基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统

文档序号:1526445 发布日期:2020-02-14 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统 (Spatial perception detuning training system based on virtual reality visual and auditory pathway ) 是由 秦璐 王索刚 李伟宽 刘洛希 张重阳 于 2019-09-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统,包括供电模块、主控模块和连接于所述主控模块的空间运动数据处理模块、空间知觉数据分析模块、视听觉任务呈现模块、参考数据库模块和报告生成模块,所述空间运动数据处理模块连接有手部空间位置采集模块和脚部空间位置采集模块。本发明通过系统发出的视听觉指令,并通过手部/脚部空间位置采集模块测量和采集手部和脚部响应相关空间知觉任务的操作参数,从而检查使用者手部和脚部运动的准确和精细程度。(The invention provides a virtual reality visual and auditory pathway-based spatial perception disorder training system, which comprises a power supply module, a main control module, a spatial motion data processing module, a spatial perception data analysis module, a visual and auditory task presenting module, a reference database module and a report generation module, wherein the spatial motion data processing module is connected with a hand spatial position acquisition module and a foot spatial position acquisition module. The invention measures and collects the operation parameters of the hand and the foot responding to the relevant spatial perception task through the visual and auditory instructions sent by the system and the hand/foot spatial position collection module, thereby checking the accuracy and the fineness of the motion of the hand and the foot of the user.)

基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统

技术领域

本发明属于注意力训练技术领域,尤其涉及一种基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统。

背景技术

空间知觉包括距离知觉、方位知觉等方面,是大脑感知功能的体现,空间知觉失调即为大脑功能失调的一种。青少年通过眼球运动形成了形状知觉,通过线条透视、空气的透视、明暗和运动视差等形成大小和距离的知觉。没有空间知觉,大脑对空间感知就会失灵,反映不敏感。这种失调有先天因素,但最主要还是环境及人为的原因,随着我国移动网络和手机技术的发展。现在很多孩子喜欢玩手机、平板、看电视。电子屏幕颜色艳丽吸引人,孩子可以一两个小时不动,长此以往,孩子的视觉空间知觉发育受到影响,从而导致孩子的视觉空间知觉比较弱。此外我国发展迅速,人才竞争激烈,很多孩子尚处于幼年时期,家长就开始要求孩子学***,对空间知觉失调儿童开展干预和训练,或开展适应的教育教学方法,有助于更好的关心儿童,关爱他们的成长。

现行的关于空间知觉失调的技术尚不多见,主要还是感觉统合失调的训练和测试。如实用新型专利用于感觉统合失调儿童的感觉统合训练室[申请号:CN202324705U],包含一系列的实体训练设备能够对儿童进行感觉统合训练。但是需要较大训练场地,设备需要定期维护,需要培训师实时监护,保证对儿童的安全。另外,如实用新型专利一种专为感觉统合失调儿童使用的指挥棒[申请号:CN203480724U],用于感觉统合失调儿童锻炼大肌肉和小肌肉、训练平衡感、前庭觉,练习指挥。该方法能够一定程度上锻炼感觉和运动的统一,但是无法客观量化的评价训练的效果。再如发明专利CN1506128A和CN1506129A方法中主要设计一种可用于防治感觉统合失调的儿童感觉统合训练器,该方法类似一张多功能床,儿童躺卧其上通过滚动,翻身等动作实现感觉统合训练。该方法能够一定程度上增强儿童感觉通路的感知,但是依然部分客观量化的评价训练的效果,且设备属于机械设备,有较高转动部件,如不精心维护或没有培训师指导监护,具有一定儿童安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题,提供一种基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统;

为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:

一种基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统,包括供电模块、主控模块和连接于所述主控模块的空间运动数据处理模块、空间知觉数据分析模块、视听觉任务呈现模块、参考数据库模块和报告生成模块,所述空间运动数据处理模块连接有手部空间位置采集模块和脚部空间位置采集模块,其中,

手部空间位置采集模块,用于采集手部的运动参数;

脚部空间位置采集模块,用于采集脚部的运动参数;

视听觉任务呈现模块,用于根据主控模块的命令进行沉浸式视觉信息和/或听觉信息的呈现;

参考数据库模块,用于存储参考数据;

空间知觉数据分析模块,用于根据参考数据库模块中相应的参考数据进行测试结果的分析;

报告生成模块,用于根据空间知觉数据分析模块的分析结果生成相应的测试报告。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,包括以下步骤:

S1.将视听觉任务呈现模块佩戴在使用者身上,将手部空间位置采集模块和脚部空间位置采集模块分别佩戴在使用者的手部和脚部;

S2.提供虚拟现实场景,并在虚拟现实场景中对使用者进行至少一次的视觉手部/脚部空间运动测试和听觉手部/脚部空间运动测试;

S3.由空间知觉数据分析模块对使用者进行测试结果的分析。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,在步骤S2中,通过以下虚拟现实场景对使用者进行视觉手部/脚部空间运动测试:

通过文字方式提示使用者通过相应的手/脚控制目标物完成指定路径的空间运动,并记录空间运动完成路径长和空间运动控制完成时间。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,在步骤S2中,通过以下虚拟现实场景对使用者进行听觉手部/脚部空间运动测试:

通过语音方式提示使用者通过相应的手/脚控制目标物完成语音指定的空间运动,并记录空间实际运动路径长和指令路径长。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,步骤S3中,空间知觉数据分析模块通过以下方法对测试结果进行分析:

S31.通过视觉空间运动操作近似度计算方法求得视觉空间运动操作近似度,通过听觉空间运动操作近似度计算方法求得听觉空间运动操作近似度;

S32.通过知觉综合商值计算方法根据所述视觉空间运动操作近似度和听觉空间运动操作近似度空间求得空间知觉综合商值;

S33.根据所述空间知觉综合商值和参考数据求得标准化商值;

S34.根据所述标准化商值对使用者的空间知觉失调测试结果做出评判。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,在步骤S31中,视觉空间运动操作近似度计算方法包括以下公式:

A=(S1/T1+S2/T2+…+Sn/Tn)/n,其中

A,表示视觉空间运动操作近似度;

S1、S2…Sn,表示各次测试的空间运动完成路径长;

T1、T2、Tn,表示各次测试的空间运动控制完成时间;

n表示测试次数。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,在步骤S31中,听觉空间运动操作近似度计算方法包括以下公式:

B=(C1/D1+C2/D2+…+Cn/Dn)/n,其中

B,表示听觉空间运动操作近似度;

C1、C2…Cn,表示各次测试的空间实际运动路径长;

D1、D2…Dn,表示各次测试的指令路径长;

n表示测试次数。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,在步骤S32中,空间知觉综合商值计算方法包括以下公式:

E=Ax+By,其中

E,表示使用者的空间知觉综合商值;

x,表示视觉空间运动操作近似度的权重;

y,表示听觉空间运动操作近似度的权重;

在步骤是S33中,标准化商值通过以下公式求得:

F=100+(E-G),其中,

F,表示使用者的标准化商值;

G,表示参考数据中的参考空间知觉综合商值。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,还包括连接于所述主控模块的空间知觉训练方案生成模块和空间知觉训练进程控制模块,其中,

空间知觉训练方案生成模块,用于根据空间知觉数据分析模块的分析结果向使用者提供对应档次的训练任务;

空间知觉训练进程控制模块,用于实现使用者训练方案的保存,方案开展的情况记录和已完成训练的历史成绩记录。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,本系统还包括以下训练步骤:

A.根据空间知觉数据分析模块的分析结果向使用者提供对应档次的训练任务;

B.在相应的训练任务下以训练方式执行步骤S2。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,所述脚部空间位置采集模块和手部空间位置采集模块均包括佩戴环和固定在所述佩戴环上的安装盒,所述安装盒中具有六轴/九轴传感器,所述六轴/九轴传感器通过有线和/或无线方式连接于主控模块。

在上述的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统中,所述视听觉任务呈现模块包括分别与主控模块相连的虚拟现实头戴模块和高保真耳机,且所述高保真耳机集成在所述虚拟现实头戴模块上。

本发明相较于现有技术具有以下优点,本发明通过系统发出的视听觉指令,并通过手部/脚部空间位置采集模块测量和采集手部和脚部响应相关空间知觉任务的操作参数,从而检查使用者手部和脚部运动的准确和精细程度;测试后系统自动求解多种关于空间知觉相关参数,并与同性别同年龄段参考数据对比,从而全面综合的测试出使用者空间知觉水平;并根据测试结果生成个性化的空间知觉训练方案,自动智能的引领使用者开展训练,从而有效的增强空间知觉能力。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统的组成结构示意图;

图2为本发明实施例提供的视听觉任务呈现模块的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的手部/脚部空间位置采集模块的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的视觉手部空间运动测试/训练示意图;

图5为本发明实施例提供的视觉脚部空间运动测试/训练示意图;

图6为本发明实施例提供的听觉手部空间运动测试/训练示意图;

图7为本发明实施例提供的听觉脚部空间运动测试/训练示意图;

图8为本发明实施例提供的视听觉空间知觉测试流程图;

图9为本发明实施例提供的视听觉空间知觉训练流程图。

附图标记:供电模块1;主控模块2;手部空间位置采集模块3;脚部空间位置采集模块4;空间运动数据处理模块5;视听觉任务呈现模块6;虚拟现实头戴模块61;高保真耳机62;参考数据库模块7;报告生成模块8;空间知觉数据分析模块9;空间知觉训练方案生成模块11;空间知觉训练进程控制模块12。

具体实施方式

在信息处理的机制上,人类主要利用视觉、听觉、触觉和嗅觉等通路感知世界。其中视听觉通路接受和感知信息大约为94%。因此视听觉是人类主要的信息处理通路,且脑科学的相关研究认为视听觉功能并不是独立的,健康人的视听觉功能是互相联系的,按照信息处理通路形式上分为视觉、听觉的单一通路处理或视听觉混合双通路处理,对信息的处理也主要体现在这三种视听感觉通路的形式上。那么空间知觉失调主要是视觉和听觉的信息处理出现异常,所以本方案的测试便从这三种感觉通路入手。

其次在操作控制的机制方面,肢体空间运动的精准特性,能够反映空间知觉能力水平,对预先设定的空间运动任务中路径的测量,比较和分析,能够揭示空间知觉问题。本方案利用手部和脚部精细操作控制方式,将空间知觉水平用量化参数客观的体现。

以下是本发明的优选实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示,本实施例提出了一种基于虚拟现实视听觉通路的空间知觉失调测训系统,包括供电模块1、主控模块2和连接于所述主控模块2的空间运动数据处理模块5、空间知觉数据分析模块9、视听觉任务呈现模块6、参考数据库模块7和报告生成模块8,所述空间运动数据处理模块5连接有手部空间位置采集模块3和脚部空间位置采集模块4、其中,

供电模块1,主要为各模块供电,提供3.3-5V直流电源,具体形式可以是主控模块中USB端口供电或外接直流电源;

主控模块2:是整个系统的核心,可以为台式计算机主机,笔记本计算机等,主要完成视听觉任务流程控制,视听觉任务呈现的控制,访问参考数据库模块7控制,空间知觉数据分析模块9控制,报告生成模块控制等操作。

手部空间位置采集模块3,用于采集手部的运动参数;

脚部空间位置采集模块4,用于采集脚部的运动参数;

视听觉任务呈现模块6,用于根据主控模块2的命令进行沉浸式视觉信息和/或听觉信息的呈现;

参考数据库模块7,用于存储参考数据,参考数据包括根据正常人群统计的参考视/听觉手部空间运动操作近似度,参考视/听觉脚部空间运动操作近似度、参考空间知觉综合商值、商数标准差值等。且不同性别及各年龄段具有各自的参考数据,例如,从6岁到18岁每一年为一个统计数据段;从19岁到24岁每两年为一个统计数据段;从25岁到50岁每五年为一个统计数据段;从51岁到60岁为一个统计数据段;从61岁以上为一个统计数据段。

空间知觉数据分析模块9,用于根据参考数据库模块7中相应的参考数据进行测试结果的分析;

空间运动数据处理模块5,用于手部空间位置采集模块3和脚部空间位置采集模块4采集到的数据进行卡尔曼滤波处理,可用例如:Arduino基于Mega2560,mini或Nano架构;或stm32单片机完成,去除采集过程中的干扰和噪音信号,通过USB数据线或无线蓝牙协议等将处理后的程数据发送到主控模块2。

报告生成模块8,用于根据空间知觉数据分析模块9的分析结果按照一定的图文结构,以图表和文字形式、word或PDF文档展示相应的测试报告。

进一步地,本实施例还包括连接于所述主控模块2的空间知觉训练方案生成模块11和空间知觉训练进程控制模块12,其中,

空间知觉训练方案生成模块11,用于根据空间知觉数据分析模块9的分析结果向使用者提供对应档次的训练任务;

空间知觉训练进程控制模块12,用于实现使用者训练方案的保存,方案开展的情况记录和已完成训练的历史成绩记录和查询等。

进一步地,如图2所示,视听觉任务呈现模块6包括分别与主控模块2相连的虚拟现实头戴模块61和高保真耳机62,且所述高保真耳机62集成在所述虚拟现实头戴模块61上。高保真耳机62的输入端连接于所述主控模块2。虚拟现实头戴模块61为可头戴的虚拟现实设备,如桌面级别的HTC vive系列头戴,Oculus系统头戴;如移动级别的小鸟看看等设备,用于根据主控模块2的命令进行沉浸式视觉信息的呈现;高保真耳机62,用于根据主控模块2的命令进行沉浸式听觉信息的呈现。

具体地,如图3所示,脚部空间位置采集模块4和手部空间位置采集模块3均包括佩戴环和固定在所述佩戴环上的安装盒,安装和可以为轻质塑料原盒或方盒,所述安装盒中具有六轴/九轴传感器,所述六轴/九轴传感器通过有线和/或无线方式连接于主控模块2。脚部空间位置采集模块4和手部空间位置采集模块3可被绑在使用者手部或脚部,核心部件为六轴/九轴传感器,本实施例采用六轴传感器,包括三轴加速度和三轴陀螺仪,用于将相应手部或脚部的空间运动参数进行记录。安装盒上可以具有数据线接口以将内部的六轴传感器与主控模块2相连,或者,安装盒内设置无线模块,通过无线模块实现六轴传感器与主控模块2的信息传输,六轴传感器与主控模块之间通过无线模块进行信息传输的具体方式不在此进行赘述,可以采用蓝牙、RFID或wifi等方式。

具体地,本系统在投入使用时的测试方法包括以下步骤:

S1.将视听觉任务呈现模块6佩戴在使用者身上,将手部空间位置采集模块3和脚部空间位置采集模块4分别佩戴在使用者的手部和脚部;

S2.提供虚拟现实场景,并在虚拟现实场景中对使用者进行至少一次的视觉手部/脚部空间运动测试和听觉手部/脚部空间运动测试;

S3.由空间知觉数据分析模块9对使用者进行测试结果的分析。

具体地,在步骤S2中,通过以下虚拟现实场景对使用者进行视觉手部/脚部空间运动测试:

通过文字方式提示使用者通过相应的手/脚控制目标物完成指定路径的空间运动,并记录空间运动完成路径长和空间运动控制完成时间。

同样地,在步骤S2中,通过以下虚拟现实场景对使用者进行听觉手部/脚部空间运动测试:

通过语音方式提示使用者通过相应的手/脚控制目标物完成语音指定的空间运动,并记录空间实际运动路径长和指令路径长。

进一步地,在步骤S3中,空间知觉数据分析模块9通过以下方法对测试结果进行分析:

S31.通过视觉空间运动操作近似度计算方法求得视觉空间运动操作近似度,通过听觉空间运动操作近似度计算方法求得听觉空间运动操作近似度;

S32.通过知觉综合商值计算方法根据所述视觉空间运动操作近似度和听觉空间运动操作近似度空间求得空间知觉综合商值;

S33.根据所述空间知觉综合商值和参考数据求得标准化商值;

S34.根据所述标准化商值对使用者的空间知觉失调测试结果做出评判。

具体地,在步骤S31中,视觉空间运动操作近似度计算方法包括以下公式:

A=S1/T1+S2/T2+…+Sn/Tn/n,其中

A,表示视觉空间运动操作近似度;

S1、S2…Sn,表示各次测试的空间运动完成路径长;

T1、T2、Tn,表示各次测试的空间运动控制完成时间;

n表示测试次数。

同样地,在步骤S31中,听觉空间运动操作近似度计算方法包括以下公式:

B=C1/D1+C2/D2+…+Cn/Dn/n,其中

B,表示听觉空间运动操作近似度;

C1、C2…Cn,表示各次测试的空间实际运动路径长;

D1、D2…Dn,表示各次测试的指令路径长;

n表示测试次数。

进一步地,在步骤S32中,空间知觉综合商值计算方法包括以下公式:

E=Ax+By,其中

E,表示使用者的空间知觉综合商值;

x,表示视觉空间运动操作近似度的权重;

y,表示听觉空间运动操作近似度的权重;

且在步骤是S33中,标准化商值通过以下公式求得:

F=100+E-G,其中,

F,表示使用者的标准化商值;

G,表示参考数据中的参考空间知觉综合商值。

其中G为与使用者同一年龄段下群体的参考空间知觉综合商值;权重根据具体情况确定,两个权重的和为1,这里使x=0.5,y=0.5。

在步骤S34中,如果使用者的标准化商值为80-89分,说明使用者得分为该人群中平均分之下,记为差;90-109分说明得分接***均分数,记为一般,110-119分说明高于平均分数,记为良好,120-129分说明较高的分数,记为优秀,130分以上说明超高的分数,记为超群。

进一步地,在步骤S33中,标准化商值还可以通过以下方法求得:标准化商值=100+15*(使用者得分-参考平均值)/标准差。同样地,如果标准化商值为80-89分,说明使用者得分为该人群中平均分之下,记为差,90-109分说明得分为平均分数,记为一般,110-119分说明高于平均分数,记为良好,120-129分说明较高的分数,记为优秀,130分以上说明超高的分数,记为超群。

进一步地,本实施例的系统还包括以下训练步骤:

A.根据空间知觉数据分析模块9的分析结果向使用者提供对应档次的训练任务;

B.在相应的训练任务下以训练方式执行步骤S2,即

S2.提供虚拟现实场景,并根据训练任务在虚拟现实场景中对使用者进行至少一次的视觉手部/脚部空间运动测试和听觉手部/脚部空间运动训练。

当然,在训练过程中也包括步骤S1,由于在测试过程中已执行步骤S1,故在此不再重复。

另外,训练过程也可以包括包括一训练方式执行步骤S3,即,

S3.由空间知觉数据分析模块9对使用者进行训练结果的分析。训练结果的分析可以与测试结果的分析一样给出每次训练结果‘差’,‘一般’,‘良好’,‘优秀’或‘超群’的评判结果。也可以以训练效果来代替评判步骤,即给出每次训练结果相对于测试结果的进步程度等,也可以直接给出使用者的空间知觉综合商值,由使用者自行判断。

下面对各部位测试过程进行详细的举例说明:

1)如图4所示,视觉手部空间运动测试/训练:

使用者双手各绑一个手部空间位置采集模块3。

虚拟现实头戴模块61营造空旷的视觉环境,有简单抽象的地面和天空,使用者处于站立状态。在使用者视野中出现‘右手测试/训练’的文字,然后文字消失。在使用者正前方出现一个立体圆球,感觉为5-10米的距离,在使用者面前匀速运动并绘制运动轨迹,轨迹会保留在使用者正前方,这时小球会出现在运动轨迹起始点,使用者的操作任务是,用绑有手部空间位置采集模块3的右手,指向小球,在虚拟现实环境中指向表现为一道蓝光,如果蓝光指中小球,测试/训练开始,控制手臂运动尽可能的使蓝光控制的小球沿着轨迹准确的运动,当小球达到轨迹终点,并保持至少100毫秒,进入下一次操作。如果使用者10秒内没有使小球到达终点或3秒没有任何小球位移,虚拟现实环境提示本次测试/训练无效,进入下一次操作。右手测试/训练后,是左手测试/训练。在使用者视野中出现‘左手测试/训练’的文字,然后文字消失。在使用者正前方出现一个立体圆球,感觉为5-10米的距离,在使用者面前匀速运动并绘制运动轨迹,轨迹会保留在使用者正前方。这时小球会出现在运动轨迹起始点。使用者的操作任务是,用绑有手部空间位置采集模块3的左手,指向小球,在虚拟现实环境中指向表现为一道蓝光,如果蓝光指中小球,测试/训练开始,控制手臂运动尽可能的使蓝光控制的小球沿着轨迹准确的运动。当小球达到轨迹终点,并保持至少100毫秒。进入下一次操作。如果使用者10秒内没有使小球到达终点或3秒没有任何小球位移,虚拟现实环境提示本次测试/训练无效,进入下一次操作。每次小球运动轨迹各不相同。

2)如图5所示,视觉脚部空间运动测试/训练:

使用者用双脚各绑一个脚部空间位置采集模块4。

虚拟现实头戴模块61营造空旷的视觉环境,有简单抽象的地面和天空,使用者处于站立状态。在使用者视野的地面会依次出现两种可选择的不同颜色小球,比如‘红球’或‘黑球’,两个球一次只出现一个,且是随机的。在使用者面前地面匀速运动并绘制运动轨迹,轨迹会保留在地面。这时小球会出现在运动轨迹起始点。在虚拟现实环境中使用者右脚表现为红色方块,左脚表现为黑色方块,大小为小球的外接正方形,当出现‘红球’时,使用者用右脚踏上,将小球拖着沿运动轨迹运动,当小球达到轨迹终点,并保持至少500毫秒。进入下一次操作。如果使用者10秒内没有使小球到达终点或3秒没有任何小球位移,虚拟现实环境提示本次测试/训练无效,进入下一次操作。当出现‘黑球’时,使用者用左脚踏上,将小球拖着沿运动轨迹运动,当小球达到轨迹终点,并保持至少500毫秒。进入下一次操作。如果使用者10秒内没有使小球到达终点或3秒没有任何小球位移,虚拟现实环境提示本次测试/训练无效,进入下一次操作。

3)如图6所示,听觉手部空间运动测试/训练:

使用者用双手臂各绑一个手部空间位置采集模块3。

虚拟现实头戴模块61营造空旷的视觉环境,有简单抽象的地面和天空,使用者处于站立状态。在视野中会出现一个比例尺,提醒使用者这样线段的长度。在使用者视野中出现‘右手测试/训练’的文字,然后文字消失。在使用者正前方出现一个立体圆球,高保真耳机中播放指令,如‘小球从左到右移动5米’,使用者的操作任务是,用绑有手部空间位置采集模块3的右手,指向小球,在虚拟现实环境中指向表现为一道蓝光,如果蓝光指中小球,测试/训练开始,控制手臂运动尽可能的使蓝光控制的小球按照语音指令操作。当小球受控制运动一段距离后停止,并保持至少100毫秒。进入下一次操作。如果使用者10秒内没有使小球到达终点或3秒没有任何小球位移,虚拟现实环境提示本次测试/训练无效,进入下一次操作。右手测试/训练后,是左手测试/训练。在视野中会出现一个比例尺,提醒使用者这样线段的长度。然后在使用者视野中出现‘左手测试/训练’的文字,然后文字消失。在使用者正前方出现一个立体圆球,高保真耳机中播放指令,如‘小球从左到右移动5米’,使用者的操作任务是,用绑有手部空间位置采集模块3的左手,指向小球,在虚拟现实环境中指向表现为一道蓝光,如果蓝光指中小球,测试/训练开始,控制手臂运动尽可能的使蓝光控制的小球按照语音指令操作。当小球受控制运动一段距离后停止,并保持至少100毫秒。进入下一次操作。如果使用者10秒内没有使小球到达终点或3秒没有任何小球位移,虚拟现实环境提示本次测试/训练无效,进入下一次操作。每次小球运动轨迹各不相同。

4)如图7所示,听觉脚部空间运动测试/训练:

使用者用双脚各绑一个脚部空间位置采集模块4。

虚拟现实头戴模块61营造空旷的视觉环境,有简单抽象的地面和天空,使用者处于站立状态。在视野中会出现一个比例尺,提醒使用者这样线段的长度。在使用者视野中出现‘右脚测试/训练’的文字,然后文字消失。在使用者面前视野范围内的地面随机位置出现。一个圆球,高保真耳机中播放指令,如‘将小球从此处竖直向前移动5米’,在虚拟现实环境中使用者右脚表现为红色方块,踩上小球,将小球拖到一个位置,并保持至少500毫秒,进入下一次操作。如果使用者10秒内没有使小球到达终点或3秒没有任何小球位移,虚拟现实环境提示本次测试/训练无效,进入下一次操作。右脚测试/训练后,是左脚测试/训练。在视野中会出现一个比例尺,提醒使用者这样线段的长度。然后在使用者视野中出现‘左脚测试/训练’的文字,然后文字消失。在使用者面前视野范围内的地面随机位置出现。一个圆球,高保真耳机中播放指令,如‘将小球从此处竖直向前移动3米’,在虚拟现实环境中使用者左脚表现为黑色方块,踩上小球,将小球拖到一个位置,并保持至少500毫秒,进入下一次操作。如果使用者10秒内没有使小球到达终点或3秒没有任何小球位移,虚拟现实环境提示本次测试/训练无效,进入下一次操作。

如图8所示,一个轮次测试可包含多个测试次数,以5次为例,则包含5次视觉手部空间运动测试,5次视觉脚部空间运动测试,5次听觉手部空间运动测试,5次听觉脚部空间运动测试,共20次测试。一次空间知觉失调测试可包含一个、两个或多个轮次。

如图9所示,在步骤A中,知觉空间训练流程根据空间知觉数据分析模块9的分析结果‘差’,‘一般’,‘良好’,‘优秀’和‘超群’等将预存的训练任务分为100,80,60,40和20次等五种方案。每次训练包括4个小节的训练项目,一部分为视觉训练子项目,一部分为听觉训练子项目,以“视听视听”次序排列,每小节10分钟,每小节中间休息约5分钟,一次训练时间约1小时。当然,在实际应用中,分析结果档次、方案分类、每次训练的训练项目以及没小节持续时间和小节之间的休息时间可以根据实际情况调整。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了供电模块1;主控模块2;手部空间位置采集模块3;脚部空间位置采集模块4;空间运动数据处理模块5;视听觉任务呈现模块6;虚拟现实头戴模块61;高保真耳机62;参考数据库模块7;报告生成模块8;空间知觉数据分析模块9;空间知觉训练方案生成模块11;空间知觉训练进程控制模块12等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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