靜態(tài)立體圖視差圖形與立體視銳度相關(guān)關(guān)系探討

(1邢臺市眼科醫(yī)院，河北邢臺 054001;2河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院)

立體視銳度是客觀評價立體視覺的指標，隨機點立體視檢查圖是當今最常用的立體視銳度檢查圖。近年來的研究證明，立體視檢查受多種因素的影響，如目標與背景、亮度與顏色、視野、以及視差圖形等［1～3］。我們通過改變受試者隨機點立體視檢查中視差圖形的面積、周長，探討不同視差圖形與立體視銳度的關(guān)系，為立體視銳度檢測及立體視檢查圖片制作提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 受試對象 選擇具有正常立體視(隨機點立體視檢測立體視銳度 ＜60秒角)［4］者32例(志愿者)，其中男16例，女16例;年齡9～12歲。無色覺異常及視野缺陷，矯正后的遠、近視力(托品酰胺充分散瞳)均＞1.0，屈光參差≤2.00度，無斜視或隱斜＜5個三棱鏡度，無弱視及其他眼部疾患。

1.2 主要儀器及檢測系統(tǒng)設(shè)定 TNO立體圖，中遠距離立體視檢查軟件(青島大學醫(yī)學院自行設(shè)計)，Photoshop繪圖軟件，英國2002同視機，標準遠近視力表，瑞士900BM型裂隙燈，全自動電腦驗光儀，馬氏桿與三棱鏡。中遠距離立體視檢查軟件檢測系統(tǒng)設(shè)定:顯示屏分辨率為800×600像素，刷新頻率85 Hz。顯示屏所示的隨機點圖對由兩部分組成:在雙眼視網(wǎng)膜上具有微小視差形成的背景圖;在雙眼視網(wǎng)膜上具有較明顯視差形成的前景圖(即視差圖)，其視差圖形和視差大小均由計算機控制，可通過操作平臺進行精確調(diào)整，控制顯示屏隨機點大小均勻，形態(tài)為圓形，顏色為紅綠隨機點，均為7個像素，直徑約為1.2 mm。穩(wěn)定亮度、對比度、密度。

1.3 測試方法 ①準備:測試前，受試者先看TNO約5 min，以適應(yīng)檢測。受試者與顯示屏之間的距離為1.7 m，取坐位，雙眼與顯示屏中心平行。采用交差視差，連續(xù)測定3次，取均值。辨認1個深度圖形的最長時間為1 min。受試者戴紅綠眼鏡分視雙眼，改變視差圖形，觀察剛能感知深度圖形所需最小視差，即立體視銳度。②測試:根據(jù)視差圖形面積與周長的變化，觀察在靜態(tài)隨機點圖對下，視差圖形面積與周長均變化時其與立體視銳度最小值的關(guān)系，視差圖形均為正方形，分別為(80×80)、(120×120)、(160×160)像素;觀察視差圖形面積變化與立體視銳度最小值的關(guān)系，視差圖形邊長分別為(120×200)、(140×180)、(160×160)像素，即在保持其周長不變而面積變化時，觀察受試者立體視銳度;觀察視差圖形周長變化對立體視銳度最小值的影響，視差圖形之一為水平矩形，分別為(200×200)、(400×100)、(500×80)像素，在保持其視差圖形面積不變而周長變化時，受試者立體視銳度。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 10.0統(tǒng)計軟件。計量資料以±s表示，采用Pearson相關(guān)分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 視差圖形面積與周長均變化時其與立體視銳度的關(guān)系 用2 cm×2 cm的視差圖形檢測時，立體視銳度為(72.19 ±15.90)秒角;用3 cm ×3 cm 的視差圖形檢測時，立體視銳度為(61.88±17.77)秒角;用4 cm×4 cm的視差圖形檢測時，立體視銳度為(45.00±16.61)秒角;立體視銳度隨視差圖形面積和周長的增加而減少(P均＜0.05)。

2.2 視差圖形、周長不變、面積變化時其與立體視銳度的關(guān)系 用3 cm×5 cm的視差圖形檢測時，立體視銳度為(68.44 ±19.77)秒角;用 3.5 cm ×4.5 cm的視差圖形檢測時，立體視銳度為(56.72±20.78)秒角;用4 cm×4 cm的視差圖形檢測時，立體視銳度為(45.00±16.61)秒角;視差圖形周長不變，立體視銳度隨視差圖形面積增加而減少(P均＜0.05)。

2.3 視差圖形面積不變、周長變化時其與立體視銳度的關(guān)系 用5 cm×5 cm的視差圖形檢測時，立體視銳度為(43.13 ±18.57)秒角;用 10 cm ×2.5 cm的視差圖形檢測時，立體視銳度為(54.38±17.77)秒角;用12.5 cm×2 cm的視差圖形檢測時，立體視銳度為(64.69±15.59)秒角;視差圖形面積相同時，長方形的視差圖形比正方形視差圖形測得更大的立體視銳度(P＜0.05)。

3 討論

隨機點立體視檢查圖是當今最常用的立體視銳度檢查圖。計算機隨機點檢查圖是以計算機為基礎(chǔ)在屏幕上產(chǎn)生左右隨機點(RDS)，一個為背景圖，一個為視差圖。靜態(tài)隨機點立體圖中背景圖質(zhì)地可影響立體視的檢測結(jié)果，制作立體視檢查圖時，要盡量保持各個隨機點圖對中視差圖與背景圖的一致性。立體視檢查圖片中立體視銳度與視差圖形之間的關(guān)系較為重要，但目前這方面的研究較少。盧煒等［5］對間歇性外斜視及術(shù)后采用視差相同的交叉視差和非交叉視差分別對患者進行測定，發(fā)現(xiàn)測試結(jié)果不完全相同。我們在上述實驗中為了避免非交叉視差的影響，全部采用交叉視差。

受試者通過紅綠分視眼鏡觀察、識別視差圖形時，眼球?qū)㈦S圖形移動而運動。Pressmar等［1］發(fā)現(xiàn)隨著隨機點密度的降低，檢查者對圖形的分辨能力呈下降趨勢。據(jù)此，他推斷大腦皮層視差細胞的激化需要一定的信息量，即隨機點有一“密度容限”(單位面積內(nèi)所含隨機點數(shù)量的最小值)。國內(nèi)有研究證明［2，3］，不同質(zhì)地的隨機點能夠影響立體視銳度的檢查結(jié)果，立體視銳度受視差圖形復(fù)雜性的影響。本實驗結(jié)果顯示，視差圖形面積和周長越大，立體視銳度越小。我們推測這可能是因為視差圖形大，更具有邊界特征，視差圖形的加工速度也較快，更易激化大腦皮層的視差細胞;視差圖形小，隨機點太少，邊界特征模糊，影響立體視銳度的檢測，使測量結(jié)果的準確性降低。這說明隨機點密度為視差圖形的感知提供了必要的信息量，即視差必須超過一定域值，視差圖形才能感知。因此視差圖形面積和周長不同，對立體視銳度的測試結(jié)果可能不同。尋找合適的視差圖形具有重要臨床意義。

我們在上述實驗還論證了周長不變，面積變小，密度容限增加，可從頻率通道來解釋可能是小視差圖形需要高頻通道，大視差圖形需要低頻通道。這與神經(jīng)生理學上研究證明的存在著兩種傳遞立體視覺信息的系統(tǒng):M系統(tǒng)傳遞低對比度、低空間頻率的立體視覺信息;P系統(tǒng)傳遞高對比度、高空間頻率的立體視覺信息的結(jié)論相一致［6］。這進一步說明了視差圖形的形狀不同，所包含的隨機點點數(shù)不同，能感知視差圖形所需的信息量也不同，對立體視銳度的測試結(jié)果可能不同。

靜態(tài)立體圖視差圖形的感知需要一定的信息量，且在視差圖形中背景圖的質(zhì)地可影響立體視銳度的檢測結(jié)果。不同視差圖形對立體視銳度的影響程度需進一步探討。

總之我們認為，視差圖形的選擇一定要結(jié)合背景圖，在設(shè)計立體視檢查圖時，要盡量保持背景圖與前景圖的一致性，提高立體視銳度檢測結(jié)果的準確性。靜態(tài)立體圖視差圖形的感知需要一定的信息量;靜態(tài)立體圖視差圖中背景圖質(zhì)地可影響立體視的檢測結(jié)果。面積越小，測得的立體視銳度越大;面積相同，周長越長，測得的立體視銳度越大;否則反之。

［1］Pressmar SB，Haase W.Auswirkung der veranderang der punktedichte auf das tiefensehen and die masterekennung inrandom-dotstereogrammen［J］.Ophthalmologe，2001，98(10):955-999.

［2］孫春華，胡聰，徐進.不同質(zhì)地隨機點立體視圖檢查屈光參差立體視的結(jié)果分析［J］.生物醫(yī)學工程與臨床，2006，10(1):30-32.

［3］金貴昌，鄭竺英，周貴榮，等.復(fù)雜圖形的雙眼視差敏感性［J］.心理學報，1994，26(1):58-62.

［4］顏少明，鄭竺英.立體視覺檢查圖［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，1985:1-32.

［5］盧瑋，王京輝.間歇性外斜視患者交叉視差和非交叉視差的臨床觀察［J］.中華眼科雜志，2002，38(8):462-465.

［6］Schiller PH，Lgothetis NK，Charles ER.Functions of the colour-apponent and broad-band channels of the visual system［J］.Nature，1990，343(625):68-70.