Visualisatie van visuele beperkingen door Maarten Hogervorst
TNO Human Factors mmv Wim van Damme Ignace Hooge Berry den Brinker Stichting InZicht
(Sensis) (Psychonomie, Univ.Utrecht) (VUA)
Stagiaires: Jacco van Elst, Nico Bogaards, Nils van Dijk, studenten TUE (Dept of Biomedical Engineering)
Overzicht Inhoud voordracht • Introductie • Experimentele onderbouwing • Implementatie • Demonstratie Software Tool • Conclusies
Human Factors
2
Intro Nut De simulatie software geeft normaalzienden inzicht in de visuele beperkingen van slechtzienden, met als voornaamste doelgroepen: •
personen die in directe relatie staan met visueel gehandicapten, w.o. familie en vrienden, mensen werkzaam in de hulpverlening, revalidatie, zorg en onderwijs.
•
designers, experts en planologen zonder visuele handicap zodat deze situaties beter kunnen aanpassen aan visueel gehandicapten, o.a. verkeerssituaties, bewegwijzering, signalering, design van visuele hulpmiddelen.
Human Factors
3
Intro
Gevalideerde visualisatie vs. “Artist Impressions” cataract
macula degeneratie
retinopatie
kokervisus
Minder bruikbaar voor beoordeling situatie Human Factors
4
Intro `
Drie soorten simulaties Origineel
Simulatie 1 fix onafhankelijk
objectherkenning
Simulatie 2 fix afhankelijk
Simulatie 3 strooilicht
zoeken / detectie Human Factors
5
Experimentele onderbouwing Methodiek •
Verwijderen informatie die niet beschikbaar / zichtbaar is
•
Na verwijderingen informatie (beeldelementen) -> geen verschil met origineel zichtbaar (drempel)
•
Bewerkte plaatje geeft aan welke (beeld)informatie beschikbaar is voor de slechtziende
Human Factors
6
Experimentele onderbouwing Aanpak •
Beelden transformeren (informatie verwijderen) totdat het verschil zichtbaar wordt (bepaling van 75% correct drempels), b.v.
Welk beeld is verslechterd (links of rechts)? Human Factors
7
Experimentele onderbouwing Relatie met oogheelkundige testen • Testen: • Visus • Contrast gevoeligheid • Perimetrie • Maakt simulatie van individuele stoornissen mogelijk • Simulatie van representatieve gevallen voor diverse stoornissen
Human Factors
8
Human Factors
9
Belangrijkste resultaat 1. Acuity 1 0.80.6 0.4 0.2
2
0.1 0.06 0.04 J
B l u r a rcm i n
10 8 6
B
B
B F
4 3
A
A F
F
Oe8
Mu Klft Mu
1 0.8 0.6
0.2
A
Mu
2
0.4 0.3
G
H C Oc01
Rc01 D
Rc03 Sc01 N Rc05 Sc03 L Sc05 S
O O
Se8 Se4
Oe4 I I
Pu Lu
Qu OuH COe2
Se2 Qu DOc03 Qu Ou K Ou
Pu
Pu Lu Lu
R Oc05 N
Groepen • slechtzienden (macula degeneratie, glaucoma, cataract, diabetic retinopathy) • normaalzienden en bijzienden • gereduceerd contrast (50%, 25%, 12.5%) • perifeer kijken (2, 4, 8 graden eccentrisch)
N
S S
1
2
3 4
6 8 10
1 Acuity arcmin
20 30 40 Human Factors 10
Belangrijkste resultaat 2. Acuity 1 0.80.6 0.4 0.2
2
0.1 0.06 0.04 J
B l u r a rcm i n
10 8 6
B
B
B F
4 3
A
A F
F
Oe8
Mu Klft Mu
1 0.8 0.6
0.2
A
Mu
2
0.4 0.3
G
H C Oc01
Rc01 D
Rc03 Sc01
Sc03 L Sc05 S
Se8 Se4
Oe4 I I
Pu Lu
Qu OuH COe2
Se2 Qu DOc03 Qu Ou K Ou
Pu
Pu Lu Lu
N Rc05 Nc05 R Oc05 Oc05 O N O N
S S
1
2
3 4
6 8 10
1 Acuity arcmin
20 30 40 Human Factors 11
Effect van contrastverlaging Sigma blur (arcmin)
10 Average NB MAH MvdH NvD
1
0.1 0.1
1
10
MAR (arcmin) Human Factors 12
Effect van perifeer kijken • metingen bij 0, 2, 4, 8 graden 10
Sigma blur (arcmin)
NB MAH NvD
1
0.1 0.1
1
10
MAR (arcmin)
Human Factors 13
Experimentele onderbouwing Belangrijkste resultaten • Relatie blurdrempel – visus is onafhankelijk van de oorzaak van de verlaagde visus: • (type) stoornis, • contrastverlaging, • perifere waarneming • Relatie is grotendeels onafhankelijk van de inhoud van het plaatje.
Human Factors 14
Implementatie Simulaties van slechtziendheid • Fixatie onafhankelijke simulatie: Plaatsafhankelijke blur die afhangt van het locale contrast (met gebruik van curve visus vs. contrast)
Human Factors 15
Implementatie Simulaties van slechtziendheid • Fixatie afhankelijke simulatie: Plaatsafhankelijke blur afgeleid van de locale visus 100
MAR (arcmin)
both eyes, setup 1 RE, setup 2, 180 RE, setup 2, 225 RE, setup 2, 270 setup2 model
MAH
10
1 1
10
100
Eccentricity (deg)
Human Factors 16
Implementatie Simulaties van slechtziendheid • Lichtverstrooiing: Plaatsafhankelijke lichtsluier gebaseerd op gevalideerde CIE formules
Vlight
Vfix Veye
Human Factors 17
Demonstratie Software Tool File • Beeld laden... • Resultaat opslaan... • Printen... • Resolutiekaart opslaan... • Exit
Transformaties • Fixatie onafhankelijk... • Fixatie afhankelijk... • Lichtverstrooiing... • Origineel beeld • Getransformeerd beeld
Human Factors 18
Demonstratie Software Tool Transformaties • Fixatie onafhankelijk...
Human Factors 19
Demonstratie Software Tool
Human Factors 20
Demonstratie Software Tool Transformaties • Fixatie afhankelijk...
Human Factors 21
Demonstratie Software Tool
Human Factors 22
Demonstratie Software Tool
Human Factors 23
Demonstratie Software Tool
Human Factors 24
Demonstratie Software Tool Transformaties •Lichtverstrooiing...
Human Factors 25
Demonstratie Software Tool
Human Factors 26
Demonstratie Software Tool File • Resultaat opslaan... • Beeld laden... Transformaties • Fixatie onafhankelijk...
Human Factors 27
Demonstratie Software Tool
Human Factors 28
Demonstratie Software Tool Gebruik met de Visual Field Simulator • Fixatie afhankelijke simulatie • Dynamisch • Te koppelen aan • muis • oogbewegingen
Human Factors 29
Conclusies • Ontwikkeld: software pakket voor visualisatie • Gevalideerd • Publiekelijk toegankelijk • Promotie gebruik, aantonen nut in de praktijk
Human Factors 30
Referenties • • • •
• •
http://www.sensis.nl/87.php Hogervorst, M.A., van Damme, W.J.M. (2006) Visualizing visual impairments. TNO report (see www.sensis.nl); Hogervorst, M.A., van Damme, W.J.M. (2006, in press) Visualizing visual impairments. Gerontechnology Hogervorst, M.A., van Damme, W.J.M. (submitted) Visualizing the limits posed by visual impairments in detecting small and lowcontrast details in natural images. Journal of the Optical Society of America A http://www.svi.cps.utexas.edu/visual_field_simulator.htm Perry, J.S., Geisler, W.S. (2002) Gaze-contingent real-time simulation of arbitrary visual fields. In B. Rogowitz and T. Pappas (Eds.), Human Vision and Electronic Imaging, SPIE Proceedings, Vol. 4662, p. 57-69, San Jose, CA.
Human Factors 31
