시선 추적 시스템을 사용하여 영유아의 시력을 평가하는 자동화된 방법
Summary
이 논문에서는 시선 추적 시스템을 사용하여 영유아의 시력을 평가하는 새로운 자동화 방법을 제시합니다.
Abstract
시력 측정은 유아기와 아동기에 수행하는 중요한 시각 기능 검사입니다. 그러나 영아의 정확한 시력 측정은 의사소통 능력의 결함으로 인해 어렵습니다. 이 논문은 어린이(5-36개월)의 시력을 평가하는 새로운 자동화 방법을 제시합니다. 이 방법인 AACP(Automated Acuity Card Procedure)는 웹캠을 사용하여 시선을 추적하고 어린이의 시청 행동을 자동으로 인식합니다. 두 가지 선택 우선적 인 테스트는 테스트 된 어린이가 고해상도 디지털 디스플레이 화면에 표시된 시각적 자극을 볼 때 수행됩니다. 테스트 된 어린이가 자극을 볼 때 얼굴 사진이 웹캠에 기록됩니다. 이 사진은 설정된 컴퓨터 프로그램에서 시청 행동을 분석하는 데 사용됩니다. 이 절차를 통해 다양한 자극에 대한 아동의 안구 운동 반응을 측정하고 의사 소통 없이 시력을 평가합니다. 결과를 Teller Acuity Card(TAC)에서 얻은 격자 시력과 비교함으로써 AACP 성능은 TAC의 성능과 유사한 것으로 간주됩니다.
Introduction
유아기는 시각 발달에 중요한 시기입니다. 생애 초기에 발생하는 시각 문제는 아동의 발달에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. 유아의 정량적 시각 평가를 수행할 수 있는 것이 중요하며, 이는 조기 시력 문제를 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 영아는 문자나 그래프와 같은 시력 차트 기호를 인식할 만큼 인지적으로 발달하거나 표현력이 부족하기 때문에 시력 측정이 어렵습니다. 현재 유아 시력 평가의 황금 표준은 우선적으로 보이는 검사2를 기반으로 한 시력 카드 절차1입니다. 그러나, 이 방법은 숙련된 검사자가 아이의 안구 운동(3,4,5,6)을 관찰하여 시력을 판단할 것을 요구하기 때문에, 이는 시험자4,5의 경험에 의해 제한된다. 따라서 Teller Acuity Card(TAC)5,6와 같은 시력 카드 절차는 주관적인 방법으로 남아 있습니다. 따라서, 영유아의 시력을 정량적으로 측정할 수 있고, 언어적 의사소통 없이 사용할 수 있고, 숙련된 테스터를 필요로 하는 것에 의해 제한되지 않는 방법이 필요하다.
원격 아이트래커의 발명과 사용은 자동화된 시력 측정 시스템의 개발을 가능하게 했습니다. 이전 연구에서, 시선 추적 방법은 어린이 7,8,9,10의 시각 기능 평가를 위한 도구로 사용되었다. 원격 아이트래커는 시선 추적에 사용할 수 있으며 테스터가 어린이의 안구 움직임을 관찰하는 대신 사용할 수 있습니다. ACTIVE 절차(7) 및 AVAT 절차(10)는 원격 아이트래커를 사용한 완전 자동화된 시력 검사입니다. 그들은 건강한 영유아의 Keeler Acuity Cards 테스트와 비슷한 시력 결과를 산출했습니다. 최근의 다른 연구와 달리, 우리는 아이의 시선을 포착하기 위해 원격 아이 트래커 대신 웹캠을 사용했습니다. 우리는 컴퓨터 비전을 기반으로 안구 운동 데이터 자동 수집 방법을 발명했습니다. 이 절차는 어린이의 시각 기능을 평가할 때 안구 운동 획득 방법과 우선적으로 보이는 기술을 결합했습니다.
이 논문은 AACP(Automated acuity Card Procedure)라고 하는 어린 아이들의 시력을 평가할 수 있는 새로운 자동 방법을 제시하는 것을 목표로 합니다. 이 절차는 아직 충분한 의사 소통 기술을 습득하지 못한 영유아에게 특히 유용합니다. 핵심적인 측면은 시각적 반응을 정량화하여 영유아의 격자 시력을 산출할 수 있다는 것입니다. 격자 시력 측정은 시각 병리의 검출을 가능하게 하고 후속 의료 관리에 중요한 역할을 합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
시선 추적 방법을 기반으로 한 여러 연구7,8,9,10에서 언어 의사 소통에 어려움이 있는 영유아를 평가하는 데 이 방법의 가치가 있음을 보여주었습니다. 그러나 이전 연구의 참가자 수는 상대적으로 적습니다. 생후 12개월 미만의 영아 30명만이 Jones et al.7에 의해 개발된 ACTIVE 절차에 의…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 Capital의 건강 개선 및 연구 기금(No. 2018-2Z-4076)과 북경 대학 제1병원 SEED 연구 기금(2019SF31)의 지원을 받았습니다.
Materials
| AACP procedure software | In-house | In-house | The AACP procedure software (China National Invention Patents, No. 201910865074.4 and No. 201510919621.4) comprises a stimulus displaying module, a vision testing module, and a testing result processing module. |
| Computer processor | Intel Corporation, Santa Clara, CA, USA | Intel CORE i7-6500U processor | Analysis system |
| Display monitor | InnoLux Co., Ltd., China | InnoLux M280DGJ-L30 | Display system |
| Webcam | Logitech International S.A., Lausanne, Switzerland | Logitech C920 high-definition pro webcam | Recording system |
References
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