随机点光栅板的立体视觉检测分析与应用评估

吴微微，彭秀军

随机点光栅立体视觉检测图板(海军总医院与北京嘉铖视欣数字医疗技术有限公司研制)是应用计算机制图软件，以随机点立体图对(randomdot stereograms，RDS)技术为基础，按照不同立体视锐度分级(1 200″、1 000″、800″、600″、400″、200″、100″、60″)，每个级别设计1对随机点立体视觉检查图，生成TIF格式的电子文件。采用CTP制版设备，将电子文件的图像输出到印版上，而后直接印刷在光栅材料上，制成随机点光栅立体视觉检测图板。本研究选择150名正常人，应用随机点光栅板、数字化立体视觉检查图(颜氏图)和Titmus立体视检查图进行立体视锐度检测，通过对照研究对随机点光栅立体视觉检测图板的实用性与准确性进行评估。

1 对象与方法

1.1 对象

选取门诊健康体检人员150人，年龄12～40岁，平均年龄(26.15±8.45)岁，其中男性65人，女性85人。入选标准:双眼矫正视力≥0.8，外眼及眼底无异常，无显性斜视，无色盲，所有受检者均有正常的理解能力和表达能力。

1.2 方法

1.2.1 全部受检者行筛选检查 (1)视力检查:在标准照明状态(1000 lx)下用缪氏对数视力检查表检查远视力，用徐氏标准近视力表检查裸眼或佩戴眼镜后的近视力。所有受试者矫正后的远、近视力均≥0.8;(2)排除色觉异常;(3)双眼正位，无显性斜视;(4)外眼检查无明显异常。

1.2.2 近立体视功能检查 在良好的自然光线下，检查距离40 cm，屈光不正者同时戴屈光矫正眼镜。(1)随机点光栅立体视觉检测图板检查。受检者在裸眼状态下直接观看8幅立体图，视差分别为1 200″、1 000″、800″、600″、400″、200″、100″、60″，以能正确读出最小秒数的立体图形记为该被检者的立体视锐度。(2)颜氏图检查。受检者戴红蓝眼镜，红色在右，蓝色在左;首先应用大视野立体盲筛查图初步筛查，无法通过者记录为无立体视觉，通过者阅读立体视锐度检查图，该图由6幅随机点图组成，视差分别为800″、400″、200″、100″、60″、40″，受试者能正确读出最小秒数的立体图作为该受试者的立体视锐度值。(3)Titmus检查。受检者戴偏振光眼镜，定性图示教通过后(无法通过者记为无立体视觉)查1～9号圆圈图，视差分别为800″、400″、200″、140″、100″、80″、60″、50″、40″，能分辨的最小视差记录为该者的立体视锐度值。

1.3 立体视锐度分级

为了便于统计，将立体视锐度检查结果统一按黄斑中心凹立体视(≤60″)、黄斑立体视(80″～200″)、周边立体视(＞200″)分级，立体视锐度≤60″为正常。

1.4 统计学处理

检测数据采用SPSS 17.0软件进行χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

150名正常视力的被检者经过3种检测方法达到正常立体视锐度(≤60″)的:光栅板143人(95.3%)、颜氏图141人(94.0%)、Titmus 145人(96.7%)。经χ2检验，3种方法的检测结果差异无统计学意义(P＞0.05)。见表1。说明3种检测方法对12～40岁年龄段被检者的立体视锐度检查结果是一致的，随机点光栅板检查结果是准确可靠的。

表1 150名被检者3种方法检测的立体视锐度结果［例(%)］

3 讨论

立体视觉又称视觉、深度视觉、空间视觉，是指双眼和视中枢感知各种物体在三维空间内的方位、距离、深度的功能，是双眼产生的立体视差，或称零视差、交叉视差或非交叉视差，是双眼视觉功能的整体效应特征。立体视觉缺失会直接影响人们的生活质量及职业选择，立体视觉检查在眼科视功能检查学中占重要地位，对临床有重要价值。立体视锐度的检查方法有很多种，主要分为2类。一是图形立体视觉检查法，即传统经典立体视觉检查法。以Titmus为代表，可以定量检测立体视锐度，是一类低端粗放局部非中央眼立体视检查方法［1-3］，目前已经逐步被随机点立体视检查所取代。二是随机点立体视觉检查法，即现代立体视觉检查方法。Julesz发明的RDS克服了传统检查法存在单眼线索的弊端，可以精确地定量检查立体视觉，被公认为立体视觉检查的金标准。Birch等［4］报道随机点法的准确率高且更精确，Ohlsson等［5］发现随机点法灵敏度较Titmus法高。1972年荷兰出版了第1部随机点立体视觉检查图。1985年，海军总医院颜少明教授与中科院郑竺英教授合作，应用RDS技术出版了我国第1本《立体视觉检查图》［6］，2004年升级为《数字化立体视觉检查图》［7］。2012年由海军总医院与北京嘉铖视欣数字医疗技术有限公司合作，以RDS技术为基础，应用计算机制图软件，研发了一种新型的裸镜化的《随机点数字化光栅立体视觉检查图》，简称光栅板。

本研究所用光栅板、颜氏图及Titmus对双眼视功能正常者的检查结果一致性好，差异无统计学意义，说明光栅板对立体视觉检查结果可靠。对2例立体视觉异常(周边立体视)的被检者复查眼位，其中1例(光栅板200″、颜氏图200″、Titmus 100″)诊断为微小度数外斜视，另1例光栅板100″、颜氏图200″、Titmus 40″者给予足够的光照亮度后，复查立体视觉结果为光栅板100″、颜氏图100″、Titmus 40″，重新验光配镜发现有轻度的屈光不正。说明Titmus特异性低而光栅板灵敏度高。

Titmus是图形立体视觉检查图，更易刺激融合产生立体视觉，它由图形或线条构成，属于局部立体视范畴。其优点是使用简单方便，受试者乐于接受，不受年龄及文化水平限制。缺点是受试者可凭视觉经验和记忆猜测图形特点，具有单眼线索，容易产生假阳性，不能准确反映双眼单视的整体立体视觉功能［8］。但由于其趣味性强，易于理解，易被儿童接受，可用于临床大规模的儿童立体视觉检测［9］。

颜氏图对立体视觉正常检出率偏低，异常率明显偏高。它是随机点立体视觉检查图，不容易刺激融合机制，没有任何单眼线索，双眼视差被巧妙地隐藏在一片混沌的乱点中，如同密码图，被检查根本无法猜测，能精确地测定高级的整体立体视，客观评估双眼视觉。但是可能会因为检查时间长短以及受试者文化水平、检查图亮度及色度［10-11］、随机点图形质地等的不同［12-13］或印刷质量问题、佩戴镜片颜色深浅［14］难以克服检查造成的双眼分离产生融合困难而出现假阴性结果，故立体视检测准确性稍差。此外，佩戴红蓝眼镜也使得颜氏图的亮度、对比度和清晰度受到损失。

随机点光栅立体视觉检测图板以RDS为基础，超常量增扩视差像素和立体图像几何面积，强化信息刺激，对伪装像素进行异化处理，降低噪声。采用CTP制版设备将电子文件的图像直接输出到高精密度光栅材料上，显著提高了输出精度。在印刷过程中通过印刷机套准控制，确保图像的分切线和光栅材料的栅格完全平行，从而提供了最佳的立体感，制作出最小检测视差达到60″级的立体视觉检测图板。其特点是被检者无须佩戴偏振光眼镜或普通红绿色分视眼镜，避免了眼镜对立体视检查图亮度的串扰和人与人之间的交叉感染，只需双眼同时注视随机点光栅立体视觉检测图，即可看到凸出于图片背景的图案，与颜氏图及Titmus比较极少有残影干扰，信号噪声比更高，能很真实地反映双眼在自然状态下的立体视觉状态，使立体视锐度检测规范化，具有客观性和实用性。作为一种新型的近距离中央立体视的定性和定量检查工具，可用于常规眼科体检、特殊行业择业、人员招聘体检及某些眼疾(如斜视、弱视)的早期诊断性检查，值得推广使用。

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(本文编辑:施 莼)