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Dokumentenidentifikation DE69315300T2 09.04.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0590231
Titel Analysengerät der Tiefenwahrnehmung
Anmelder ATR Auditory and Visual Perception Research Laboratories, Kyoto, JP
Erfinder Uomori, Kenya, c/o ATR Auditory & Visual Perc., Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto, JP;
Yamada, Mitsuho, c/o ATR Auditory & Visual Perc., Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto, JP
Vertreter Prüfer und Kollegen, 81545 München
DE-Aktenzeichen 69315300
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 18.03.1993
EP-Aktenzeichen 931044721
EP-Offenlegungsdatum 06.04.1994
EP date of grant 19.11.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.04.1998
IPC-Hauptklasse A61B 3/113

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Analysieren einer Tiefenwahrnehmung. Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum Analysieren einer Tiefenwahrnehmung eines Objektes zum Beurteilen eines stereoskopischen Bildes.

Beschreibung der Hintergrundtechnik

Es ist aus der EP-A-0 578 907 (Stand der Technik nach Art. 54(3)) bekannt, eine Sehliniendetektion in einer medizinischen Diagnosevorrichtung zum Abschätzen einer Fehlfunktion eines externen räumlichen Sehens inklusive einer Erkennung der Tiefe durch einen Patienten zu verwenden.

In allgemeinen ist die Tiefensinneswahmehmung von stereoskopischen Bildern subjektiv beurteilt worden. Ein solches Beispiel ist in "Depth Perception with Random-dot Stereograns under Dihcoptic-Sequential Presentation", Transactions of Insitute of Electronics Information and Communication Engineers of Japan, MBE 88-188, S. 193-198 von Sato beschrieben.

Dieser Artikel berichtet Ergebnisses eines binokularen stereoskopischen Schielexperimentes durch dichoptische Stimulatiön. Genauer gesagt, in dem Experiment wird ein willkürliches Punktmuster aus 3 x 3 Pixeln auf einer Farb-CRT angezeigt, der zentrale Abschnitt des willkürlichen Punktmusters wird als ein Ziel bewegt, um eine Ungleichheit zu liefern, die Dauer der Präsentation wird geändert und das Subjekt wird nach einer Bestimmung gefragt, ob das Ziel vor oder hinter dem Hintergrund ist.

Jedoch ermittelt oder mißt das in diesem Artikel offenbarte Verfahren die Tiefensinneswahmehmung des Subjektes in einer phsychophysischen Art und Weise, die einige zehn Mal von wiederholten Versuchen pro einer Bedingung benötigt. Falls das Verfahren der Messung nicht geeignet eingestellt ist, beeinträchtigt die subjektive Bestimmung des Subjektes selbst die Messung selbst. Zusätzlich, da eine große Anzahl von Berechnungen notwendig sind, um die Ergebnisse der Messung zu erhalten, ist eine Echtzeitmessung schwierig.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tiefenwahrnehnungsanalysevorrichtung anzugeben, die eine Tiefenwahrnehmung eines Subjektes in einer objektiven Art und Weise in Echtzeit messen kann, so daß das Ergebnis der Messung zur Beurteilung stereoskopischer Bilder verwendet werden kann.

Kurz gesagt, bei der vorliegenden Erfindung wird eine Augenbewegung eines Subjektes, während das Subjekt auf ein Ziel zur Tiefenwahrnehmung starrt, detektiert, eine Sakkadekomponente wird entfernt, nur eine Übergangsaugenbewegung wird durch Verwendung der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Augenbewegung extrahiert und die Tiefenwahrnehmung des Subjektes wird durch Berechnung der Amplitude der Übergangsaugenbewegung, einer Änderung in den Konvergenzwinkel und einer Kreuzkorrelation der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der linken und rechten Augenbewegung bestimmt.

Daher kann entsprechend der vorliegenden Erfindung die Tiefenwahrnehmung objektiv in Echtzeit beurteilt werden und sie kann zur Beurteilung von stereoskopischen Bildern verwendet werden.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Kopfbewegung des Subjektes detektiert, und als Reaktion auf die detektierte Kopfbewegung und Augenbewegung werden die Amplitude der Übergangsaugenbewegung, die Änderung im Konvergenzwinkel, die Kreuzkorrelation der Beschleunigung und Geschwindigkeit der linken und rechten Augenbewegung berechnet, um die Tiefenwahrnehmung des Subjektes zu bestimmen.

Darum kann entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine allgemeine Bestimmung der Tiefenwahrnehmung des Subjektes auf der Basis der Kopf- und Augenbewegungen des Subjektes realisiert werden.

Das Vorhergehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, offensichtlicher.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel des Augenbewegungsdetektionsabschnittes, der in Fig. 1 gezeigt ist, angebracht an einer Schutzbrille.

Fig. 3 zeigt ein spezifische Beispiel des Augenbewegungsdetektionsabschnittes.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel von Augenbewegungsdaten, die durch den Augenbewegungsdetektionsabschnitt detektiert sind.

Fig. 5 illustriert einen Konvergenzwinkel.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel des Bildes, das auf dem in Fig. 1 gezeigten Bildanzeigemonitor angezeigt ist.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 8 ist ein spezifischeres Flußdiagramm des Schrittes der Entfernung von Sakkaden, der in Fig. 7 gezeigt ist.

Fig. 9 zeigt ein Verfahren des Entfernens der Sakkaden.

Fig. 10 zeigt das Verfahren des Detektierens der Sakkaden.

Fig. 11 ist eine Darstellung von Signalformen zum Erläutern einer Erzeugung oder Nicht-Erzeugung einer Tiefenwahrnehmung.

Fig. 12 zeigt ein Verfahren des Abtastens der Augenbewegung.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel der Messung der Kreuzkorrelation Ψ (τ).

Fig. 14 zeigt ein Verfahren des Bestimmens einer Linie m aus Fig. 13.

Fig. 15 ist eine Blockdarstellung einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 16 ist ein Zeitablaufdiagramm zum Anzeigen eines stereoskopischen Bildes.

Fig. 17 ist eine Darstellung zum Erläutern einer Bewegung in der Tiefenrichtung in einem dreidimensionalen Raum eines einfachen Punktes.

Fig. 18 zeigt eine Bewegung in der Tiefenrichtung, wenn eine horizontale Ungleichheit gleich 0 gemacht ist.

Fig. 19 ist eine Blockdarstellung, die eine abermals weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 20 zeigt ein Beispiel des Kopfbewegungsdetektionsabschnitts, der in Fig. 19 gezeigt ist.

Fig. 21 zeigt ein Kopfkoordinatensystem.

Fig. 22 ist ein Flußdiagramm des Betriebes einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 1, um eine Bewegung der beiden Augen des Subjektes zu detektieren, ist ein Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2 vorgesehen, dessen Detektionsausgabe an eine Signalverarbeitungsschaltung 3 angelegt wird, um verarbeitet zu werden, und Augenbewegungsdaten werden an einen Berechnungsabschnitt 1 angelegt. Eine Tafel 4 zur Kalibrierung ist vor dem Subjekt vorgesehen. Die Tafel 4 zur Kalibrierung kalibriert den Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2. Ein Bildanzeigemonitor 5 ist hinter der Tafel 4 zur Kalibrierung vorgesehen. Der Bildanzeigemonitor 5 zeigt dem Subjekt ein Bild an einem entfernten Punkt und ein Bild an einem nahen Punkt an. Der Berechnungsabschnitt 1 analysiert die Augenbewegungsdaten, die durch den Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2 detektiert werden, wenn das Subjekt seine oder ihre Sehlinie von dem Bild an dem entfernten Punkt zu dem Bild an dem nahen Punkt auf dem Bildanzeigemonitor 5 bewegt, und bestimmt die Tiefenwahmehnung des Subjektes.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel, in dem der Augenbewegungsdetektionsabschnitt, der in Fig. 1 gezeigt ist, an einer Schutzbrille angebracht ist, und Fig. 3 zeigt ein spezifisches Beispiel des Augenbewegungsdetektionsabschnitts.

Der in Fig. 1 gezeigte Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2 ist an einer Schutzbrille angebracht, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und das Subjekt trägt die Schutzbrille. Der Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2 verwendet ein Limbusreflexionsverfahren und enthält Detektionsabschnitte 21 und 22 zum Detektieren der Bewegungen des linken und rechten Auges. Die Detektionsabschnitte 21 und 22 weisen jeweils eine lichternittierende Diode 24, die bezüglich des Augapfel 23 zentriert vorgesehen ist, und Photodioden 25 und 26, die auf beiden Seiten der Diode 24 vorgesehen sind, auf, wie es in Fig. 3(a) gezeigt ist. Eine lichtemittierende Diode, die Infrarotstrahlen, die eine relativ breite Divergenz von ungefähr ± 21º aufweisen, ausstrahlt, wird als die lichtenittierende Diode 24 verwendet, während solche, die eine enge Divergenz von ungefähr ± 10º aufweisen, als die Photodioden 25 und 26 verwendet werden. Der von der lichtenittierenden Diode 24 zu dem Augapfel 23 emittierte Lichtstrahl wird von der Iris des Auges 28 und von dem Weißen des Auges 27 mit unterschiedlicher Reflektivität reflektiert, und die Differenz in der Reflektivität wird durch einen Operationsverstärker 29 verstärkt. Falls die Differenz berechnet ist, wird eine horizontale Ausgabe (links und rechts) erhalten, wie in Figur 3(b) gezeigt ist, und falls die Summe durch einen Operationsverstärker 30 berechnet ist, wird eine vertikale (hoch und runter) Ausgabe erhalten, wie in Figur 3(c) gezeigt ist. Der Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2 kann eine Kontaktlinse oder eine TV-Kamera, die anders als das zuvor erwähnte Limbusreflektionsverfahren sind, verwenden.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel der Augenbewegungsdaten, die durch den Augenbewegungsdetektionsabschnitt detektiert sind, Fig. 5 zeigt den Konvergenzwinkel und Fig. 6 zeigt ein Beispiel des Bildes, das auf dem Bildanzeigemonitor angezeigt wird, der in Fig. 1 gezeigt ist.

Ein Bild C an einem entfernten Punkt und ein Bild D an einem nahen Punkt werden auf dem Bildanzeigemonitor 5 angezeigt, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und die Augenbewegungsdaten, die durch den Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2 detektiert werden, wenn das Subjekt seine oder ihre Sehlinie von dem Bild C an einem entfernten Punkt zu dem Bild D an einem nahen Punkt bewegt, sind so, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. In Fig. 4 stellt das Bezugszeichen a die Bewegung des linken Auges in der horizontalen Richtung Xeye-L, b die Bewegung des rechten Auges Xeye-R und c den Konvergenzwinkel dar.

Der Konvergenzwinkel bedeutet den Winkel der Sehlinie des linken Auges minus den Winkel der Sehlinie des rechten Auges. Wenn das Subjekt auf das Bild C an dem entfernten Punkt starrt, ist der Konvergenzwinkel αc, und wenn das Subjekt auf das Bild D an dem nahen Punkt starrt, ist der Konvergenzwinkel αD, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Wie aus Fig. 5 offensichtlich ist, der Konvergenzwinkel αD wenn das Subjekt auf das Bild D an einem nahen Punkt starrt, ist groß, während der Konvergenzwinkel αC, wenn das Subjekt auf das Bild C an einem entfernten Punkt starrt, kleiner ist. In anderen Worten, die Bewegung der Sehlinie in der Tiefenrichtung kann durch Änderung in dem Konvergenzwinkel dargestellt werden. Unter erneuter Bezugnahme auf die Änderung in dem Konvergenzwinkel aus Fig. 4, die Sehlinie des Subjektes bewegt sich auf der Oberfläche des Bildanzeigemonitors 5 und die Sehentfernung ändert sich kaum. Jedoch wird der Konvergenzwinkel erhöht, wenn das Subjekt auf das Bild D an einem nahen Punkt auf dem Schirm blickt. Die Änderung in dem Konvergenzwinkel wird in dieser Art und Weise erzeugt, wenn das Subjekt auf Bilder blickt, die einen Tiefenwahrnehmungssinn liefern. Die Augenbewegung, die eine solche Änderung in dem Konvergenzwinkel begleitet, wird als eine Übergangsaugenbewegung bezeichnet. In dieser Bewegung bewegen sich das linke und das rechte Auge in entgegengesetzten Richtungen. Jedoch ist die Änderung in dem Konvergenzwinkel der Augenbewegung inhärent, die induziert wird, wenn das Subjekt den Tiefenwahrnehmungssinn fühlt. Wenn das Subjekt den Bildanzeigemonitor 5 ein bißchen länger anstarrt, erkennt das Subjekt, daß sich der Sehabstand nicht geändert hat, da er oder sie bloß auf die Oberfläche des Bildanzeigenonitors 5 starrt, und der Konvergenzwinkel kehrt zu dem ursprünglichen Zustand zurück. Daher, falls eine solche Änderung in dem Konvergenzwinkel erzeugt wird, das heißt, wenn die Übergangsaugenbewegung erzeugt wird, wird angenommen, daß es eine Tiefenwahrnehmung gibt (das Subjekt fühlt den Tiefenwahrnehmungssinn).

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, Fig. 3 ist ein spezifischeres Ablaufdiagramm, das den Schritt der Entfernung von Sakkaden, der in Fig. 7 gezeigt ist, zeigt, Fig. 9 zeigt das Verfahren des Entfernens von Sakkaden und Fig. 10 zeigt das Verfahren des Detektierens von Sakkaden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 10 wird der Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Detail beschrieben. Zuerst wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine Tafel 4 zur Kalibrierung vor dem Subjekt plaziert und eine Kalibrierung wird ausgeführt. Bei dieser Kalibrierung starrt das Subjekt aufeinanderfolgend auf Ziele, die auf der Tafel 4 fixiert sind, wobei die Richtungen der Sehlinien zu diesem Ziel in voraus bekannt sind. Zu diesem Zeitpunkt berechnet der Berechnungsabschnitt 1 einen Koeffizienten zur Umwandlung der Ausgabe der Signalverarbeitungsschaltung 3 in eine Position der Sehlinie zur Kalibrierung. Wenn die Kalibrierung vervollständigt ist, wird die Tafel 4 zur Kalibrierung entfernt, und das Bild C an einem entfernten Punkt und das Bild D an einem nahern Punkt, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind, werden auf dem Bildanzeigemonitor 5 angezeigt. Die Augenbewegung, wenn das Subjekt seine Sehlinie von dem Bild C an dem entfernten Punkt zu dem Bild D an dem nahen Punkt bewegt, wird durch den Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2 detektiert, und die Augenbewegungsdaten werden durch Signalverarbeitungsschaltung 3 dem Berechnungsabschnitt 1 eingegeben. Der Berechnungsabschnitt 1 berechnet die Sehlinie auf der Basis der Augenbewegungsdaten und entfernt dann Sakkaden.

Die Augenbewegung kann in eine Hochgeschwindigkeitssprungaugenbewegung, die allgemein Sakkade genannt wird, eine relativ langsame Übergangsaugenbewegung und eine folgende Augenbewegung (glatte Bewegung, die auftritt, wenn die Sehlinie einen Objekt folgt) unterteilt werden. Allgemein ist die tatsächliche Augenbewegung eine Mischung dieser drei Typen von Bewegungen, wie es in Fig. 9(a) gezeigt ist. In Fig. 9(a) bezeichnet das Bezugszeichen # eine Sakkade. Um die Tiefenwahrnehmung zu bestimmen, muß die Sakkadekomponente entfernt werden. Es gibt zwei Verfahren der Entfernung. Das heißt, (1), da Sakkaden im allgemeinen so erzeugt werden, daß sie dieselbe Amplitude in der linken und rechten Richtung aufweisen, wird der Konvergenzwinkel, der die Differenz in dem Winkel der Sehlinie des linken und des rechten Auges ist, berechnet und eine Änderung in diesem wird gemessen. (2), da die Sakkaden manchmal in Asymmetrie in der linken und rechten Richtung auftreten, wird die Sakkadekomponente aus dem Ergebnis der Messung der Augenbewegung des linken bzw. des rechten Auges entfernt, der Konvergenzwinkel wird danach berechnet, und die Änderung in dem Konvergenzwinkel wird bestimmt. Das erstere Verfahren benötigt eine einfache Berechnung, das heißt, der Winkel der Sehlinie des rechten Auges minus der Winkel der Sehlinie des linken Auges. In dem letzteren Verfahren werden die Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Augenbewegung zuerst zur Entfernung der Sakkade berechnet.

Das Verfahren des Entfernens von Sakkaden wird im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 10 beschrieben. Der Berechnungsabschnitt 1 setzt die Zeit i auf 1 und setzt den Versatz auf 0. Dann berechnet der Berechnungsabschnitt 1 die Geschwindigkeit V(i) durch die folgende Gleichung.

V (i) = (E (i) -E (i-1) /Δt ...(1)

Dabei stellt E (i) den Winkel der Richtung der Sehlinie dar. Δt ist eine Zeit zwischen i und i-1 (=1). Der Berechnungsabschnitt 1 bestimmt, ob die Geschwindigkeit V (i) größer als ein Schwellwert TH ist oder nicht. Falls die Geschwindigkeit V (i) größer als der Schwellwert TH ist, wird bestimmt, daß die Sakkade erzeugt ist, wie es in Fig. 10(b) gezeigt ist, V (i) Δt wird dem Versatzwert hinzuaddiert, um die Größe der Sakkade zu berechnen, und die Sakkade wird von dem Winkel E (i) der Richtung der Sehlinie abgezogen. Dann wird 1 zur der Zeit i hinzuaddiert. Falls die Zeit i nicht größer als n ist, wird der oben beschriebene Betrieb wiederholt, bis die Zeit i den Wert n erreicht. Es kann bestimmt werden, daß die Sakkade erzeugt ist, wenn die Beschleunigung größer als ein gewisser Schwellwert TH2 ist, wie es in Fig. 10(c) gezeigt ist.

In dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel wird die Differenz zwischen benachbarten Daten in Zeitabfolgedaten der Augenbewegung berechnet, und wenn diese Differenz größer als der Schwellwert TH ist, wird bestimmt, daß die Sakkade erzeugt ist. Der Versatz in dem akkumulierten Wert der Sakkadekomponente von dem Zeitpunkt 1 = 0 wird berechnet, und durch Abziehen der Größen S1 bis S5 der Sakkaden von den gemessenen Daten V (i), die in Fig. 9 (a) gezeigt sind, kann die Signalform der Augenbewegung, wobei die Sakkaden entfernt sind, erhalten werden, wie es in Fig. 9(b) gezeigt ist. Nach einer solchen Verarbeitung wird die Subtraktion der Winkel der linken und der rechten Sehlinie bewirkt, um die zeitliche Änderung des Konvergenzwinkels zu liefern.

Wie oben beschrieben wurde, wird durch eines der oben beschriebenen zwei Verfahren eine zeitliche Änderung des Konvergenzwinkels erhalten, und basierend darauf werden eine Amplitude und eine Änderung (Differentialwert) desselben berechnet, um zu analysieren, ob eine Übergangsaugenbewegung erzeugt ist.

Fig. 11 ist eine Darstellung von Signalformen, die eine Erzeugung oder eine Nicht-Erzeugung einer Tiefenwahrnehmung zeigen. Wie in Fig. 11(a) gezeigt ist, falls das Subjekt ein Starren auf das Bild D an dem nahen in Fig. 6 gezeigten Punkt zum Zeitpunkt t = 0 startet, steigt der Konvergenzwinkel nach dem Ablauf eines vorgeschriebenen Zeitraums an und nimmt danach den ursprünglichen Zustand wieder an. Durch Messen der Amplitude des Konvergenzwinkels (Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Wert vor dem Start der Bewegung der Sehlinie) X wird eine Bestimmung, ob die Tiefenwahrnehmung erzeugt ist, basierend auf diesem Wert ausgeführt. Falls der Betrag von X größer als ein gewisser Schwellwert ist, wird bestimmt, daß eine Tiefenwahrnehmung erzeugt ist. Die Standardabweichung oder Varianz des Wertes der Änderung des Konvergenzwinkels kann berechnet werden, um die Erzeugung der Tiefenwahrnehmung zu bestimmen, falls ein solcher Wert groß ist. Alternativ kann die Geschwindigkeit (Differential erster Ordnung) der Daten der zeitlichen Änderung des Konvergenzwinkels, die in Fig. 11(b) gezeigt ist, oder die Beschleunigung (Differential zweiter Ordnung), die in Fig. 11(c) gezeigt ist, berechnet werden. Unter Verwendung des Betrages des Maximalwertes, der Standardabweichung oder Varianz der Geschwindigkeit oder der Beschleunigung kann eine Erzeugung einer Tiefenwahmehnung bestimmt werden, basierend darauf, ob ein solcher Wert größer als ein gewisser Schwellwert ist.

Um zu bestimmen, ob eine Tiefenwahrnehmung erzeugt ist oder nicht, wenn das Subjekt auf ein bewegtes Bild blickt, ist das folgende Verfahren verfügbar. Genauer gesagt, ob eine Bewegung wie eine Übergangsaugenbewegung, in der sich das linke und das rechte Auge in entgegengesetzten Richtungen bewegen, erzeugt wird und es eine Tiefenwahrnehmung gibt, oder ob eine Bewegung wie eine folgende Augenbewegung, in der sich das linke und rechte Auge in derselben Richtung bewegen, erzeugt wird und das Subjekt ein sich in der Tiefenrichtung bewegendes Objekt nicht erkennt, kann bestimmt werden. Als ein Verfahren der Messung wird die Richtung der Sehlinie der Augäpfel oder das Differential erster Ordnung (Geschwindigkeit) oder das Differential zweiter Ordnung (Beschleunigung) bezüglich der Zeit derselben berechnet, wobei die zeitliche Anderung derselben auf einen Graphen aufgetragen wird, und durch Bestimmen, ob die Bewegung des linken und des rechten Auges in entgegengesetzten Richtungen oder derselben Richtung erfolgt, kann bestimmt werden, ob es eine Tiefenwahrnehmung gibt oder nicht.

Bezüglich des Verfahrens zum Messen der Erzeugung einer Übergangsaugenbewegung (bezogen auf die Erzeugung einer Tiefenwahrnehmung) und die Erzeugung einer paarweisen Augenbewegung (Tiefenwahrnehmung ist nicht erzeugt: bezogen auf einfache zweidirnensionale Bewegung) gibt es ein Verfahren des Messen einer Kreuzkorrelation der Geschwindigkeit und Beschleunigung des linken und rechten Auges. Falls das in Fig. 6 gezeigte Bild ein bewegtes Bild ist, werden drei Typen von Augenbewegungen, das heißt eine Sakkade, eine Übergangsaugenbewegung und eine folgende Augenbewegung, die oben erwähnt wurden, erzeugt. Zuerst wird unter Verwendung des oben erwähnten Verfahrens die Differenz zwischen dem Winkel der Sehlinie des linken und des rechten Auges oder die Sakkade der entsprechenden Augenbewegung entfernt, und dann wird der Konvergenzwinkel berechnet. Danach wird die Geschwindigkeits-(Differential erster Ordnung) oder Beschleunigungs-Komponente (Differential zweiter Ordnung) des Winkels der Sehlinie des linken bzw. rechten Auges berechnet, und eine Kreuzkorrelation zwischen diesen wird berechnet. Die Gleichung zur Berechnung der Kreuzkorrelation zum Zeitpunkt t = t0 wird dargestellt als

wobei 2N + 1 die Anzahl der Abtastungen der Augenbewegung für den zu messenden Zeitraum darstellt und i = -N bis N.

Fig. 12 zeigt ein Verfahren des Abtastens der Augenbewegung. Bezüglich zu τ in der obigen Gleichung wird die Kreuzkorrelation Ψ(τ) für voreingestellte Werte -τ1 bis τ1 berechnet. Zusätzlich wird die Änderung der Kreuzkorrelation Ψτ berechnet, wobei die Position von t0 geändert wird. R und L stellen Geschwindigkeit oder Bewegung in der Richtung der Sehlinie des rechten bzw. linken Auges dar.

In diesen Beispiel weist, falls die Übergangsbewegung auftritt, der Wert der Kreuzkorrelation Ψ einen negativen Wert auf, und falls die Reaktion größer ist, wird der Betrag größer. Dieses hat eine positive Korrelation mit dem Ausmaß der erzeugten Tiefenwahmehmung. Genauer gesagt, es bedeutet, daß eine starke Tiefenwahmehnung erzeugt wird, wenn die Kreuzkorrelation Ψ in der negativen Richtung groß ist. Wenn sich beide Augen in derselben Richtung bewegen (im allgemeinen bezeichnet als allgemeine paarweise Augenbewegung) wie in dem Fall der folgenden Augenbewegung, weist die Kreuzkorrelation Ψ einen positiven Wert auf. Dies bedeutet, daß die Tiefenwahrnehmung nicht so sehr erzeugt wird und das Subjekt eine einfache zweidirnensionale Wahrnehmung hat.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel der Messung der Kreuzkorrelation Ψ (τ) . Fig. 13 zeigt ein Beispiel der Messung der Kreuzkorrelation der Winkelgeschwindigkeit in der Richtung der Sehlinie, wenn das Subjekt seine Sehlinie in der Tiefenrichtung von einem entfernten Punkt in einen Sehabstand 1000mm zu einen nahen Punkt von 300mm bewegt. Das Subjekt bewegt seine oder ihre Aufmerksamkeit zu dem nahen Punkt von dem Zeitpunkt 0,5sec. Fig. 13(a) ist ein dreidimensionaler Auftrag der Beziehungen zwischen jeweils τ, dem Zeitpunkt t und der Kreuzkorrelationsfunktion Ψ, und Fig. 13(b) stellt die Kreuzkorrelationsfunktion ψ in der positiven Richtung durch weiß und in der negativen Richtung durch schwarz dar. Es ist aus Fig. 13 offensichtlich, das Ausmaß der erzeugten Tiefenwahrnehmung (wie sehr sich die Augäpfel in der Übergangsrichtung bewegen) kann quantitativ durch einen fortlaufenden Betrag behandelt werden. Genauer gesagt, es ist zu verstehen, daß eine starke Tiefenwahrnehmung zu einer Zeit erzeugt wird, die in Fig. 13(b) durch schwarz dargestellt ist. Alternativ, Abschnitte, die kleinere Werte als ein gewisser Schwellwert der Kreuzkorrelation Ψ aufweisen, können extrahiert werden, wobei die Abschnitte einer starken Tiefenwahmehmung entsprechen. Nach den ersten 1,5sec endet die Reaktion, danach starren die Augäpfel ungefähr auf einen Punkt und nach 4sec ändert sich die Signalform erneut, was bedeutet, daß das Subjekt seine oder ihre Augenlinie in eine andere Richtung bewegt.

Die Daten in der τ-Achse sind wirksam zum quantitativen Bestimmen durch fortlaufenden Betrag, ob die Augäpfel in der Übergangsrichtung oder in der Richtung einer paarweisen Augenbewegung reagieren, wenn eine Reaktion des linken und rechten Auges nicht gleichzeitig ist, daß heißt, wenn es eine Zeitdifferenz zwischen den Bewegungen des linken und des rechten Auges durch einen Einfluß gibt. Falls die Berechnung nur für den Fall von τ = 0 ausgeführt wird, bewegt sich der schwarze Abschnitt parallel zu der Richtung von τ, wenn es eine Zeitdifferenz zwischen den Reaktionen beider Augen gibt, was eine Auswertung unmöglich macht.

Des weiteren, durch Verwenden der Daten, kann die Wirkung des dominanten Auges (welches der Augen reagiert zuerst) bestimmt werden. Wenn wir eine Zentrallinie m in dem schwarzen Abschnitt aus Fig. 13(b) (der Abschnitt, in dem die Übergangsaugenbewegung erzeugt wird, das heißt, in dem eine Tiefenwahrnehmung erzeugt wird) ziehen, stellt ein Schnittpunkt A der Zentrallinie m und der τ-Achse die Zeitabweichung τd der Reaktion der beiden Augen dar. Unter Bezugnahme auf Fig. 13(b), die Reaktion des linken Auges ist um 0,05sec verzögert. Nämlich, das rechte Auge reagiert zuerst und das dominante Auge wird in Begriffen der schnellen Reaktion dieses rechten Auges bestimmt. Es wird betrachtet, daß die Größe der Zeitabweichung τd auf die Dominanz des Auges bezogen ist, und daher, falls der Betrag der zeitlichen Abweichung τd größer ist, ist die Wirkung des dominanten Auges stärker.

Fig. 14 zeigt ein Verfahren des Bestimmens der Linie m aus Fig. 13. Der Graph aus Fig. 14(b) ist eine schematische Darstellung von Fig. 13(b), Fig. 14(c) zeigt eine Integration der Kreuzkorrelation ψ bezüglich zu t für jeden τ-Wert, und Fig. 14(a) zeigt eine Integration der Kreuzkorrelation Ψ bezüglich zu τ für jeden t-Wert. Wenn ein Punkt, an dem die Kreuzkorrelation ψ den Minimalwert in dem Graph aus Fig. 14(c) aufweist als τd angenommen wird, ist die Linie m bestimmt. Falls der Punkt, an dem die Kreuzkorrelation Ψ den Minimalwert in dem Graph aus Fig. 14(a) aufweist, als td angenommen wird, stellt td die Zeit, zu der beide Augen in Durchschnitt eine Reaktion starten, dar, und daher kann die Latenzzeit der Augenbewegung gemessen werden. Alternativ kann eine quadratische Wellenfunktion wie sie in Fig. 14 gezeigt ist, zum Beispiel, ψ = B x (τ - τd)² + C (τd, B, C: Konstanten) zum Berechnen von τd angepaßt werden, anstelle den Minimalwert zu benutzen. Dasselbe gilt für td.

Falls es bereits zuvor bekannt ist, daß die Wirkung des dominanten Auges nicht sehr stark ist, kann zur Analyse die Berechnung nur für den Fall τ = 0 ausgeführt werden. Wie oben beschrieben worden ist, kann mit dieser Ausführungsform die Stärke der erzeugten Tiefenwahrnehmung des Subjektes quantitativ gemessen werden.

Fig. 15 ist eine Blockdarstellung, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform wird ein stereoskopischen Bild als ein Ziel zum Bestimmen der Tiefenwahmehnung des Subjektes angezeigt. Verschiedene Verfahren werden zum Anzeigen eines stereoskopischen Bildes vorgeschlagen. In der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform wird ein stereoskopisches Bildsignal durch eine stereoskopische Bilderzeugungsvorrichtung 10 zum Anzeigen eines stereoskopischen Bildes auf einer stereoskopischen Bilddarbietungsvorrichtung 8 erzeugt, und das Subjekt beobachtet das stereoskopische Bild mittels einer Flüssigkristallblendenbrille 9 zum Beobachten des stereoskopischen Bildes.

Fig. 16 ist ein Zeitablaufdiagramm zum Anzeigen eines stereoskopischen Bildes. Wie in Fig. 16(a) gezeigt ist, werden ein rechtes (R) Bild und ein linkes (L) Bild alternativ auf der stereoskopischen Bilddarbietungsvorrichtung 8 angezeigt, und entsprechend wird die Flüssigkristallblende für das rechte Auge der Flüssigkristallblendenbrille 9 transparent gemacht, wenn das Bild für das rechte Auge auf der stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung 8 angezeigt wird, wie in Fig. 16(b) gezeigt ist, während die Flüssigkristallblende für das linke Auge dunkel getönt wird, wie in Fig. 16(c) gezeigt ist. Die linken und rechten Blenden werden in umgekehrter Art und Weise betrieben, wenn das Bild für das linke Auge angezeigt wird. Auf diese Art und Weise wird die Augenbewegung während das Subjekt auf das stereoskopische Bild starrt durch den Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2 detektiert, und eine Tiefenwahrnehmung wird in ähnlicher Weise wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform analysiert. Was bei dieser Ausführungsform unterschiedlich ist, ist das Verfahren zur Ausbildung eines stereoskopischen Bildes. Dieses wird im folgenden beschrieben.

Fig. 17 und 18 sind Darstellungen zum Erläutern der Bewegung eines einfachen Punktes in der Tiefenrichtung in einem dreidimensionalen Raum. Unter Bezugnahme auf Fig. 17(a), die Positionen auf dem Schirm für die Punktbilder für das linke bzw. das rechte Auge sind durch die Markierung angezeigt, und die Positionen in dem dreidimensionalen Raum, die virtuell durch diese Bilder empfunden werden, sind durch die Markierung dargestellt. Angenommen, daß ein Punkt an dem Punkt A zuerst beobachtet wird und sich der Punkt zu dem Punkt B bewegt. Zu dieser Zeit ist die Bewegung auf dem Anzeigeschirm so, wie sie in Fig. 17(b) gezeigt ist, das heißt, die entsprechenden Punkte bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen um denselben Abstand, wobei die horizontale Ungleichheit des linken und rechten Auges gleich DR = DL ist. Zu dieser Zeit folgen beide Augen diesem Punkt. Jedoch bewegen sich beide Augen aufgrund der Übergangsaugenbewegung nach innen. Zu dieser Zeit tritt allgemein eine Übergangsaugenbewegung begleitet von einer Tiefenwahrnehmung, die die Sinneswahmehmung der Bewegung des Punktes in der Tiefenrichtung ist, auf. Jedoch ist es möglich, daß, obwohl eine Übergangsaugenbewegung auftritt, diese nicht von einer Tiefenwahrnehmung begleitet ist. Es kann nicht gesichert werden, ob eine Übergangsaugenbewegung eine Tiefenwahrnehmung begleitet, wenn es nur eine Bewegung gibt, das heißt, wenn nur ein bewegtes Bild beobachtet wird. In einem solchen Fall ist das Ergebnis, daß die Übergangsaugenbewegung ein simples Verfolgen des Punktes ist. Bei dieser Ausführungsform wird, wenn ein Objekt, das sich in der Tiefenrichtung bewegt, durch die Augen zu verfolgen ist, nur die Augenübergangsbewegung, die von der Erzeugung der Tiefenwahrnehmung induziert ist, gemessen, was eine Wirkung auf die Reduzierung eines Fehlers bei der Messung der Tiefenwahrnehmung hat.

Um das oben beschriebene Problem zu vermeiden, wird bei dem Verfahren zum Liefern einer Bewegung des stereoskopischen Bildes in der Tiefenrichtung eine horizontale Ungleichheit auf zum Beispiel DL = 0 gesetzt, wie es in Fig. 18 gezeigt ist. In diesem Fall ist der Punkt für das linke Auge statisch und die Bewegung des Punktes liegt in der Richtung der Sehlinie des linken Auges. In Fig. 7 bewegt sich der Punkt auf einer Linie, die das Zentrum C zwischen den beiden Augen und dem Punkt A verbinden. In Fig. 18 bewegt sich der Punkt auf der Sehlinie des linken Auges. Jedoch ist der Abstand zwischen den beiden Augen ungefähr 6,5cm und im allgemeinen ist der Sehabstand zu dem Schirm auf einige Meter oder mehr eingestellt. Daher ist eine solche Differenz kein Problem.

Falls die Augenbewegung der beiden Augen mit einer solchen Einstellung gemessen wird, ist eine Bewegung des linken Auges im Prinzip nicht notwendig, und daher wird angenommen, daß sich nur das rechte Auge bewegt und die Übergangsaugenbewegung nicht auftritt. Falls jedoch die Änderung der Ungleichheit so klein wie DR = ungefähr 1º reagiert das linke Auge auch, obwohl hicht symmetrisch, und falls es eine Tiefenwahrnehmung gibt, tritt eine Übergangsaugenbewegung auf. Falls nur eine einfache zweidimensionale Bewegung erkannt wird, das heißt, wenn die Bewegung in der Tiefenrichtung nicht erkannt wird, reagieren beide Augen in derselben Richtung zum Liefern einer paarweisen Augenbewegung.

Durch Verwendung dieser Tatsache kann nur die Übergangsaugenbewegung, bei der eine Tiefenwahrnehmung erzeugt wird, gemessen werden, nicht die simple Bewegung des Verfolgens des Punktes in der Tiefenrichtung. Als ein Verfahren zur Analyse kann dasselbe Verfahren, wie es bei der obigen Ausführungsforn beschrieben wurde, verwendet werden. Genauer gesagt, durch Messen der Änderung in dem Konvergenzwinkel nach dem Entfernen von Sakkaden und durch Berechnen der Kreuzkorrelation der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Bewegung beider Augen, kann die Tiefenwahrnehmung des Subjektes bezüglich eines Objektes, das sich in der Tiefenrichtung bewegt, das durch ein stereoskopisches Bild bereitgestellt wird, quantitativ bestimmt werden. Des weiteren kann nicht nur das Punktbild sondern ein Bild eines sich bewegenden Objektes mittels einer Mehrzahl von Punkten angezeigt werden, wodurch eine Tiefenwahrnehmung einer Bewegung eines Objektes, welches ein Volumen aufweist, in der Tiefenrichtung bestimmt werden kann.

Wie oben beschrieben worden ist, kann durch diese Ausführungsform nur die Übergangsaugenbewegung, die durch die Erzeugung einer Tiefenwahrnehmung induziert wird, gemessen werden, da die Überlagerung durch die folgende Augenbewegung mit der Bewegung eines Objektes in der Tiefenrichtung reduziert werden kann, und dementsprechend kann die Stärke der Tiefenwahrnehmung mit hoher Präzision gemessen werden.

Fig. 19 ist eine Blockdarstellung, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 20 zeigt ein spezifisches Beispiel des Kopfbewegungsdetektionsabschnittes, der in Fig. 19 gezeigt ist.

In der Ausführungsform aus Fig. 18 wird die Kopfbewegung des Subjektes ebenfalls detektiert. Zu diesem Zweck sind ein Kopfbewegungsdetektionsabschnitt 6 und eine Kopfbewegungssteuerschaltung 7 vorgesehen. Ausgenommen diesen Punkt ist die Struktur dieselbe wie diejenige, die in Fig. 1 gezeigt ist. Der Kopfbewegungsdetektionsabschnitt 6 weist eine Orthogonalspule, die als eine Quelle 6 dient, und eine Orthogonalspule, die als ein Sensor 62 dient, uf, wie es in Fig. 19 gezeigt ist. Der Kopfbewegungssteuerabchnitt 7 weist einen Steuerabschnitt 71, eine Treiberschaltung 72 und eine Detektionsschaltung 73 auf. Die Treiberschaltung 2 treibt die Orthogonalspule der Quelle 61 zum Erzeugen eines magnetischen Feldes als Reaktion auf eine Anweisung von dem Steuerabschnitt 71. Wenn das Subjekt, das den Kopfbewegungsdetektionsabschnitt 6 trägt, sich bewegt, wird eine Spannung in den Sensor 62 induziert, die Spannung wird durch die Detektionsschaltung 73 detektiert, und die detektierte Ausgabe wird durch den Steuerabschnitt 71 berechnet, so daß ein Wert, der der Bewegung des Kopfes entspricht, ausgegeben wird. Der Kopfbewegungsdetektionsabschnitt 6 ist an der Schutzbrille, die in Fig. 2 gezeigt ist, angebracht.

Fig. 21 ist eine Illustration, die das Prinzip des Kopfkoordinatensystems mit dem Subjekt als Zentrum zeigt. Unter Bezugnahme auf Fig. 21 wird das durch den Kopfbewegungsdetektionsabschnitt 6 detektierte Kopfkoordinatensystem beschrieben. Das Kopfkoordinatensystem weist zwei Systeme auf, das heißt ein XY- Koordinatensystem, da durch die translatorische Bewegung des Subjektes bezüglich des Objektes der Überwachung realisiert wird, wie in Figur 21 (a) gezeigt ist, und ein Polarkoordinatensystem basierend auf der Rotationsbewegung des Kopfes, wie in Figur 21(b) gezeigt ist. Der Betrag der Kopfbewegung in entsprechenden Koordinatensystemen ist als (Hx, Hy, Hz), (HΨ, Hφ), Hθ) definiert. Bei dieser Ausführungsform wird die Richtung in Richtung des Objektes der Beobachtung durch die Y-Achse repräsentiert, die horizontale Bewegung wird durch die X-Achse repräsentiert, und die vertikale Bewegung wird durch die Z-Achse repräsentiert, als ein Beispiel. Hφ stellt die Rotation um die X-Achse, das heißt di Bewegung des Nackens von jemandem nach oben oder unten dar. Hθ stellt die Rotation um die Y-Achse, das heißt die Bewegung de Neigens des Nackens von jemandem von der linken Schulter zu der rechten Schulter dar. HΨ stellt die Rotation um die Z-Achse, das heißt die Rotation des Nackens von jemandem in der linken oder rechten Richtung dar.

Die Sehlinie ändert sich durch die horizontale Bewegung des Kopfes (Hx, Hy, Hz), und wenn diese Bewegung in das Äquivalent des Rotationswinkels des Augapfels (Ex, Ey) geändert wird, werden die folgenden Gleichungen erhalten.

Ex = 180/π tan&supmin;¹Hx / (D+Hy) ...(1)

Ey = 180/π tan&supmin;¹Hz / (D+Hy) ...(2)

wobei D: Abstand von dem Subjekt zum Punkt des Starrens.

Wenn der Nacken um Hθ zu der linken Schulter oder zu der rechten Schulter geneigt wird, rotiert die Koordinate des Augenbewegungssystemes. Darum muß das Augenbewegungskoordinatensystem (Xe, Ye), das um Hθ geneigt wird, in das Koordinatensystem (Xe', Ye') geändert werden, das orthogonal zu dem ursprünglichen Objekt der Beobachtung ist.

Xe' = Xe cosHθ + Ye sinHθ ... (3)

Ye' = -Xe sinHθ + Ye cosHθ ... (4)

Die Bewegung der Sehlinie (Xh, Yh), die durch die Kopfbewegung realisiert wird, wird durch die folgenden Gleichungen (5) und (6), die aus den Gleichungen (1) und (2) abgeleitet sind, dargestellt.

Xh = Ex + HΨ ... (5)

Yh = Ey + Hφ ... (6)

Darum wird die Bewegung der Sehlinie (Vx, Vy), die die Kopfbewegung berücksichtigt, durch die folgenden Gleichungen (7) und (8) aus den Gleichungen (3) bis (6) dargestellt.

Vx = Xe' + Xh ... (7)

Vy = Ye' + Yh ... (8)

Durch Verwendung der obigen Gleichungen (7) und (8) kann die gewöhnliche Bewegung der Sehlinie von jemandem, die durch Kombinieren der Kopfbewegung und der Augenbewegung bewirkt wird, reproduziert werden.

Figur 22 ist ein Flußdiagramm, daß den Betrieb einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei dieser Ausführungsform wird in derselben Art und Weise, wie es oben unter Bezugnahme auf Fig. 7 diskutiert wurde, die Kalibrierung vorgenommen und das Ziel wird dargestellt, die Augenbewegung des Subjektes zu dieser Zeit wird durch den Augenbewegungsdetektionsabschnitt 2 detektiert, und die Kopfbewegung des Subjektes wird durch den Kopfbewegungsdetektionsabschnitt 6 detektiert. Der arithmetische Betriebsabschnitt 1 führt die Betriebsabläufe in Übereinstimmung mit den Gleichungen (1) bis (8) auf der Basis der detektierten Kopfbewegungsdaten und der Augenbewegungsdaten aus und berechnet Parameter in derselben Art und Weise wie bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform. Genauer gesagt, anstelle von Xeye und Yeye in der Ausführungsform, die in Fig. 7 gezeigten ist, wird eine Analyse der Tiefenwahmehmung durch Verwendung der Bewegung der Sehlinie Vx und Vy entsprechend den Gleichungen (7) und (8) berechnet. Das Verfahren der Analyse ist dasselbe wie bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform.

Wie oben beschrieben worden ist, entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist es, da die Kopfbewegung ebenfalls detektiert wird, nicht wie bei der ersten Ausführungsform notwendig, das Subjekt durch Verwendung eines Kinnhalters zu fixieren, um die Bewegung des Körpers des Subjektes, die Messung der Position der Sehlinie auf der Basis der Augenbewegungskomponente stört, zu verhindern. Darum kann eine Messung ausgeführt werden, während das Subjekt seinen Kopf frei bewegen kann.

Darum ist die Belastung des Subjektes klein und eine Messung kann leicht ausgeführt werden. Darum kann eine Tiefenwahmehmung in dem natürlichen Zustand bestimmt werden.

Wie oben beschrieben worden ist, wird entsprechend der Ausführungsforrn der vorliegenden Erfindung eine Augenbewegung von beiden Augen des Subjektes, wenn ein Ziel dem Subjekt zum Erzeugen einer Tiefenwahrnehmung präsentiert wird, detektiert, die Sakkadekomponente wird unter Verwendung der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der detektierten Augenbewegung entfernt, nur die Übergangsaugenbewegung wird extrahiert, die Amplitude und die Änderung in der Übergangsaugenbewegung und eine Kreuzkorrelation der Geschwindigkeit und Beschleunigung der linken und rechten Augenbewegung werden berechnet, um die Tiefenwahrnehmung des Subjektes in einer objektiven Art und Weise in Echtzeit zu messen, und daher kann das Ergebnis der Messung zur Ermittlung von stereoskopischen Bildern verwendet werden.


Anspruch[de]

1. Tiefenwahrnehmungsanalysevorrichtung zum Analysieren einer Tiefenwahrnehmung eines Subjektes, die aufweist:

ein Zieldarbietungsmittel (5) zum Darbieten eines Zieles zum Erzeugen einer Tiefenwahrnehmung des Subjektes,

ein Augenbewegungsdetektionsmittel (2) zum Detektieren einer Bewegung beider Augen des Subjektes, und

ein Berechnungsmittel (1) zum Entfernen einer Sakkadekomponente durch Verwendung der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Augenbewegung, die durch das Augenbewegungsdetektionsmittel detektiert ist, zum Extrahieren, nur der Übergangsaugenbewegung, und zum Berechnen einer Amplitude der Übergangsaugenbewegung, einer Änderung im Konvergenzwinkel und einer Kreuzkorrelation der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der linken und rechten Augenbewegung zum Bestimmen der Tiefenwahrnehmung des Subjektes.

2. Tiefenwahrnehmungsanalysevorrichtung nach Anspruch 1, die weiter

ein Kopfbewegungsdetektionsmittel (6) zum Detektieren einer Kopfbewegung des Subjektes aufweist, bei der das Berechnungsmittel ein Mittel enthält, das auf die Kopfbewegung, die durch das Kopfbewegungsdetektionsmittel detektiert ist, und auf die Augenbewegung, die durch das Augenbewegungsdetektionsmittel detektiert ist, reagiert, zum Berechnen einer Amplitude der Konvergenzaugenbewegung, einer Änderung im Konvergenzwinkel und einer Kreuzkorrelation der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der linken und rechten Augenbewegung zum Bestimmen der Tiefenwahrnehmung des Subjektes.

3. Tiefenwahrnehmungsanalysevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der

das Berechnungsmittel (1) ein Mittel zum Bestimmen, welches Auge von dem linken und dem rechten Auge des Subjektes sich schneller bewegt, auf der Basis des Ergebnisses der Berechnung der Kreuzkorrelation enthält.

4. Tiefenwahrnehmungsanalysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Zieldarbietungsmittel ein stereoskopisches Bilddarbietungsmittel zum Darbieten eines stereoskopischen Bildes für das Subjekt und

ein Bildsteuermittel zum Erzeugen einer Ungleichheit zwischen den beiden Augen durch Bewegen eines Bildes aus den stereoskopischen Bildern entsprechend einem der Augen enthält, bei der das Berechnungsmittel (1) ein Mittel zum Bestimmen der Tiefenwahrnehmung als Reaktion auf die Detektionsausgabe von dem Augenbewegungsdetektionsmittel, während das Subjekt auf die stereoskopischen Bilder starrt, enthält.







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