[发明专利]基于收缩压和脉搏率功率谱的视觉诱导晕动症检测方法

说明书

技术领域

本发明属于立体显示技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于收缩压和脉搏率功率谱的视觉诱导晕动症检测方法。

背景技术

近年来，显示技术的快速发展使得越来越多的人们不断接触到全新的显示环境，例如高分辨率和强深度对比的宽屏电视机、裸眼3D电视机以及在虚拟现实和游戏中所使用的头戴式显示器。此外，伴随视频处理和计算机图形学技术的发展，出现了大量的包含复杂且频繁的视点运动的新颖的图像，而这些是传统摄像技术所不能实现的。这些技术的发展与运用，使得图像不再仅仅局限于显示器的平面上，而是体现出图像的深度感、层次感、真实感以及图像的显示分布情况，使画面变得立体逼真，带给了观众人们前所未有的观影体验。与此同时，伴随这些技术的不断发展与成熟，立体显示技术在现代医疗、军事国防、教育教学、智能家居等许多领域也获得了巨大的运用和推广。

先进的显示技术因其强烈的立体感和沉浸感，很大程度上推进了其在各个领域的应用与发展，但也存在一定的弊端，最突出的问题就是在观影过程中往往会引发视觉诱导晕动症(visually induced motion sickness,VIMS)，包括视觉疲劳、视力模糊、复视、恶心、呕吐、眩晕等症状，这些都严重威胁着人们的身体健康，同时也阻碍了显示技术的进一步发展与推广。为了降低视觉诱导晕动症所带来的风险，有必要分析造成视觉诱导晕动症的因素与条件。而为了实现这一目的，必须首先探寻出一种可以定量评估视觉诱导晕动症影响的方法。在视觉诱导晕动症评估方法方面，较为主流的方法是主观分析法和主客观相结合的分析法。

主观分析法就是受试者在实验过程中，依据模拟晕动症问卷(Simulator Sickness Question，SSQ)中的问题及级别划分来作答，以完成对自身晕动级别的评估。早在1965年，Kellogg等人发明了晕动症问卷(Motion Sickness Questionnaire,MSQ)来研究晕动症，最初的晕动症问卷通常包括25-30个和晕动症有关的症状，对于每一个症状，每个受试者要依据自身情况给出可以反映该症状严重程度的等级评估，通常无症状时对应0级，症状最严重时对应最高级。之后，在MSQ的基础之上，Frank等人研究出了模拟晕动症问卷。模拟晕动症问卷表所包含的症状和晕动症问卷表所包含的内容是有所不同的，主要涉及眼球运动(Oculomotor)、方向障碍(Disorientation)和恶心(Nausea)三个方面。

许多专家学者采用这种主观分析法对晕动症做出了有效的评估，但主观分析法确实存在以下缺点：

①采用主观分析法时，对于每个症状的分级是有限的，很难细化；

②主观分析法常常是在实验前后进行，很难在实验中进行测量，因而其准确性较低；

③问卷中所涉及的症状可能会对受试者形成一定的诱导甚至误导作用，进而使得受试者不能真切地反映自身的情况。

因此，采用单一的主观分析法并不是一种非常理想的视觉诱导晕动症评估方法。许多学者在主观分析法的基础上，引入了客观的生理数据，采用主客观相结合的分析方来对VIMS进行评估。

已有研究表明，胃电图(Electrogastrogram,EGG)、心电图(Electrocardiogram,ECG)、唾液皮质醇级别(Salivary cortisol level)、血压(Blood pressure,BP)、脉搏率(Pulse rate,PR)和脑电图(Electroencephalogram,EEG)等都可以作为VIMS的评估指标。同时，血压(Blood pressure,BP)、心率(Heart rate,HR)、脉搏率(Pulse rate,PR)作为体现和反映人体状况的最基本的生理参数，是身体健康状况的重要生理指标，也引起了许多学者的关注，他们试图基于血压、心率、脉搏率来对VIMS进行分析与研究。