство (шлем, очки или линзы), формирующее дополненную реальность, которое входит в состав исследовательского программно-аппаратного комплекса. Исследователь из библиотеки программ комплекса выбирает и задает испытуемому режим двигательного или нагрузочного теста.
Затем на устройство, формирующее дополненную реальность, подают последовательность двух световых импульсов длительностью 50 мс, разделенных паузой, равной 150 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1,5 с.
На первом этапе измерений уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,5 мс, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в один.
На втором этапе измерений увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов. Длительность паузы между двумя световыми импульсами в момент ощущения раздельности двух световых импульсов фиксируют.
Время восприятия зрительной информации человека принимают равным значению суммы длительности светового импульса и длительности паузы между двумя световыми импульсами в момент ощущения раздельности двух световых импульсов, определенной на втором этапе измерений.
Далее, в процессе выполнения двигательного или нагрузочного теста в стационарных условиях или наземных, водных или полетных перемещениях периодически с заданным периодом испытуемому предъявляют световые импульсы с последней зафиксированной длительностью паузы.
Если испытуемый ощущает слияние двух световых импульсов в один, увеличивают длительность паузы между двумя световыми импульсами при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент ощущения раздельности двух световых импульсов. Длительность паузы между двумя световыми импульсами в момент ощущения раздельности двух световых импульсов фиксируют.
Если испытуемый ощущает два световых импульса раздельными, уменьшают длительность паузы между двумя световыми импульсами при каждом последующем предъявлении дискретно с заданным постоянным шагом 0,1 мс, пока испытуемый не определит момент слияния двух световых импульсов в один. Длительность паузы между двумя световыми импульсами в момент слияния двух световых импульсов в один фиксируют.
Фиксация длительности паузы производится по условным действиям или сигналам испытуемого, которые фиксируются программно-аппаратным комплексом или исследователем. При удалении испытуемого на значительное расстояние от исследователя связь и обмен информацией осуществляется по радиоканалу.
Заявляемый способ определения времени восприятия зрительной информации позволяет:
- повысить точность определения времени восприятия зрительной информации;
- расширить условия определения времени восприятия зрительной информации за счет возможности проведения испытаний в естественных или искусственных условиях, включая испытания при перемещениях на суше, в воде или воздухе;
- определять время восприятия зрительной информации с одновременным предъявлением испытуемому знаковых символов или другой дополнительной информации, необходимой для эффективного проведения теста вблизи или на удалении от исследователя в on-line режиме;
- контролировать во время выполнения двигательного или нагрузочного теста по динамике времени восприятия зрительной информации функциональное состояние испытуемого, в частности развитие утомления.
При осуществлении заявляемого способа могут использоваться известные технические решения и средства. Для компьютерной обработки информации может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.
Заявляемый способ определения времени восприятия зрительной информации отличается от известных новыми свойствами, обуславливающими получение положительного эффекта. Способ позволяет определять время восприятия зрительной информации в условиях, при которых ранее это невозможно было выполнить.
Источники информации
1. Заявка РФ на изобретение 99103477/14, МКИ А61В 3/06. Способ определения латентного периода зрительного восприятия человека. / Аграновский А.В., Берг О.Ю., Евреинов Г. Е. - Изобретения. Полезные модели: Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам. - 2001. - №1. - С. 14.
2. Костандов Э.А., Арзуманов Ю.Л., Важнова Т.Н., Рещикова Т.Н., Шостакович Г.С. Принятие решения и "средний член" рефлекса по И. М. Сеченову // Физиология человека. - 1979. - Т. 5. - №3. - С. 415-426.
3. Костелянец Н.Б., Каменкович В.М. Временные характеристики оценки простых свойств контурных и текстурированных изображений // Физиология человека. - 1984. - Т. 10. - №2. - С. 272-275.
4. Патент 2209030 РФ, А61В 5/00. Способ определения времени восприятия зрительной информации. / В.В. Роженцов, И.В. Петухов (РФ). - Опубл. 27.07.2003, Бюл. №21.
5. Филатов О., Солдатенков В. Электромагнитная система позиционирования для нашлемной системы целеуказания и индикации // Электроника: наука, технология, бизнес. - 2003. - №5(47). - С. 62-71.
6. [Электронный ресурс]. URL: https://hi-tech.mail.ru/review/epson_moverio_bt-200-rev.html.
7. [Электронный ресурс]. URL: http://innovega-inc.com.