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模拟假体视觉证实棋盘格是视网膜上植入物的有效光栅模式

人机交互 2025-06-25 v3

摘要

电极激活的空间调度(“光栅化”)对于安全操作高密度视网膜植入物至关重要,但其感知后果仍知之甚少。本研究系统评估了光栅模式(即顺序电极激活的空间排列)对模拟假体视觉(SPV)中表现和感知难度的影响。通过解决这一空白,我们旨在识别优化视网膜植入物功能性视觉的模式。有视力的参与者在四种光栅模式(水平、垂直、棋盘格和随机)下,使用沉浸式SPV系统完成了字母识别和运动辨别任务。模拟模拟了视网膜上植入物的感知,并采用了经过心理物理学验证的电极激活、光幻视外观、非线性空间总和和时间动态模型,确保了假体视觉的真实表示。分析了表现准确性和自我报告的难度,以评估光栅模式的影响。棋盘格模式始终优于其他光栅模式,在两项任务中均产生了显著更高的准确性和更低的难度评级。水平和垂直模式引入了与表观运动伪影一致的偏差,而棋盘格最小化了此类效应。随机模式导致最低的表现,强调了结构化激活的重要性。值得注意的是,尽管符合群体安全约束,棋盘格在“无光栅”条件下匹配了表现。这是SPV中光栅模式的首次定量、基于任务的评估。棋盘格式调度在不增加计算负荷的情况下增强了感知清晰度,为改善下一代视网膜假体的可用性提供了一种低开销、临床相关的策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.02084,
  title  = {Simulated prosthetic vision confirms checkerboard as an effective raster pattern for epiretinal implants},
  author = {Justin M. Kasowski and Apurv Varshney and Roksana Sadeghi and Michael Beyeler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.02084},
  year   = {2025}
}