本發(fā)明涉及用于針對(duì)顯示設(shè)備補(bǔ)償用戶視力缺陷的方法、顯示設(shè)備、計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、眾所周知，使用視覺輔助裝置和/或進(jìn)行屈光手術(shù)可以使顯示裝置(例如智能手機(jī)、筆記本電腦、平視顯示器(hud)、電子書閱讀器、pc監(jiān)視器、電視等)可供屈光不正者使用。屈光不正者的特點(diǎn)是，在眼睛未調(diào)節(jié)的狀態(tài)下，他只能看到模糊的東西。造成這種情況的原因可能是近視或遠(yuǎn)視、散光、高階成像誤差，甚至由于混濁、疤痕等而受到限制。

2、有人提出使用復(fù)雜的多維顯示裝置，其中可以在上述顯示裝置之一的前面設(shè)置上游光學(xué)系統(tǒng)(例如自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)、多透鏡陣列或另一個(gè)lcd平面)，以便可以部分地補(bǔ)償由人類視覺設(shè)備引起的成像誤差。例如，在文獻(xiàn)acm?transactions?on?graphics，第31卷，第4期，第1-12頁(2012年)中對(duì)此進(jìn)行了說明，該文檔可在https://doi.org/10.1145/2185520.2185577上訪問。

3、由于許多原因，只有少數(shù)屈光不正的人才能使用例如lasik、lasek、prk或trans-prk方法進(jìn)行視力缺陷手術(shù)矯正。原因可能多種多樣，例如禁忌癥、經(jīng)濟(jì)困難、技術(shù)可用性不足或患者恐懼等，僅舉幾例。

4、這意味著大多數(shù)屈光不正的人都依賴于視覺輔助裝置，而視覺輔助裝置在許多日常情況下可能成為一種障礙：例如，為了能夠短暫地看手機(jī)以了解一天中的時(shí)間，例如在步行區(qū)或夜間行走時(shí)，可能需要戴上或摘下眼鏡，或者必須以不同的方式從遠(yuǎn)視切換到近視。

5、此外，在駕駛汽車時(shí)，調(diào)節(jié)能力有限的駕駛員的目光注視儀表板、中央控制臺(tái)或平視顯示器(hud)上的諸如速度顯示器或?qū)Ш较到y(tǒng)等顯示器可能會(huì)帶來相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是當(dāng)為遠(yuǎn)視或近視設(shè)置視覺輔助裝置時(shí)。此外，使用上述復(fù)雜的多維特殊顯示裝置代表了相當(dāng)大的成本因素，并且無法保證大多數(shù)人都能使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

0、發(fā)明概述

1、因此，本發(fā)明的目的是提供易于獲得且具有成本效益的方法，使顯示器能夠以這樣一種方式進(jìn)行控制：使屈光不正的人能夠更容易地閱讀顯示器。

2、本發(fā)明的目的通過根據(jù)本發(fā)明的方法、根據(jù)本發(fā)明的裝置、根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序和根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。在相應(yīng)的從屬權(quán)利要求中指定了本發(fā)明的有利的實(shí)施方案和適宜的改進(jìn)，其中該方法的有利實(shí)施方案應(yīng)被視為顯示設(shè)備、計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的有利實(shí)施方案，反之亦然。

3、在第一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了用于針對(duì)顯示設(shè)備的顯示裝置補(bǔ)償用戶(患者)的視力缺陷的方法，該方法包括以下步驟：首先，使用輸入裝置確定用戶的視力缺陷參數(shù)。這可以包括用戶手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)，或者可以包括查詢數(shù)據(jù)庫或外部裝置。例如，用戶的眼科診斷數(shù)據(jù)(例如，地形數(shù)據(jù))也可以用作補(bǔ)償視力缺陷的輸入數(shù)據(jù)。

4、此外，通過補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算裝置執(zhí)行補(bǔ)償數(shù)據(jù)的計(jì)算，以基于視力缺陷參數(shù)適配預(yù)定圖像數(shù)據(jù)。視力缺陷參數(shù)可以包括例如用戶每只眼睛的球面校正值、散光值、散光的軸向位置和其他數(shù)據(jù)。預(yù)定圖像數(shù)據(jù)是要顯示在顯示設(shè)備的顯示裝置上的另外的圖像數(shù)據(jù)。在此，要顯示在顯示裝置上的圖像數(shù)據(jù)可以是二維圖像數(shù)據(jù)或圖像流數(shù)據(jù)(視頻數(shù)據(jù))，或者可以是要由例如控制裝置渲染和顯示的三維模型的數(shù)據(jù)。

5、此外，通過控制裝置根據(jù)補(bǔ)償數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的適配或改變或轉(zhuǎn)換。

6、隨后，通過控制裝置根據(jù)補(bǔ)償數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的適配或改變或轉(zhuǎn)換。在這方面，可以適配空間和/或強(qiáng)度相關(guān)信息。例如，對(duì)于視力嚴(yán)重缺陷的人來說，這可能導(dǎo)致人無法識(shí)別任何東西的情況與人能夠識(shí)別并正確解釋時(shí)間或速度信息的輪廓的情況之間的差異。

7、預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換可以例如使用預(yù)定算法來執(zhí)行。此外，轉(zhuǎn)換可以在控制裝置上執(zhí)行，或者例如在處理圖像數(shù)據(jù)的終端上執(zhí)行。

8、最后，顯示裝置由控制裝置利用適配的圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。例如作為移動(dòng)終端的控制裝置，該控制裝置可以接收視力缺陷參數(shù)以及預(yù)定圖像數(shù)據(jù)作為輸入，并且可以使用算法將這些預(yù)定圖像數(shù)據(jù)適配或轉(zhuǎn)換為可以由移動(dòng)終端的顯示裝置輸出的適配圖像數(shù)據(jù)(圖片元素信息)。

9、應(yīng)該注意的是，使用本發(fā)明，可以使用傳統(tǒng)的顯示裝置，該顯示裝置不必是多層或覆蓋顯示裝置，而可以是簡(jiǎn)單的“單層”顯示裝置。

10、因此，控制裝置能夠處理預(yù)定圖像數(shù)據(jù)，即亮度信息、顏色信息、預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的排列和/或預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的時(shí)間相關(guān)序列，使得顯示裝置能夠顯示適配后的圖像數(shù)據(jù)。因此，該方法的用戶可以更容易地識(shí)別預(yù)定圖像數(shù)據(jù)。預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的適配至少包括強(qiáng)度數(shù)據(jù)的處理，即顏色、亮度或排列信息的處理，并且包括信息適配，使得具有上述視力缺陷的用戶可以更清晰地或幾乎清晰地識(shí)別所顯示的圖像，或者完全可以識(shí)別它，而無需使用其他視覺輔助裝置。

11、在一個(gè)實(shí)施例中，用戶指定其自己的視力缺陷信息作為輸入?yún)?shù)。例如，如果用戶佩戴針對(duì)遠(yuǎn)視的視覺輔助裝置，但也希望能夠使用該輔助裝置讀取可能位于近距離的顯示裝置，則可以使用該方法適配顯示裝置上的顯示，使得用戶在佩戴視覺輔助裝置時(shí)也可以讀取顯示裝置。任選地，用戶可以輸入這樣的輸入?yún)?shù)，使得它們適合于用戶在觀看時(shí)不佩戴視覺輔助裝置的情況。

12、在適配預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的過程中可能會(huì)出現(xiàn)信息丟失、顯示分辨率降低或有效圖像尺寸也必須通過縮放進(jìn)行適配的情況，但對(duì)于高度屈光不正的人來說，其益處仍然非常突出。本發(fā)明產(chǎn)生主要的優(yōu)點(diǎn)在于，提供了一種方法，使屈光不正者能夠輕松讀取顯示器，并且該方法很容易獲得，因?yàn)榭梢允褂脗鹘y(tǒng)的顯示裝置，該顯示裝置不必是多層或覆蓋顯示裝置，而可以是簡(jiǎn)單的“單層”顯示裝置。

13、本發(fā)明還包括產(chǎn)生額外優(yōu)勢(shì)的另外的實(shí)施方案。

14、有利的實(shí)施方案規(guī)定，通過補(bǔ)償數(shù)據(jù)適配預(yù)定圖像數(shù)據(jù)包括各個(gè)像素的相位適配和/或強(qiáng)度適配。這意味著還包括通過相位信息的補(bǔ)償和/或像素強(qiáng)度信息的適配來適配預(yù)定圖像數(shù)據(jù)。該實(shí)施方案還具有以下優(yōu)點(diǎn)：屈光不正者可以輕松讀取原本無法讀取或難以讀取的顯示器。

15、另一個(gè)有利的實(shí)施方案規(guī)定，通過補(bǔ)償數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的適配基于光學(xué)傳遞函數(shù)的反函數(shù)。這意味著，可以根據(jù)視力缺陷參數(shù)建模光學(xué)傳遞函數(shù)，并可以根據(jù)光學(xué)傳遞函數(shù)計(jì)算該光學(xué)傳遞函數(shù)的反函數(shù)。隨后，可以通過將該反函數(shù)應(yīng)用于預(yù)定圖像數(shù)據(jù)來適配預(yù)定圖像數(shù)據(jù)，以獲得適配后的圖像數(shù)據(jù)。因此，該實(shí)施方案提供了根據(jù)本發(fā)明的方法的簡(jiǎn)單實(shí)施選項(xiàng)。

16、另一個(gè)有利的實(shí)施方案規(guī)定，通過補(bǔ)償數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的適配包括生成混合圖像。在這方面，混合圖像可以是兩個(gè)單獨(dú)圖像的疊加，其中，使用空間低通濾波器對(duì)第一單獨(dú)圖像進(jìn)行濾波以去除高頻圖像元素分量，并且對(duì)第二單獨(dú)圖像進(jìn)行高通濾波以濾除圖像的低頻分量，其中隨后以計(jì)算的方式將兩個(gè)經(jīng)濾波圖像彼此相加，例如以加權(quán)方式相加、相乘或全部或部分疊加。在這方面，可以這樣配置混合圖像，即，在圖像被強(qiáng)烈放大的情況下，第二單獨(dú)圖像的高頻分量比第一單獨(dú)圖像的低通濾波分量更明顯，而在圖像被強(qiáng)烈縮小的情況下，第一單獨(dú)圖像的低通濾波分量比第二單獨(dú)圖像的高通濾波分量更明顯。因此，混合圖像的生成代表了根據(jù)本發(fā)明的方法的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)意義上，在本發(fā)明中，可以在混合圖像中集成不同的信息，例如在空間上集成(例如上下或左右)或在時(shí)間上集成(一個(gè)圖像接一個(gè)圖像)。

17、在另一有利實(shí)施方案中規(guī)定，通過補(bǔ)償數(shù)據(jù)適配預(yù)定圖像數(shù)據(jù)包括對(duì)各個(gè)圖像數(shù)據(jù)的相位關(guān)系(特別是發(fā)射時(shí)間)進(jìn)行補(bǔ)償。這意味著可以通過補(bǔ)償發(fā)射時(shí)間來執(zhí)行預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的適配。這對(duì)應(yīng)于適配預(yù)定圖像數(shù)據(jù)的相位關(guān)系。因此，在圖像相位信息的納入方面有進(jìn)一步的改進(jìn)，而這在僅查看經(jīng)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)時(shí)是缺失的。因此，可以設(shè)想用時(shí)間相關(guān)信息補(bǔ)充圖像元素強(qiáng)度信息。結(jié)果，可以降低有效圖像重復(fù)率，并且可以增加計(jì)算工作量，但這并不代表在當(dāng)今顯示裝置和當(dāng)今圖像重復(fù)率的情況下或在當(dāng)今移動(dòng)終端的計(jì)算能力的情況下的真正缺點(diǎn)。

18、在另一有利實(shí)施方案中規(guī)定，該方法在移動(dòng)終端(特別是在智能手機(jī))上執(zhí)行。因此，該方法可提供給廣泛的用戶，通過在應(yīng)用商店中下載實(shí)施該方法的應(yīng)用程序、通過網(wǎng)頁下載或在制造終端時(shí)在終端上提供程序或應(yīng)用程序。

19、在另一有利實(shí)施方案中規(guī)定，通過補(bǔ)償數(shù)據(jù)修改顯示設(shè)備的像素的時(shí)間相關(guān)控制。這意味著每個(gè)像素可以以時(shí)間相關(guān)方式單獨(dú)控制，以實(shí)現(xiàn)期望的顯示效果，使得顯示裝置的用戶更容易捕獲和理解圖像信息。

20、在另一有利實(shí)施方案中規(guī)定，通過補(bǔ)償數(shù)據(jù)適配預(yù)定圖像數(shù)據(jù)還包括：使用基于數(shù)據(jù)庫的診斷數(shù)據(jù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)的組合來提供改進(jìn)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)。這意味著使用診斷數(shù)據(jù)和相關(guān)補(bǔ)償數(shù)據(jù)的記錄，特別是通過這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)評(píng)估，可以改進(jìn)診斷數(shù)據(jù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)之間的分配。此外，可以添加額外的基于用戶的權(quán)重，該權(quán)重評(píng)估各個(gè)用戶的視覺印象，從而優(yōu)選更適合補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償數(shù)據(jù)。

21、該實(shí)施方案可以包括，例如，在輸入用戶的視力缺陷數(shù)據(jù)之后，控制裝置查詢數(shù)據(jù)庫以確定記錄的、特別是特別合適的診斷數(shù)據(jù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)的組合。此外，該實(shí)施方案可以包括，在計(jì)算補(bǔ)償數(shù)據(jù)和用戶對(duì)補(bǔ)償進(jìn)行任選評(píng)估之后，控制裝置將數(shù)據(jù)(特別是診斷數(shù)據(jù)、補(bǔ)償數(shù)據(jù)和評(píng)估數(shù)據(jù))傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫。該實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)在于，可以在數(shù)據(jù)庫中檢索特別合適的診斷數(shù)據(jù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)配對(duì)，以供控制裝置使用。

22、此外，該實(shí)施方案可以包括使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法(機(jī)器學(xué)習(xí))來識(shí)別特別適合預(yù)定診斷數(shù)據(jù)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)。這意味著控制裝置可以被引導(dǎo)來向執(zhí)行經(jīng)過訓(xùn)練的人工智能軟件的服務(wù)器發(fā)出查詢以回答此類查詢，其中查詢可以包括診斷數(shù)據(jù)和任選的其他數(shù)據(jù)。在這方面，使用經(jīng)過訓(xùn)練的數(shù)據(jù)，服務(wù)器可以被配置為識(shí)別相應(yīng)的診斷數(shù)據(jù)并將它們作為響應(yīng)返回給控制裝置。

23、為此，特別提供使用診斷數(shù)據(jù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)的配對(duì)來訓(xùn)練預(yù)定的人工智能實(shí)例(其作為服務(wù)器上的軟件執(zhí)行)，其中還附加了評(píng)估或加權(quán)參數(shù)以指示補(bǔ)償有缺陷的視力的適用性。在這方面，可以規(guī)定，可以為學(xué)習(xí)過程提供配對(duì)數(shù)據(jù)和加權(quán)參數(shù)，這些數(shù)據(jù)包括各種各樣的視力缺陷，諸如例如，視力缺陷(近視、遠(yuǎn)視)，例如，-12d至+12d，步長(zhǎng)為0.25d，散光具有不同的軸向位置(例如，全部5°)和不同的強(qiáng)度(-10d至10d，步長(zhǎng)為0.25d)，或者包括高階像差，例如正常范圍內(nèi)的三葉草像差、彗形像差和球面像差。對(duì)于這些不同的視力缺陷數(shù)據(jù)，可以規(guī)定，可以為學(xué)習(xí)過程提供適合的補(bǔ)償數(shù)據(jù)和不適合的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，在每種情況下都具有相應(yīng)的加權(quán)參數(shù)。

24、此外，相應(yīng)的方法可以包括至少一個(gè)附加步驟，該步驟在發(fā)生本文未明確描述的應(yīng)用案例或應(yīng)用情況時(shí)精確執(zhí)行。該步驟可以包括例如輸出錯(cuò)誤消息和/或輸出用于輸入用戶反饋的提示。另外或可替代地，可以提供設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置和/或預(yù)定初始狀態(tài)。

25、本發(fā)明的另外的實(shí)施方案涉及顯示設(shè)備，用于補(bǔ)償用戶的視力缺陷，該顯示設(shè)備具有控制裝置、顯示裝置、補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算裝置、輸入裝置，其中顯示設(shè)備被配置為執(zhí)行前述方法中的一種方法。

26、此外，控制裝置可以包括用于電子數(shù)據(jù)處理的計(jì)算單元，例如處理器。計(jì)算單元可以包括至少一個(gè)微控制器和/或至少一個(gè)微處理器。計(jì)算單元可以配置為集成電路和/或微芯片。此外，控制裝置可以包括(電子)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)器單元。程序代碼可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上，通過該程序代碼對(duì)相應(yīng)方法的相應(yīng)實(shí)施方案的步驟進(jìn)行編碼。程序代碼可以包括相應(yīng)激光器的控制數(shù)據(jù)?？梢允褂糜?jì)算單元執(zhí)行程序代碼，由此使控制裝置執(zhí)行相應(yīng)的實(shí)施方案?？刂蒲b置可以配置為控制芯片或控制裝置?？刂蒲b置可以由例如計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。

27、本發(fā)明的另外的實(shí)施方案涉及計(jì)算機(jī)程序。計(jì)算機(jī)程序包括形成例如程序代碼的指令。程序代碼可以包括至少一個(gè)控制數(shù)據(jù)記錄，該控制數(shù)據(jù)記錄具有用于相應(yīng)激光器的相應(yīng)控制數(shù)據(jù)。當(dāng)使用計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行程序代碼時(shí)，使計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行先前描述的方法或其至少一個(gè)實(shí)施方案。

28、本發(fā)明的另外的實(shí)施方案涉及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(存儲(chǔ)介質(zhì))，上述計(jì)算機(jī)程序或其指令存儲(chǔ)在該介質(zhì)上。為了執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以訪問計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)并讀出其內(nèi)容。存儲(chǔ)介質(zhì)例如配置為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，特別是至少部分地配置為易失性或非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以是閃存和/或ssd(固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)和/或硬盤。易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以是ram(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。指令可以例如作為編程語言的源代碼和/或匯編程序和/或二進(jìn)制代碼存在。

29、本發(fā)明所述實(shí)施方案中的進(jìn)一步特征和優(yōu)點(diǎn)可由本發(fā)明的另一實(shí)施方案的實(shí)施方案產(chǎn)生。因此，本發(fā)明的實(shí)施方案的特征可以以任意組合方式存在，除非它們被明確描述為相互排斥。