CN102885609B - 一种眼部成像的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种眼部成像的系统和方法，涉及眼科光学仪器领域，旨在去除眼部检查拍摄时的鬼影，获得眼底高质量的图像。装置可包括光源模块（101）、分光模块（102）、共用光路模块（103）、眼睛（104）、眼底（105）、图像接收器（106）、光源供电模块（201）、图像接收器驱动模块（202）、控制处理显示模块（203）、运动驱动模块（204）。运动驱动模块（204）连接并驱动光源模块（101）运动，使照明光线扫描眼睛（104）后，反射到图像接收器（106）处曝光，以被后续的控制处理显示模块（203）拼接处理成像、显示或记录。本发明主要用于眼底检查。

Description

一种眼部成像的系统
技术领域
本发明涉及眼科光学仪器领域，具体涉及一种眼部成像的系统和方法。
背景技术
目前针对眼部检测或照相的光学仪器，一般包括照明光路和观测光路，照明光路用来照亮被观察者的眼睛，其反射回来的光线再通过观测光路照射到观察者的眼部或观测装置上，以用于观察和拍摄眼睛包括眼底的健康状况。
但是由于患者眼睛结构复杂，具体生理组织情况也多种多样，尤其是光学仪器用于观察和拍照时，很多情况下角膜及接眼物镜表面 等的多余反射光经过光学仪器后会形成鬼影，从而降低了观察和拍摄的整体图像质量，因此就很有必要在整个光学系统中消除鬼影及各种杂散光。
现有的眼部成像光学仪器多采用黑点板或环形光阑的办法消除鬼影和杂光，具体来讲，这些装置存在以下缺陷：
1. 不能完全消除鬼影和杂光，得到的图像质量仍然较差。
2. 照明光路和观测光路分别独立，成本较高。
3. 消除鬼影和杂光的光学结构相对复杂，体积比较庞大。
4. 采用环形光阑时，光源利用率较低，能耗相对较大。
5. 进入患者眼内的光通量较多，容易造成就诊者的眼部不适。
目前市场上仍未见到克服以上缺陷，成像质量更高、结构相对简单、成本低、能耗少且对患者眼部副作用小的消除鬼影效果更好的成像系统和方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种市场上从未见到的能克服这些缺陷、功能实用、性能良好的眼部成像系统和方法。
本发明采用以下技术方案：
本发明的系统由光源模块101、分光模块102、共用光路模块103、眼睛104、眼底105、图像接收器106；光源供电模块201、图像接收器驱动模块202、控制处理显示模块203、运动驱动模块204组成，所述图像接收器106可以是面阵传感器。其创造性的发明内容在于所述运动驱动模块204连接并驱动所述光源模块101沿所述光源模块101与所述分光模块102所形成的上游照明光路的径向运动；同时所述图像接收器106沿所述分光模块102与所述图像接收器106所形成的下游观测光路的径向连续开窗曝光；所述图像接收器106的连续开窗读取信号和所述光源模块101的运动同步。
一种光学布置是：所述光源模块101可以设置在所述共用光路模块103、分光模块102形成的共用光路的侧面，所述图像接收器106可以设置在所述共用光路模块103传送回来的光线经所述分光模块102折射后的光路上；所述光源模块101发出的光线经所述分光模块102反射后，再经所述共用光路模块103对所述眼睛104进行扫描，反射回来的光线经过所述共用光路模块103后，再经分光模块102折射后到达所述图像接收器106，所述图像接收器106全部或部分曝光。
另一种光学布置是：所述光源模块101可以设置在所述共用光路模块103、分光模块102形成的共用光路的正面，所述图像接收器106可以设置在所述共用光路模块103传送回来的光线经所述分光模块102反射后的光路上；所述光源模块101发出的光线经所述分光模块102折射后，再经所述共用光路模块103对所述眼睛104进行扫描，反射回来的光线经过所述共用光路模块103后，再经所述分光模块102反射后到达所述图像接收器106，所述图像接收器106全部或部分曝光。
所述图像接收器106与所述图像接收器驱动模块202、控制处理显示模块203顺序进行信号连接，所述控制处理显示模块203可以拼接所述图像接收器驱动模块202传来的所述核心曝光区域200的电子信号信息以形成更大区域的眼部图像300的全部或部分，并处理、记录或显示出来。
所述光源模块101的运动优选地可以是匀速运动，以实现对所述眼睛104的照明效果均匀、曝光效果均匀和成像效果均匀。所述光源模块101的运动可以是单向一次运动，也可以是往复运动。所述运动驱动模块204与所述控制处理显示模块203进行信号连接，所述控制处理显示模块203可以控制所述运动驱动模块204去驱动所述光源模块101的运动。
其中，所述光源模块101在包括光源器件的基础上，还可以全部或部分包括聚光镜组、匀光器件、照明光阑。所述光源模块101的出射光线优选地可以形成带状光源。所述分光模块102可以是分光棱镜，也可以是平面分光镜，以按一定比例来反射和透射光线。所述共用光路模块103可以包括投射镜组和接眼物镜。
优选地所述光源模块101发出的光线可以经所述分光模块102、共用光路模块103对所述眼睛104的所述眼底105进行扫描照射。
本发明采用新的创新技术方案后，经试验，反射回到所述图像接收器件106的光线中杂散光较少，很难再形成鬼影。
其显著的优点和有益效果，具体还体现在以下几个方面：
1．因为采用了移动的光源模块，所以得以实现了小光束扫描，从而可以利用窄缝消除了多余光线对眼睛暂时不曝光部位的照射，从源头上入手，消除了可能的多余杂光，可获得良好的观察和拍摄图像。
2．因为图像接收器采用了连续开窗曝光方式，所以得以实现了小光束曝光和小核心区域读取转换信号，从而进一步消除了光线在经过光学仪器和眼睛所组成的系统中传播时，各种漫反射、系统误差所形成的多余杂光，进一步保证了图像质量。
3．照明和观测成像光路是在尽可能简洁的共用光路上实现。
4．所用光学器件较少，易于实现，成本较低。
5．控制简单，控制误差较小。
6．需要的光线可以较少，所以光源的耗电和散热也可以得到一定幅度的降低。
7．可以使用带状光源为患者眼睛进行照明，进入患者眼睛的光通量较少，可以大量减少光线对患者眼睛的刺激，使得患者在检查时较为舒适，患者易于适应。
附图说明
图1是本发明实施例的一种总原理图。
图2是本发明光源模块在共用光路侧面的一种实施例光路部分示意图。
图3是本发明光源模块在共用光路正面的另一种实施例部分光路示意图。
图4是眼底正面照明扫描示意图。
图5是光带成像而面阵传感器全部曝光的示意图。
图6是控制处理显示模块最终成像的示意图
图1-6中：光源模块101、分光模块102、共用光路模块103、眼睛104、眼底105、图像接收器106、核心扫描区域100；光源供电模块201、图像接收器驱动模块202、控制处理显示模块203、运动驱动模块204、核心曝光区域200；眼部图像300。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式再做进一步阐述：
在图1本发明实施例的一种原理图中，系统由光源模块101、分光模块102、共用光路模块103、眼睛104、眼底105、图像接收器106；光源供电模块201、图像接收器驱动模块202、控制处理显示模块203、运动驱动模块204组成。
所述运动驱动模块204连接并驱动所述光源模块101沿所述光源模块101与所述分光模块102所形成的上游照明光路的径向运动；同时所述图像接收器106沿所述分光模块102与所述图像接收器106所形成的下游观测光路的径向连续开窗曝光；所述图像接收器106的连续开窗读取信号和所述光源模块101的运动同步。
其中，所述光源模块101在包括光源器件的基础上，还可以全部或部分包括聚光镜组、匀光器件、照明光阑。所述光源模块101的出射光线优选地可以形成带状光源。所述分光模块102可以是分光棱镜，也可以是平面分光镜。平面分光镜等分光器件的情况，本专业领域的技术人员应该能够理解其他分光器件也可以按一定比例来反射和透射光线。所述共用光路模块103可以包括投射镜组和接眼物镜。
所述图像接收器106与所述图像接收器驱动模块202、控制处理显示模块203顺序进行信号连接，所述控制处理显示模块203可以拼接所述图像接收器驱动模块202传来的所述核心曝光区域200的电子信号信息以形成更大区域的眼部图像300的全部或部分，并处理、记录或显示出来。
所述光源模块101的运动优选地可以是匀速运动，以实现对所述眼睛104的照明效果均匀、曝光效果均匀和成像效果均匀。所述光源模块101的运动可以是单向一次运动，也可以是往复运动。所述运动驱动模块204与所述控制处理显示模块203进行信号连接，所述控制处理显示模块203可以控制所述运动驱动模块204去驱动所述光源模块101运动。
优选地所述光源模块101发出的光线可以经所述分光模块102、共用光路模块103对所述眼睛104的所述眼底105进行扫描照射，也就是说本发明可以用于对所述眼睛104的各个部位进行检查或拍摄，也可以重点地用于眼底检查或拍摄。
这些创新内容对于以下图2-3的实施例都是适用的。
在图2本发明光源模块在共用光路侧面的一种实施例光路部分示意图中，所述光源模块101可以设置在所述共用光路模块103、分光模块102形成的共用光路的侧面，所述图像接收器106可以设置在所述共用光路模块103传送回来的光线经所述分光模块102折射后的光路上；所述光源模块101发出的光线经所述分光模块102反射后，再经所述共用光路模块103对所述眼睛104进行扫描，反射回来的光线经过所述共用光路模块103后，再经所述分光模块102折射后到达所述图像接收器106以进行曝光。
在图3本发明光源模块在共用光路正面的另一种实施例部分光路示意图中，所述光源模块101可以设置在所述共用光路模块103、分光模块102形成的共用光路的正面，所述图像接收器106可以设置在所述共用光路模块103传送回来的光线经所述分光模块102反射后的光路上；所述光源模块101发出的光线经所述分光模块102折射后，再经所述共用光路模块103对所述眼睛104进行扫描，反射回来的光线经过所述共用光路模块103后，再经分光模块102反射后到达所述图像接收器106以进行曝光。
图4中，对照明扫描光线在所述眼底105的扫描实施过程进行了图示，图中优选地显示的是带状扫描。在每一时刻，使尽可能少的光线照射到所述眼底105上尽可能少的部位，清楚地显示出几乎没有杂散光照射到所述眼底105上；除所述核心扫描区域100外，所述眼底105两侧的其他部位几乎得不到任何照射。
图5中，当所述图像接收器106是面阵传感器时，可以全部曝光，形成所述核心曝光区域200，后续对所述图像接收器106转换出的电子信号读取时，只读取所述核心曝光区域200的信号，对所述眼睛104上所述核心扫描区域100外经漫反射传播来的其他角度光线进行了屏蔽，也切除了光学系统自身的一些杂散光。
图6中，是经所述控制处理显示模块203拼接合成的所述眼部图像300，示意性地表示出了“由多帧图像中不带鬼影的多个曝光带组合形成了新的一帧完整的不带鬼影的所述眼部图像300”。

Claims (12)

1.一种眼部成像的系统，包括光源模块(101)、分光模块(102)、共用光路模块(103)、图像接收器(106)、光源供电模块(201)、图像接收器驱动模块(202)、控制处理显示模块(203)、运动驱动模块(204)，所述图像接收器(106)是面阵传感器，所述运动驱动模块(204)连接并驱动所述光源模块(101)沿所述光源模块(101)与所述分光模块(102)所形成的上游照明光路的径向运动；其特征在于，所述图像接收器(106)沿所述分光模块(102)与所述图像接收器(106)所形成的下游观测光路的径向连续开窗曝光；所述图像接收器(106)的连续开窗读取信号和所述光源模块(101)的运动同步。
2.根据权利要求1所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述光源模块(101)可以设置在所述共用光路模块(103)、分光模块(102)形成的共用光路的侧面，所述图像接收器(106)可以设置在所述共用光路模块(103)传送回来的光线经所述分光模块(102)折射后的光路上；所述光源模块(101)发出的光线经所述分光模块(102)反射后，再经所述共用光路模块(103)对被观察者的眼睛进行扫描，反射回来的光线经过所述共用光路模块(103)后，再经所述分光模块(102)折射后到达所述图像接收器(106)，所述图像接收器(106)全部或部分曝光。
3.根据权利要求1所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述光源模块(101)可以设置在所述共用光路模块(103)、分光模块(102)形成的共用光路的正面，所述图像接收器(106)可以设置在所述共用光路模块(103)传送回来的光线经所述分光模块(102)反射后的光路上；所述光源模块(101)发出的光线经所述分光模块(102)折射后，再经所述共用光路模块(103)对被观察者的眼睛(104)进行扫描，反射回来的光线经过所述共用光路模块(103)，再经分光模块(102)反射后到达所述图像接收器(106)，所述图像接收器(106)全部或部分曝光。
4.根据权利要求1、2或3所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述图像接收器(106)与所述图像接收器驱动模块(202)、控制处理显示模块(203)顺序进行信号连接，所述控制处理显示模块(203)可以拼接所述图像接收器驱动模块(202)传来的一核心曝光区域(200)的电子信号信息以形成更大区域的眼部图像(300)的全部或部分，并处理、记录或显示出来。
5.根据权利要求1、2或3所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述光源模块(101)、图像接收器(106)的运动优选地可以是匀速运动，以实现对被观察者的眼睛的照明效果均匀、曝光效果均匀和成像效果均匀。
6.根据权利要求1、2或3所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述光源模块(101)的运动可以是单向一次运动，也可以是往复运动。
7.根据权利要求1、2或3所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述运动驱动模块(204)与所述控制处理显示模块(203)进行信号连接，所述控制处理显示模块(203)可以控制所述运动驱动模块(204)去驱动所述光源模块(101)的运动。
8.根据权利要求1、2或3所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述光源模块(101)在包括光源器件的基础上，还可以全部或部分包括聚光镜组、匀光器件、照明光阑。
9.根据权利要求1、2或3所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述光源模块(101)的出射光线优选地可以形成带状光源。
10.根据权利要求1、2或3所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述分光模块(102)可以是分光棱镜，也可以是平面分光镜，以按一定比例来反射和透射光线。
11.根据权利要求1、2或3所述的眼部成像的系统，其特征在于，所述共用光路模块(103)可以包括投射镜组和接眼物镜。
12.根据权利要求1、2或3所述的眼部成像的系统，其特征在于，优选地所述光源模块(101)发出的光线可以经所述分光模块(102)、共用光路模块(103)对被观察者的眼睛的眼底进行扫描照射。
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