用于恢复盲人颜色感知的系统和方法技术方案

公开了一种用于引起或增强盲人或视障者对颜色的感知的系统和方法。该系统可以包括：与盲人或视障者相关联的电磁刺激设备；以及用于接收图像并检测图像中对象的颜色的可视化设备，其中电磁刺激设备被配置为基于电磁刺激参数来刺激盲人或视障者，该电磁刺激参数基于由可视化设备检测到的颜色而变化。该方法可以包括：基于由与电磁刺激设备结合使用的可视化设备检测到的颜色改变电磁刺激设备的与盲人或视障者的眼睛相关联的电磁刺激参数；以及根据电磁刺激参数用电磁刺激设备刺激眼睛。据电磁刺激参数用电磁刺激设备刺激眼睛。据电磁刺激参数用电磁刺激设备刺激眼睛。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于恢复盲人颜色感知的系统和方法
[0001]专利技术人：Mark S.Humayun，Lan Yue
[0002]受让人：南加州大学
[0003]优先权声明
[0004]本申请要求于2020年9月24日提交的标题为“System and Method for Restoring Color Perception to the Blind”的美国临时专利申请号63/082,699的优先权。该
‘
699公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。


[0005]本公开内容一般而言涉及用于引起或增强盲人或视障者对颜色的感知的系统和方法，更具体而言，涉及改变电磁刺激设备中的电磁刺激以引起或增强对颜色的感知。

技术介绍

[0006]已经做出各种努力来帮助失去其视力(完全丧失视力或严重丧失视力)的人重新获得一些他们感知周围世界的能力。特别地，刺激剩余内部视网膜神经元、绕过严重受损的光感受器的生物电子视网膜假体已被证明可以恢复盲人或视障者的某些方面的视力。但是，迄今为止使用的系统是像素化的、颗粒状的和单色的，使盲人或视障者严重缺乏关于他们周围环境的信息。因此，迫切需要一种可以向盲人提供更多信息以增强他们感知其周围环境的能力的系统。

技术实现思路

[0007]公开了一种引起或增强盲人或视障者对颜色的感知的方法。该方法可以包括：基于由与电磁刺激设备结合使用的可视化设备检测到的颜色，改变电磁刺激设备的与盲人或视障者的眼睛相关联的电磁刺激参数；以及根据电磁刺激参数用电磁刺激设备刺激眼睛。
[0008]公开了一种用于引起或增强盲人或视障者对颜色的感知的系统。该系统可以包括：与盲人或视障者相关联的电磁刺激设备；以及用于接收图像并检测图像中对象的颜色的可视化设备，其中电磁刺激设备被配置为基于电磁刺激参数来刺激盲人或视障者，该电磁刺激参数基于由可视化设备检测到的颜色而变化。
[0009]在示例实施例中，公开了一种制品。该制品可以包括非暂态、有形计算机可读存储介质，其上存储有指令，该指令响应于处理器的执行，使处理器引起或增强盲人或视障者对颜色的感知，操作包括：基于由与电磁刺激设备结合使用的可视化设备检测到的颜色，改变电磁刺激设备的与盲人或视障者的眼睛相关联的电磁刺激参数；以及根据电磁刺激参数用电磁刺激设备刺激眼睛。
附图说明
[0010]当结合各图考虑时，可以通过参考详细描述和权利要求来获得对本公开的更完整的理解，各图中相同的附图标记贯穿各图指代相似的元件，并且：
[0011]图1是根据各种实施例的用于引起或增强盲人对颜色的感知的系统的示例性高级概述。
[0012]图2A、2B和2C是图示根据各种实施例的用于引起或增强盲人对颜色的感知的(一个或多个)示例性方法的流程图。
[0013]图3是图1的示例系统的图示。
具体实施方式
[0014]根据各种示例实施例，本文描述了一种用于引起或增强盲人或视障者对颜色的感知的方法。该方法包括基于由与电磁刺激设备结合使用的可视化设备检测到的颜色，改变电磁刺激设备的与盲人或视障者相关联的电磁刺激参数；以及根据电磁刺激参数用电磁刺激设备刺激眼睛。在示例实施例中，本文公开的方法和系统促进调频生物电子颜色感知。
[0015]在示例实施例中，患者是盲人。在另一个示例实施例中，患者是视障者。在示例实施例中，该人可能由于视网膜色素变性(RP)或亚瑟综合症
‑
2(USH2)而失明。此外，该人可能因其它疾病、缺陷或受伤而失明。根据各种实施例，盲人在应用视觉增强工具之前没有光感知或裸光感知。为了简洁起见，当在本文中使用时，对盲人的引用应被理解为包括“视障者”。此外，本文描述的系统和方法可以对引起或增强颜色感知将会有用的任何人有用，只要该解决方案对患者的视觉感知情况具有净积极性。该系统和方法使得能够增强颜色感知，其使得盲人能够区分不同视野区域的不同颜色、促进颜色信息与空间信息的整合、促进更快且更准确的对象识别、目标定位和视觉引导定向、对空间信息丢失的补充、促进彩色对象的边缘检测、辅助区分两个相似形状的对象，以及促进更快的视野扫描和更准确的视野分割。
[0016]如上所述，在因视网膜色素变性(RP)失明的患者中，绕过严重受损的光感受器刺激剩余视网膜内神经元的生物电子视网膜假体已被证明可以恢复部分视力。这些植入物将视觉场景的亮度编码为电刺激。但是，这些系统不提供任何色彩信息(无颜色信息)。但是，在识别对象和适应环境方面，颜色在视觉处理中起着非常重要的作用。这在当今视网膜假体产生的低空间分辨率下尤为重要。例如，当今的生物电子视网膜假体可以提供苹果和橙子的颗粒状/像素化图像，但在图像检测中可能难以将这两个对象彼此区分开和/或在没有颜色或分辨率没有显著提高的情况下识别这些对象。
[0017]在示例实施例中，本文描述的系统和方法被配置为增强盲人或视障者对颜色的感知。替代地，本文描述的系统和方法可以被配置为恢复盲人或视障者的颜色感知。该系统可以被配置为增加盲人或视障者感知的视觉内容信息，以通过提供关于由可视化设备捕获的视野中的对象的颜色内容信息来帮助定向和移动以及对象检测。换句话说，本文描述的系统和方法被配置为增加信息内容而不增加像素的数量/空间分辨率。这可以通过改变电磁刺激参数来实现。在示例实施例中，该方法在视网膜假体(或视觉假体)中实现以提供有限的色觉作为视觉的额外维度。根据本文所述的各种属性，该系统和方法可以促进“色觉”和/或“视网膜刺激”。
[0018]现在参考图1，公开了用于引起或增强盲人或视障者的颜色感知的系统100。在示例实施例中，系统100包括电磁刺激设备110和可视化设备120。
[0019]可视化设备120
[0020]在示例实施例中，可视化设备120被配置为接收图像并检测该图像的至少一部分中的颜色。在示例实施例中，可视化设备120包括相机。可视化设备120例如可以包括能够观察视场并捕获表示视场和其中的对象的一个或多个图像的数码相机或摄像机。在其它示例实施例中，可视化设备120可以包括被配置为像典型眼镜一样穿戴在头上的眼镜，其中相机安装到眼镜以用于接收图像。在其它示例实施例中，可视化设备120可以戴在帽子或头盔上，诸如用用于记录户外探险的视频系统实现。此外，可视化设备120可以包括用于接收盲人周围区域的图像的任何合适的视频/相机系统。可视化设备120可以被配置为从盲人的有利点接收图像。
[0021]在示例实施例中，可视化设备120还包括处理器。在示例实施例中，处理器被配置为接收(一个或多个)图像并识别(一个或多个)图像中的颜色。在示例实施例中，可视化设备120被配置为使电磁刺激设备110基于由可视化设备120接收到的图像中的颜色来改变电磁刺激的参数。
[0022]在示例实施例中，可视化设备120可以被配置为向电磁刺激设备110发送信号，该信号使可视化设备120基于由可视化设备120接收到的图像中的颜色改变电磁刺激的参数。在示例实施例中，如下面进一步描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种引起或增强盲人或视障者对颜色的感知的方法，包括：基于由与电磁刺激设备结合使用的可视化设备检测到的颜色，改变电磁刺激设备的与盲人或视障者的眼睛相关联的电磁刺激参数；以及根据电磁刺激参数用电磁刺激设备刺激眼睛。2.如权利要求1所述的方法，其中改变电磁刺激参数还包括经由到电磁刺激设备的无线信号来控制电磁刺激参数的变化。3.如权利要求2所述的方法，其中无线信号是响应于由可视化设备检测到的内容而提供的，其中无线信号是以下之一：射频信号、蓝牙信号、Wi
‑
Fi信号和光信号。4.如权利要求1所述的方法，其中电磁刺激参数是刺激频率，并且其中改变电磁刺激设备的电磁刺激参数包括对电磁刺激设备的刺激的频率调制。5.如权利要求4所述的方法，其中电磁刺激设备包括附接到眼睛的视网膜的电极。6.如权利要求4所述的方法，其中电磁刺激设备包括附接到视觉系统的任何部位的电极。7.如权利要求6所述的方法，其中视觉系统包括以下至少之一：视神经、外侧膝状核和大脑的视觉皮层。8.如权利要求4所述的方法，其中电磁刺激设备包括附接到人体的任何感觉部位的电极。9.如权利要求8所述的方法，其中人体的感觉部位包括以下至少之一：皮肤、听觉通路、嗅觉通路和味觉通路。10.如权利要求4所述的方法，还包括对电磁刺激参数的个性化调整，使得刺激频率为每个个体盲人或视障者提供对由可视化设备检测到的颜色的最佳感知。11.如权利要求10所述的方法，包括：向盲人或视障者显示已知颜色；通过重复以下过程优化刺激优选频率：将刺激频率设置为第一频率；将刺激频率设置为第二频率；从盲人或视障者获得关于第一频率和第二频率中哪一个引起对已知颜色的更好感知的反馈，并且使用所述反馈来设置优选频率；以及将刺激频率设置为优选频率。12.如权利要求10所述的方法，包括：基于第一已知颜色，将针对第一颜色的第一优选频率调整到个人感知到第一已知颜色的最佳频率；保存针对第一颜色的第一优选频率；基于第二已知颜色，将针对第二颜色的第二优选频率调整到个体感知到第二已知颜色的最佳频率；保存针对第二颜色的第二优选频率；以及当第一颜色被可视化设备观察到时基于保存的第一优选频率改变电磁刺激设备的刺激频率，并且当第二颜色被可视化设备观察到时基于保存的第二优选频率改变电磁刺激设备的刺激频率。
13.如权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：南加利福尼亚大学，
类型：发明
国别省市：