静态立体图视差图形与立体视锐度相关关系探讨

(1邢台市眼科医院，河北邢台 054001;2河北医科大学第三医院)

立体视锐度是客观评价立体视觉的指标，随机点立体视检查图是当今最常用的立体视锐度检查图。近年来的研究证明，立体视检查受多种因素的影响，如目标与背景、亮度与颜色、视野、以及视差图形等［1～3］。我们通过改变受试者随机点立体视检查中视差图形的面积、周长，探讨不同视差图形与立体视锐度的关系，为立体视锐度检测及立体视检查图片制作提供依据。

1 对象与方法

1.1 受试对象 选择具有正常立体视(随机点立体视检测立体视锐度 ＜60秒角)［4］者32例(志愿者)，其中男16例，女16例;年龄9～12岁。无色觉异常及视野缺陷，矫正后的远、近视力(托品酰胺充分散瞳)均＞1.0，屈光参差≤2.00度，无斜视或隐斜＜5个三棱镜度，无弱视及其他眼部疾患。

1.2 主要仪器及检测系统设定 TNO立体图，中远距离立体视检查软件(青岛大学医学院自行设计)，Photoshop绘图软件，英国2002同视机，标准远近视力表，瑞士900BM型裂隙灯，全自动电脑验光仪，马氏杆与三棱镜。中远距离立体视检查软件检测系统设定:显示屏分辨率为800×600像素，刷新频率85 Hz。显示屏所示的随机点图对由两部分组成:在双眼视网膜上具有微小视差形成的背景图;在双眼视网膜上具有较明显视差形成的前景图(即视差图)，其视差图形和视差大小均由计算机控制，可通过操作平台进行精确调整，控制显示屏随机点大小均匀，形态为圆形，颜色为红绿随机点，均为7个像素，直径约为1.2 mm。稳定亮度、对比度、密度。

1.3 测试方法 ①准备:测试前，受试者先看TNO约5 min，以适应检测。受试者与显示屏之间的距离为1.7 m，取坐位，双眼与显示屏中心平行。采用交差视差，连续测定3次，取均值。辨认1个深度图形的最长时间为1 min。受试者戴红绿眼镜分视双眼，改变视差图形，观察刚能感知深度图形所需最小视差，即立体视锐度。②测试:根据视差图形面积与周长的变化，观察在静态随机点图对下，视差图形面积与周长均变化时其与立体视锐度最小值的关系，视差图形均为正方形，分别为(80×80)、(120×120)、(160×160)像素;观察视差图形面积变化与立体视锐度最小值的关系，视差图形边长分别为(120×200)、(140×180)、(160×160)像素，即在保持其周长不变而面积变化时，观察受试者立体视锐度;观察视差图形周长变化对立体视锐度最小值的影响，视差图形之一为水平矩形，分别为(200×200)、(400×100)、(500×80)像素，在保持其视差图形面积不变而周长变化时，受试者立体视锐度。

1.4 统计学方法 采用SPSS 10.0统计软件。计量资料以±s表示，采用Pearson相关分析。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 视差图形面积与周长均变化时其与立体视锐度的关系 用2 cm×2 cm的视差图形检测时，立体视锐度为(72.19 ±15.90)秒角;用3 cm ×3 cm 的视差图形检测时，立体视锐度为(61.88±17.77)秒角;用4 cm×4 cm的视差图形检测时，立体视锐度为(45.00±16.61)秒角;立体视锐度随视差图形面积和周长的增加而减少(P均＜0.05)。

2.2 视差图形、周长不变、面积变化时其与立体视锐度的关系 用3 cm×5 cm的视差图形检测时，立体视锐度为(68.44 ±19.77)秒角;用 3.5 cm ×4.5 cm的视差图形检测时，立体视锐度为(56.72±20.78)秒角;用4 cm×4 cm的视差图形检测时，立体视锐度为(45.00±16.61)秒角;视差图形周长不变，立体视锐度随视差图形面积增加而减少(P均＜0.05)。

2.3 视差图形面积不变、周长变化时其与立体视锐度的关系 用5 cm×5 cm的视差图形检测时，立体视锐度为(43.13 ±18.57)秒角;用 10 cm ×2.5 cm的视差图形检测时，立体视锐度为(54.38±17.77)秒角;用12.5 cm×2 cm的视差图形检测时，立体视锐度为(64.69±15.59)秒角;视差图形面积相同时，长方形的视差图形比正方形视差图形测得更大的立体视锐度(P＜0.05)。

3 讨论

随机点立体视检查图是当今最常用的立体视锐度检查图。计算机随机点检查图是以计算机为基础在屏幕上产生左右随机点(RDS)，一个为背景图，一个为视差图。静态随机点立体图中背景图质地可影响立体视的检测结果，制作立体视检查图时，要尽量保持各个随机点图对中视差图与背景图的一致性。立体视检查图片中立体视锐度与视差图形之间的关系较为重要，但目前这方面的研究较少。卢炜等［5］对间歇性外斜视及术后采用视差相同的交叉视差和非交叉视差分别对患者进行测定，发现测试结果不完全相同。我们在上述实验中为了避免非交叉视差的影响，全部采用交叉视差。

受试者通过红绿分视眼镜观察、识别视差图形时，眼球将随图形移动而运动。Pressmar等［1］发现随着随机点密度的降低，检查者对图形的分辨能力呈下降趋势。据此，他推断大脑皮层视差细胞的激化需要一定的信息量，即随机点有一“密度容限”(单位面积内所含随机点数量的最小值)。国内有研究证明［2，3］，不同质地的随机点能够影响立体视锐度的检查结果，立体视锐度受视差图形复杂性的影响。本实验结果显示，视差图形面积和周长越大，立体视锐度越小。我们推测这可能是因为视差图形大，更具有边界特征，视差图形的加工速度也较快，更易激化大脑皮层的视差细胞;视差图形小，随机点太少，边界特征模糊，影响立体视锐度的检测，使测量结果的准确性降低。这说明随机点密度为视差图形的感知提供了必要的信息量，即视差必须超过一定域值，视差图形才能感知。因此视差图形面积和周长不同，对立体视锐度的测试结果可能不同。寻找合适的视差图形具有重要临床意义。

我们在上述实验还论证了周长不变，面积变小，密度容限增加，可从频率通道来解释可能是小视差图形需要高频通道，大视差图形需要低频通道。这与神经生理学上研究证明的存在着两种传递立体视觉信息的系统:M系统传递低对比度、低空间频率的立体视觉信息;P系统传递高对比度、高空间频率的立体视觉信息的结论相一致［6］。这进一步说明了视差图形的形状不同，所包含的随机点点数不同，能感知视差图形所需的信息量也不同，对立体视锐度的测试结果可能不同。

静态立体图视差图形的感知需要一定的信息量，且在视差图形中背景图的质地可影响立体视锐度的检测结果。不同视差图形对立体视锐度的影响程度需进一步探讨。

总之我们认为，视差图形的选择一定要结合背景图，在设计立体视检查图时，要尽量保持背景图与前景图的一致性，提高立体视锐度检测结果的准确性。静态立体图视差图形的感知需要一定的信息量;静态立体图视差图中背景图质地可影响立体视的检测结果。面积越小，测得的立体视锐度越大;面积相同，周长越长，测得的立体视锐度越大;否则反之。

［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］孙春华，胡聪，徐进.不同质地随机点立体视图检查屈光参差立体视的结果分析［J］.生物医学工程与临床，2006，10(1):30-32.

［3］金贵昌，郑竺英，周贵荣，等.复杂图形的双眼视差敏感性［J］.心理学报，1994，26(1):58-62.

［4］颜少明，郑竺英.立体视觉检查图［M］.北京:人民卫生出版社，1985:1-32.

［5］卢玮，王京辉.间歇性外斜视患者交叉视差和非交叉视差的临床观察［J］.中华眼科杂志，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.