| 成果名称: | 虚拟现实视觉健康的关键评价技术及标准 |
| 完成单位: | 中山大学中山眼科中心,中山大学,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,中国食品药品检定研究院,广州弥德科技有限公司,广州立唯图科技有限公司,深圳远见睿视科技有限公司 |
| 主要人员: | 袁进,周建英,吴祥,高欣,任海萍,梁浩文,印晓丽,李劲嵘,顾莉,钟菁,肖鹏,穆岩,吴倩,夏威,张睿 等59人 |
| 介绍: | 虚拟现实(VR)是多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统硬件交互，“十三五国家信息化规划”将虚拟现实列为优先重点发展方向。狭义上的 VR 技术指封闭式 VR;随着技术的发展，交互式 MR、透视式 VR(AR)及裸眼VR等多种形式被纳入为广义VR，其技术含义更为丰富。但是，VR 在引入新颖刺激观感的同时，其特有的仿真和沉浸感常引起视觉疲劳、眩晕、过度沉浸等视觉健康和生理/心理负面影响，目前尚缺乏质量数据库和规范的风险评价标准规范，成为亟需解决的重要科学问题和行业需求。 VR 产品的视觉健康评估和风险评价涉及眼科学、心理学和光电物理等诸多学科，需要开展跨领域联合攻关研究。本项目获批广东省重点领域研发计划虚拟现实专项立项，联合全国重点实验室、权威检验机构、专业模型构建研究机构和广东省高新技术企业，形成系列开创性技术及应用。1.针对典型VR设备，以及主要应用场景（教学、工业、游戏、康复训练、手术、娱乐）进行研究与开发，对典型VR设备在常见应用场景下对使用者的视觉健康、心理健康及其他生理健康的影响进行了详尽研究：视觉健康评价包括视光学和脑电手段，其中视光学包括采用ETDRS logMAR 视力表、综合验光仪等主观视觉健康指标；以及视网膜电图（ERG）内的客观视觉健康指标。2.针对设备自身光电指标、人主观和客观感受的综合评价，建立对应的测试评价方法，弥补特有光电参数测试方法标准缺失的空白。采用基于单目/双目深度线索的标准测量方法，完成具有单目/双目生理深度线索呈现能力的三维光学引擎和检测系统的搭建，实现不同聚焦面下单目实际视觉感知参数、视差融合与光学成像焦面、焦深的匹配关系的测定，产生了产品的实际视差深度线索、出入屏深度及观看舒适度的评价成果。本研究还以3种典型虚拟现实显示设备（VR眼镜、AR眼镜、裸眼3D）为研究对象，开展了多领域指标与视觉健康的关联分析。采用智能学习建模方法，构建融合多领域指标的三维视觉健康评价模型和VR产品应用风险评估模型。通过对典型VR产品进行临床对照试验，根据建立的视觉健康与风险评估模型，计算得出了VR产品关键物理参数的安全阈值范围。通过VR对人体触觉反馈影响试验与VR对人体听觉与前庭功能影响的试验，得出了上述典型VR产品对使用者触、听、前庭觉的影响规律，弥补了相关领域研究数据的空白。 通过视光学-视觉中枢联合检测分析，筛选了 VR 产品与视觉健康/心理生理高相关评测指标，构建面向 VR终端的三维视觉健康评价模型和产品应用风险评估模型，牵头制订我国首个虚拟现实健康领域团体标准，发布VR显示终端行业白皮书，建立大湾区显示产品视觉健康检测中心，为VR产品提供视觉健康测评认证，引导VR产业的视觉健康发展。通过工信部电子第五研究所评价，《虚拟现实视觉健康的关键评价技术及标准》项目技术就绪度为8 级。 项目技术成果应用情况方面，1.大湾区显示产品视觉健康检测中心依据发布的虚拟现实视觉健康团体标准，面向社会广泛开展VR产品健康风险评价，至少完成了13种虚拟现实产品的评测并出具相应视觉健康风险等级报告，指导虚拟现实产业健康发展。2.获得具有自主知识产权的一系列虚拟现实视觉、心理、生理评估的体系，联合质检部门、医疗设备企业合作产品化开发推广等形式将产生直接的经济、社会效益。搭建VR 显示视觉健康测/心理生理健康试验证能力的技术服务平台,形成VR 显示产品光电参数相关标准，为广东省内VR 主动健康产业提供技术支撑，促进VR 应用领域的高科技产业升级，促使VR 技术在视觉健康的前提下得以广泛应用和推广；制定的检测方案与技术服务方式向广东省乃至全国推广形成了示范性作用。3.建设虚拟现实产品质量数据库，为国内同类数据库的后续扩充及发展提供了范本；有助于摸底产业对于视觉健康的风险控制水平；形成标准片源和量表数据库，可指导与支撑产业、检验机构、临床机构进行虚拟现实产品质量评价，为评价提供标准统一的输入；通过临床数据分析视觉健康影响的人群分布、关键物理指标，可供机器学习算法分析各影像因素的加权系数，形成科学、可溯源的理论模型；为VR行业创新、研发和质量控制提供科学、精准、可靠的技术支持和公共服务平台。目前已出局4份基于团标《虚拟现实产品健康影响评价方法》检测的健康风险分级证书。 通过项目实施，共申请发明专利27项，国际专利2项，软件著作权12项，发表学术论文 24篇;牵头或参与制定5项标准，发表1项专家共识，培养人才 32人，获得“2021超高清视频产业协作联盟先进单位”、“2023工信部《显示终端视觉健康创新案例》”等奖项。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2025-03-06 |
| 研究起止时间: | 2020-01-01至2022-12-31 |
| 所属行业: | 卫生和社会工作 |
| 所属高新技术类别: | 生物医药与医疗器械 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2023-12-25 |
