CN106073698B - 一种基于安卓的眼底成像方法 - Google Patents

一种基于安卓的眼底成像方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106073698B
CN106073698B CN201610414275.9A CN201610414275A CN106073698B CN 106073698 B CN106073698 B CN 106073698B CN 201610414275 A CN201610414275 A CN 201610414275A CN 106073698 B CN106073698 B CN 106073698B
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
grad
eyes
camera
fundus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610414275.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106073698A (zh
Inventor
许桢英
朱建栋
洪红
张琦
许冉冉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201610414275.9A priority Critical patent/CN106073698B/zh
Publication of CN106073698A publication Critical patent/CN106073698A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106073698B publication Critical patent/CN106073698B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于安卓的眼底成像方法，在拍取眼底图像时，利用红外光和图像预处理算法对瞳孔位置进行定位，找到拍取图像的最佳位置，当按下拍照键时，瞬间闪光并拍照，得到高清眼底图像。本发明通过更改安卓默认的暗光下拍照逻辑，在拍照时不需要用药物涂抹散瞳，也不需要使用强光照射眼睛，有效地避免了传统眼底成像方法对眼睛造成的伤害，在操作简便的同时，获得了高清图像，方便用户对眼底情况作出更好的判断。

Description

一种基于安卓的眼底成像方法
技术领域
本发明属于眼底成像领域，尤其涉及一种基于安卓的眼底成像方法。
背景技术
在光线较暗或没有光线的环境下，传统的安卓系统设置有默认的暗光拍照功能。首先，打开摄像头，点击拍照，闪光灯打开，进行预闪光；接着，闪光灯自动关闭，短暂时间后，闪光灯与Camera Sensor(摄像机传感器)曝光同步拍照，获取亮度最佳的照片。
眼底是眼睛这一感觉器官的一个重要组成部分，眼睛的大部分病变来自于眼底。同时眼底分布着大量的各种动静脉血管，通过对眼底脉络膜及视网膜的观察分析，人们能够对许多疾病做早期诊断和预防，诸如动静脉血栓、糖尿病、小动脉硬化断裂、肾病和肿瘤等疾病，这些都可根据眼底的变化症状做早期的诊断和预防。因此，眼底成像技术尤为重要。
传统的眼底成像方法是散瞳成像，这种方法不仅需要在眼睛上涂抹药物，麻痹睫状肌，达到散瞳效果，还需要强光直射眼睛。散瞳成像法对眼睛的伤害较大，尤其是年纪较小的儿童，这种方法完全不适用。与此同时，安卓默认的暗光拍照模式完全不适用于眼底成像。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种基于安卓的眼底成像方法，在对眼底进行拍照时，利用红外灯引导瞳孔定位，实现瞬间闪光成像，避免了强光直射对眼睛造成的伤害。
本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。
一种基于安卓的眼底成像方法，包括以下步骤：
步骤(1)，手持式眼底照相机处于拍照界面，打开摄像头，此时红外灯处于开启状态；
步骤(2)，将手持式眼底照相机的设备镜头罩在待检测眼底的眼睛上，通过红外灯照射可以预览到眼睛；
步骤(3)，调整手持式眼底照相机的位置，通过图像处理算法自动检测瞳孔位置；
步骤(4)，待手持式眼底照相机移动到能清楚的拍摄到瞳孔的位置时，保持手持式眼底照相机不动；
步骤(5)，按下拍照按键，红外灯关闭，瞬间闪光并拍照，获得眼底图像；
步骤(6)，通过图像预处理算法对眼底图像进行处理，获得亮度最佳、质量最好的眼底图像。
进一步，所述步骤(3)的图像处理算法，包括以下步骤：
步骤1)，摄像头拍摄一张眼底的图像I[x,y]，以图像的左下点为原点O建立直角坐标系xoy，对图像进行灰度化处理，得到灰度图像I1[x,y]，其中I1[x,y]代表采集的原始图像中第x行、第y列像素的灰度值，x、y为大于等于0的整数；
步骤2)，通过改进的Roberts边缘算法检测眼睛中虹膜和巩膜相连的边界，采用3×3的检测窗口遍历整张图像，在8连通像素邻域内，分别计算水平方向、垂直方向、45°方向以及135°方向上的梯度值；其中，水平方向上的梯度值P0[x，y]＝|I1[x-1，y]-I1[x+1，y]|，垂直方向上的梯度值P90[x，y]＝|I1[x，y-1]-I1[x，y+1]|，45°方向上的梯度值P135[x，y]＝|I1[x-1，y-1]-I1[x+1，y+1]|，135°方向上的梯度值P45[x，y]＝|I1[x+1，y-1]-I1[x-1，y+1]|；接着，计算8连通像素邻域内总的梯度值M[x,y]，M[x,y]＝P0[x,y]+P90[x,y]+P135[x,y]+P45[x,y]，并将总的梯度值M[x,y]与设定的阈值τ进行比较，得到二值化后边缘图像C[x,y]，
步骤3)，对得到的边缘图像C[x,y]中所有像素点，用两点之间距离的公式进行运算，求出不同像素点之间的距离值，找出距离值最大的两个像素点，距离值最大的两个像素点有很多组，只需要一组；接着，求距离值最大的两个像素点的坐标的平均值，得到眼睛瞳孔中心位置的坐标，即检测到瞳孔位置。
进一步，所述步骤(5)的具体内容是：当按下拍照按键时，红外灯关闭，闪光灯延迟50ms之后开始闪光，持续时间为150～200ms，摄像机传感器将在闪光灯开始闪光之后100ms时开始曝光。
本发明的有益效果是：
(1)本发明将设备镜头罩在待检测眼底的眼睛上，免散瞳，不需要药物涂抹散瞳，既省略了涂抹的步骤，又减少药物对眼睛的伤害。
(2)本发明利用安卓拍照成像原理，可实现瞬间闪光拍照，操作简便，同时，无需像传统方法一样用强光直射拍照，有效保护了眼睛。
附图说明
图1为本发明一种基于安卓的眼底成像方法的流程图；
图2为本发明3×3的检测窗口及方向；
图3为本发明可见光闪光和Camera Sensor同步曝光的示意图；
图4为本发明得到的高清眼底图像。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，一种基于安卓的眼底成像方法，包括步骤：
步骤(1)，手持式眼底照相机处于拍照界面，打开摄像头，此时红外灯处于开启状态。
步骤(2)，将手持式眼底照相机的设备镜头罩在待检测眼底的眼睛上，通过红外灯照射可以预览到眼睛。
步骤(3)，调整手持式眼底照相机的位置，通过图像处理算法自动检测瞳孔位置；
1)，摄像头拍摄一张眼底的图像I[x,y]，以图像的左下点为原点O建立直角坐标系xoy，对图像进行灰度化处理，得到灰度图像I1[x,y]，其中I1[x,y]代表采集的原始图像中第x行、第y列像素的灰度值，x、y为大于等于0的整数；
2)，通过改进的Roberts边缘算法检测眼睛中虹膜和巩膜相连的边界，采用3×3的检测窗口遍历整张图像(如图2所示)，在8连通像素邻域内，分别计算水平方向、垂直方向、45°方向以及135°方向上的梯度值；其中，水平方向上的梯度值P0[x，y]＝|I1[x-1，y]-I1[x+1，y]|，垂直方向上的梯度值P90[x，y]＝|I1[x，y-1]-I1[x，y+1]|，45°方向上的梯度值P135[x，y]＝|I1[x-1，y-1]-I1[x+1，y+1]|，135°方向上的梯度值P45[x，y]＝|I1[x+1，y-1]-I1[x-1，y+1]|；接着，计算8连通像素邻域内总的梯度值M[x,y]，M[x,y]＝P0[x,y]+P90[x,y]+P135[x,y]+P45[x,y]，并将总的梯度值M[x,y]与设定的阈值τ进行比较，得到二值化后边缘图像C[x,y]，
3)，对得到的边缘图像C[x,y]中所有像素点，用两点之间距离的公式进行运算，求出不同像素点之间的距离值，找出距离值最大的两个像素点(有很多组，只需要一组即可)；接着，求距离值最大的两个像素点的坐标的平均值，得到眼睛瞳孔中心位置的坐标，即检测到瞳孔位置。
步骤(4)，待手持式眼底照相机移动到能清楚的拍摄到瞳孔的位置时，保持手持式眼底照相机不动。
步骤(5)，按下拍照按键，红外灯关闭，闪光灯延迟50ms之后开始闪光，持续时间为150～200ms，如图3所示，本发明实施例中闪光灯持续时间为200ms，Camera Sensor将在闪光灯开始闪光之后100ms时开始曝光，获得眼底图像。
步骤(6)，通过多级加权中值滤波法对眼底图像进行处理：首先对步骤(5)获得的眼底图像进行灰度转化，得到灰度图像x(m,n)，其中x(m,n)代表灰度图像中第m行、第n列像素的灰度值，m、n为大于等于0的整数；以待处理的像素点为中心，取一个大小为L＝2N+1的矩形窗口(N为大于0的整数)，将该窗口分成四个子窗口，设当前的像素点为x(m,n)，那么四个子窗口的定义为W1(m,n)＝{x(m,n-i)；-N≤i≤N}，W2(m,n)＝{x(m-i,n)；-N≤i≤N}，W3(m,n)＝{x(m+i,n-i)；-N≤i≤N}，W4(m,n)＝{x(m-i,n-i)；-N≤i≤N}，W1、W2、W3、W4分别表示沿水平方向、垂直方向、45°方向以及135°方向的一维窗口，再分别求这四个子窗口内像素灰度的中值Z1(m,n)、Z2(m,n)、Z3(m,n)、Z4(m,n)，多级加权中值滤波法的最后输出为：多级加权中值滤波法可去除拍摄眼底图像过程中混入的部分噪声，大大提高图像的质量。本发明获得的眼底图像如图4所示。
上述列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于安卓的眼底成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，手持式眼底照相机处于拍照界面，打开摄像头，此时红外灯处于开启状态；
步骤(2)，将手持式眼底照相机的设备镜头罩在待检测眼底的眼睛上，通过红外灯照射可以预览到眼睛；
步骤(3)，调整手持式眼底照相机的位置，通过图像处理算法自动检测瞳孔位置；
图像处理算法，包括以下步骤：
步骤1)，摄像头拍摄一张眼底的图像I[x,y]，以图像的左下点为原点O建立直角坐标系xoy，对图像进行灰度化处理，得到灰度图像I1[x,y]，其中I1[x,y]代表采集的原始图像中第x行、第y列像素的灰度值，x、y为大于等于0的整数；
步骤2)，通过改进的Roberts边缘算法检测眼睛中虹膜和巩膜相连的边界，采用3×3的检测窗口遍历整张图像，在8连通像素邻域内，分别计算水平方向、垂直方向、45°方向以及135°方向上的梯度值；其中，水平方向上的梯度值P0[x，y]＝|I1[x-1，y]-I1[x+1，y]|，垂直方向上的梯度值P90[x，y]＝|I1[x，y-1]-I1[x，y+1]|，45°方向上的梯度值P135[x，y]＝|I1[x-1，y-1]-I1[x+1，y+1]|，135°方向上的梯度值P45[x，y]＝|I1[x+1，y-1]-I1[x-1，y+1]|；接着，计算8连通像素邻域内总的梯度值M[x,y]，M[x,y]＝P0[x,y]+P90[x,y]+P135[x,y]+P45[x,y]，并将总的梯度值M[x,y]与设定的阈值τ进行比较，得到二值化后边缘图像C[x,y]，
步骤3)，对得到的边缘图像C[x,y]中所有像素点，用两点之间距离的公式进行运算，求出不同像素点之间的距离值，找出距离值最大的两个像素点，距离值最大的两个像素点有很多组，只需要一组；接着，求距离值最大的两个像素点的坐标的平均值，得到眼睛瞳孔中心位置的坐标，即检测到瞳孔位置；
步骤(4)，待手持式眼底照相机移动到能清楚的拍摄到瞳孔的位置时，保持手持式眼底照相机不动；
步骤(5)，按下拍照按键，红外灯关闭，瞬间闪光并拍照，获得眼底图像；
步骤(6)，通过图像预处理算法对眼底图像进行处理，获得亮度最佳、质量最好的眼底图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于安卓的眼底成像方法，其特征在于，所述步骤(5)的具体内容是：当按下拍照按键时，红外灯关闭，闪光灯延迟50ms之后开始闪光，持续时间为150～200ms，摄像机传感器将在闪光灯开始闪光之后100ms时开始曝光。
CN201610414275.9A 2016-06-14 2016-06-14 一种基于安卓的眼底成像方法 Expired - Fee Related CN106073698B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610414275.9A CN106073698B (zh) 2016-06-14 2016-06-14 一种基于安卓的眼底成像方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610414275.9A CN106073698B (zh) 2016-06-14 2016-06-14 一种基于安卓的眼底成像方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106073698A CN106073698A (zh) 2016-11-09
CN106073698B true CN106073698B (zh) 2017-12-22

Family

ID=57845802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610414275.9A Expired - Fee Related CN106073698B (zh) 2016-06-14 2016-06-14 一种基于安卓的眼底成像方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106073698B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106491076A (zh) * 2017-01-06 2017-03-15 苏州微清医疗器械有限公司 全自动眼底相机
CN108765435A (zh) * 2018-04-21 2018-11-06 卞家福 一种基于改进Roberts算子的光盘装置
CN108765436A (zh) * 2018-04-21 2018-11-06 卞家福 基于改进Roberts算子的不规则饮料瓶码放图像边缘检测方法
CN110516579B (zh) * 2019-08-21 2021-09-07 北京至真互联网技术有限公司 手持眼底相机拍照方法和装置、设备及存储介质
CN113259599B (zh) * 2021-05-08 2023-04-07 珠海六点智能科技有限公司 一种眼底图像自动曝光拍照方法、眼底相机及电子设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997046979A1 (en) * 1996-06-06 1997-12-11 British Telecommunications Public Limited Company Personal identification
JP4769365B2 (ja) * 2001-03-29 2011-09-07 キヤノン株式会社 眼科装置、及びそのオートアライメント方法
JP2003047595A (ja) * 2001-08-06 2003-02-18 Nidek Co Ltd 眼科撮影装置
WO2011029064A1 (en) * 2009-09-04 2011-03-10 University Of Virginia Patent Foundation Hand-held portable fundus camera for screening photography
JP5753354B2 (ja) * 2010-08-30 2015-07-22 キヤノン株式会社 眼底撮影装置、眼底撮影装置の制御方法およびプログラム
CN201920702U (zh) * 2011-01-05 2011-08-10 毛健 免散瞳数字眼底相机及与之相应的瞳孔定位系统
CN102657513A (zh) * 2012-04-10 2012-09-12 中国航空无线电电子研究所 一种人眼红外图像瞳孔位置检测方法
CN104224109B (zh) * 2014-10-16 2016-06-08 深圳市斯尔顿科技有限公司 一种结合oct系统的眼底相机
CN105011898B (zh) * 2015-08-04 2017-06-27 深圳市斯尔顿科技有限公司 一种自助式红外偏心摄影验光仪及自助验光方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106073698A (zh) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106073698B (zh) 一种基于安卓的眼底成像方法
WO2020259209A1 (zh) 眼底图像识别方法、装置、设备和存储介质
US9918629B2 (en) Fundus imaging system
US10426332B2 (en) System and device for preliminary diagnosis of ocular diseases
US20170311799A1 (en) Systems, Methods, and Devices for Detection and Diagnosis of Brain Trauma, Mental Impairment, or Physical Disability
US11766170B2 (en) Focus stacking for retinal imaging
JPWO2012060353A1 (ja) 撮影装置および該撮影装置によって撮影した画像の画像処理方法ならびに画像撮影システム
US11887299B2 (en) Image processing system and image processing method
CN110916608B (zh) 一种屈光度检测装置
Maher et al. Automated diagnosis non-proliferative diabetic retinopathy in fundus images using support vector machine
US11179035B2 (en) Real-time removal of IR LED reflections from an image
Yamuna et al. Detection of abnormalities in retinal images
CN113974546A (zh) 一种翼状胬肉检测方法和移动终端
CN107424128B (zh) 一种从所录制的眼底视频中提取清晰图像帧的方法及系统
Minar et al. Automatic detection of the macula in retinal fundus images using multilevel thresholding
CN108230287B (zh) 一种眼前节图像的晶体区域的检测方法及装置
JP2006333902A5 (zh)
Driscoll et al. Automatic detection of the cornea location in video captures of fluorescence
Stabingis et al. Automated classification of arteries and veins in the retinal blood vasculature
Biswas et al. Grading Quality of Color Retinal Images to Assist Fundus Camera Operators
Giancardo et al. Automatic quality enhancement and nerve fibre layer artefacts removal in retina fundus images by off axis imaging
Incedere et al. Detection of Exudates from Digital Fundus Images of Diabetic Retinopathy Patients
CN110443096A (zh) 用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法
Aggarwal et al. A new method for optic disc localization in retinal images
İncedere et al. Detection of Exudates from Digital Fundus Images of Diabetic Retinopathy Patients Diyabetik Retinopati Hastalarına Ait Sayısal Göz Dibi Görüntülerinden Eksüdaların Tespiti

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171222

Termination date: 20180614