CN107997737B - 眼部成像系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种眼部成像系统，包括光路控制模块、光源模块、感光模块(33)以及显示模块(34)；所述眼部成像系统，包括多个光路；一个光路为所述光源模块产生光线经光路控制模块射至眼部(1)，所述眼部(1)反射回来的光线经光路控制模块投射至感光模块(33)，并显示在显示模块(34)上。本发明提供的眼部成像系统，可对眼底病变呈现高清成像。本发明提供的眼部成像系统，引入瞳孔定位技术，利用LED光源照射人眼瞳孔，采集瞳孔反射光并以此判断准确的工作距离。

Description

眼部成像系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及一种成像系统，具体地，涉及一种眼部成像系统、方法及其装置。

背景技术

随着科技不断进步与发展，人们更加关注眼部病初级筛查，特别是糖尿病视网膜病变等眼底疾病的筛查。传统的眼部成像系统体积庞大，难以便携，价格昂贵无法普及，操作繁琐，且难以应用于卧床病人等缺点，逐渐地被手持眼部成像系统所替代，但一般的眼部成像系统由于光学系统设计简单，存在照明不均匀、工作距离不准确和色差导致离焦等成像问题，特别是工作距离不准确，在操作的时候往往在工作距离前后位置成像，所得眼部图像的分辨率无法达到最优效果；还有色差的消除，目前解决的办法一般是在光学设计中采用消色差透镜，在一定程度上减少了色差对成像的影响，但依然无法做到红外和白光两种照明光源下在同一工作位置高清成像。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种眼部成像系统、方法及其装置。

根据本发明提供的一种眼部成像系统，包括光路控制模块、光源模块、感光模块以及显示模块；

所述眼部成像系统，包括多个光路；

一个光路为所述光源模块产生光线经光路控制模块射至眼部，所述眼部反射回来的光线经光路控制模块投射至感光模块，并显示在显示模块上；

所述眼部成像系统，还包括瞳孔定位模块；

一个光路为固视灯组件产生光线经光路控制模块、瞳孔射至眼部；

另一个光路为所述瞳孔定位模块产生光线经光路控制模块射至瞳孔上，所述瞳孔反射回来的光线经光路控制模块投射至感光模块，并显示在显示模块上。

优选地，还包括调焦模块；

通过调节调焦模块调节感光模块的前后位置。

优选地，还包括色差消除模块；

所述色差消除模块包括红外截止滤光片、全透光学平板；

所述眼部成像系统，还包括按键；

所述按键用于操控色差消除模块的位置移动；

当按下按键时，所述红外截止滤光片移动至与所述感光模块相对应的位置；

当松开按键时，所述色差消除模块回到原始状态，即，所述全透光学平板移动至与所述感光模块相对应的位置。

优选地，所述光路控制模块包括非球面镜、分光镜以及镜头后组；

所述非球面镜与镜头后组用于控制光束的光路；

所述分光镜用于合并或拆分光路。

优选地，所述光源模块包括照明组件、固视灯组件；

所述照明组件用于产生成像光；

所述固视灯组件用于指引眼部的视线方向。

优选地，所述照明组件包括多个照明灯；

所述固视灯组件包括多个子固视灯；

所述多个子固视灯和多个照明灯均设置在不同位置上。

优选地，一个光路为所述照明组件产生光线经非球面镜、瞳孔射至眼部上，所述眼部反射回来的光线经瞳孔、非球面镜、分光镜以及镜头后组投射至感光模块，并显示在显示模块上；

一个光路为固视灯组件产生光线依次经分光镜、非球面镜、瞳孔射至眼部；

另一个光路为所述瞳孔定位模块产生光线经非球面镜射至瞳孔上，所述瞳孔反射回来的光线经非球面镜、分光镜以及镜头后组投射至感光模块，并显示在显示模块上。

本发明还提供了一种眼部成像方法，包括利用上述的眼部成像系统对眼部进行成像的步骤。

本发明还提供了一种眼部成像装置，包括上述的眼部成像系统，还包括镜头、主机；

所述光路控制模块、光源模块均设置在镜头内；

所述感光模块、红外截止滤光片、全透光学平板、显示屏、调节组件均设置在主机内；

所述按键设置在主机外侧；

所述红外截止滤光片的位置与全透光学平板的位置均与感光模块的位置相互平行；

所述红外截止滤光片的位置和全透光学平板的位置均与调节组件的位置成设定角度；

所述红外截止滤光片的位置与全透光学平板均设置在感光模块的一侧；

所述显示屏设置在感光模块的另一侧；

所述光路控制模块包括非球面镜、瞳孔定位模块、分光镜以及镜头后组；

所述非球面镜、分光镜以及镜头后组从左到右依次设置在镜头内；

所述瞳孔定位模块设置在分光镜两侧；

所述光源模块包括照明组件、固视灯组件；

所述照明组件、固视灯组件分别设置在分光镜的两侧。

优选地，所述瞳孔定位模块产生多个光源；

当眼部成像装置与瞳孔的距离不在设定距离范围内时，产生第一光斑，并呈现第一成像；

当眼部成像装置与瞳孔的距离在设定距离范围内时，产生第二光斑，并呈现第二成像；

所述第一光斑的大小大于第二光斑的大小；

所述第一光斑的亮度小于第二光斑的亮度；

所述第一成像的清晰度低于第二成像的清晰度。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的眼部成像系统，可对眼底病变呈现高清成像。

2、本发明提供的眼部成像系统，引入瞳孔定位技术，利用LED光源照射人眼瞳孔，采集瞳孔反射光并以此判断准确的工作距离。

3、本发明提供的眼部成像系统，在光学系统中加入固视灯光路，固定人眼的视线方向更容易获得眼底图像，并通过引导人眼观察不同视线方向，得到人眼眼底不同区域图像，提高检测眼底病灶的可能性。

4、本发明提供的眼部成像系统，在滤光片组件中利用光学平板的切换，补偿红外和白光光源成像的色差，使两者成像焦点完全一致，同时光学平板一般采用红外截止滤光片，在白光照明成像时切入光学系统，巧妙地抑制了红外光源残留的余光对成像的影响。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的眼部成像系统的结构示意图。

图2为本发明提供的眼部成像系统的滤光片切换的工作示意图。

图3为本发明提供的眼部成像系统的瞳孔定位的工作示意图。

图4为本发明提供的眼部成像系统的瞳孔定位不准确条件下的界面示意图。

图5为本发明提供的眼部成像系统的瞳孔定位准确条件下的界面示意图。

图中所示：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的一种眼部成像系统，包括光路控制模块、光源模块、感光模块33以及显示模块34；所述眼部成像系统，包括多个光路；一个光路为所述光源模块产生光线经光路控制模块射至眼部1，所述眼部1反射回来的光线经光路控制模块投射至感光模块33，并显示在显示模块34上；所述眼部成像系统，还包括瞳孔定位模块22；一个光路为固视灯组件24产生光线经光路控制模块、瞳孔11射至眼部1；另一个光路为所述瞳孔定位模块22产生光线经光路控制模块射至瞳孔11上，所述瞳孔11反射回来的光线经光路控制模块投射至感光模块33，并显示在显示模块34上。

所述的眼部成像系统，还包括调焦模块36；通过调节调焦模块36调节感光模块33的前后位置。

所述的眼部成像系统，还包括色差消除模块；所述色差消除模块包括红外截止滤光片32全透光学平板31；优选地，所述色差消除模块仅包括红外截止滤光片32；所述眼部成像系统，还包括按键35；所述按键35用于操控色差消除模块的位置移动；当按下按键35时，所述红外截止滤光片32移动至与所述感光模块33相对应的位置；当松开按键35时，所述色差消除模块回到原始状态，即，所述全透光学平板31移动至与所述感光模块33相对应的位置。需要说明的是，所述按键35的作用有很多，按下按键35时，在本发明提供的眼部成像系统中，首先关闭红外光源，奇幻红外截止滤光片32，驱动白光光源闪光等步骤。

所述光路控制模块包括非球面镜21、分光镜25以及镜头后组26；所述非球面镜21与镜头后组26用于控制光束的光路；所述分光镜25用于合并或拆分光路。

所述光源模块包括照明组件23、固视灯组件24；所述照明组件23用于产生成像光；所述固视灯组件24用于指引眼部1的视线方向。

所述照明组件23包括多个照明灯；所述固视灯组件24包括多个子固视灯；所述多个子固视灯和多个照明灯均设置在不同位置上。

本发明提供的眼部成像系统，一个光路为所述照明组件23产生光线经非球面镜21、瞳孔11射至眼部1上，所述眼部1反射回来的光线经瞳孔11、非球面镜21、分光镜25以及镜头后组26投射至感光模块33，并显示在显示模块34上；一个光路为固视灯组件24产生光线依次经分光镜25、非球面镜21、瞳孔11射至眼部1；另一个光路为所述瞳孔定位模块22产生光线经非球面镜21射至瞳孔11上，所述瞳孔11反射回来的光线经非球面镜21、分光镜25以及镜头后组26投射至感光模块33，并显示在显示模块34上。

本发明还提供了一种眼部成像方法，包括利用上述的眼部成像系统对眼部进行成像的步骤。

本发明还提供了一种眼部成像装置，包括上述的眼部成像系统，还包括镜头2、主机3；所述光路控制模块、光源模块均设置在镜头2内；所述感光模块33、红外截止滤光片32、全透光学平板31、显示屏、调节组件均设置在主机3内；所述按键35设置在主机3外侧；所述红外截止滤光片32的位置与全透光学平板31的位置均与感光模块33的位置相互平行；所述红外截止滤光片32的位置和全透光学平板31的位置均与调节组件的位置成设定角度；所述红外截止滤光片32的位置与全透光学平板31均设置在感光模块33的一侧；所述显示屏设置在感光模块33的另一侧；所述光路控制模块包括非球面镜21、分光镜25以及镜头后组26；所述瞳孔定位模块22设置在所述分光镜25两侧；所述非球面镜21、瞳孔定位模块22、分光镜25以及镜头后组26从左到右依次设置在镜头2内；所述光源模块包括照明组件23、固视灯组件24；所述照明组件23、固视灯组件24分别设置在分光镜25的两侧。

所述瞳孔定位模块22产生一个或者多个光源；当眼部成像装置与瞳孔11的距离不在设定距离范围内时，产生第一光斑，并呈现第一成像；当眼部成像装置与瞳孔11的距离在设定距离范围内时，产生第二光斑，并呈现第二成像；所述第一光斑的大小大于第二光斑的大小；所述第一光斑的亮度小于第二光斑的亮度；所述第一成像的清晰度低于第二成像的清晰度。

所述感光模块33优选的为感光元件，更优选的为电行耦合元件(CCD,Charge-coupled Device)或互补金属氧化物半导体(CMOS，Compementary Metal OxideSemiconductor)。

下面对本发明进行进一步说明：

如图1所示，照明组件23产生瞄准光，通过非球面镜21和人眼瞳孔，即瞳孔11进入人眼，即眼部1，人眼眼底反射光回到镜头2并成像于感光元件，通过显示屏实时显示，通过调焦组件，即调焦模块36移动感光元件的位置，达到调整焦距以补偿人眼不同屈光度带来的离焦，当瞄准图像清晰时，按下拍照按键35，照明组件23再次产生成像光，同样地将人眼眼底图像成像于感光元件，显示在显示屏并存储图像。

所述照明组件23产生的瞄准光，可以使医生能够清晰的看到患者的眼部成像的同时，还可以避免瞄准光直射于患者的眼部，解决了造成患者的眼部不适的问题。

因为瞄准光一般为红外光源，而成像光一般为白光光源，两者经过同一光路成像于感光元件，因为波长的不同而产生了色差，在感光元件之前加入滤光片组件，即色差消除模块。如图2所示，在瞄准光工作时，光路中有全透光学平板31或者无任何光学平板，当按下拍照按键35进行成像的同时，切换到红外截止滤光片32，换句话说，将红外截止滤光片32切入光路中，用两者的差异来实现消除色差的目的，同时，红外截止滤光片32切入光路中，还可以过滤瞄准光的余光，实现清晰成像。当松开按键35时，全透光学平板31会切入光路中。

人眼在没有特定观察目标时，是无法长时间的固定视线方向，而随机移动视线会增加瞄准的难度，本发明引入固视灯组件24，所述固视灯组件包括多个子固视灯；所述子固视灯优选的为发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)；将LED光源通过分光镜25，进入光路并最终进入人眼，在显示屏的界面上，可以选择不同位置的子固视灯来引导人眼视线方向，降低瞄准难度，并得到人眼眼底不同区域图像，提高检测眼底病灶的可能性。

子固视灯帮助确定瞄准的范围，但本发明提供的眼部成像装置与人眼瞳孔的距离，即眼部成像装置的工作距离不容易确定，本发明提供的眼部成像装置利用瞳孔定位组件22，如图3所示，瞳孔定位组件22放置于分光镜25两侧，产生多个光源，所述光源的数量优选的为两个；所述两个光源更优选的为两个点光源，通过非球面镜21照射在人眼瞳孔，其反射光通过镜头2成像于感光元件并显示于显示屏，当眼部成像装置与人眼瞳孔的距离不在工作距离时，在显示屏上面的两个光斑，即两个点光源为弥散的大圆斑，且亮度较暗，即如图4所示，此时拍照所得图像无法达到最清晰的效果，调整眼部成像装置与人眼瞳孔之间的距离，当两者距离为或者小于工作距离时，在显示屏上面的两个光斑为会聚的点光斑，且亮度较亮，如图5所示，在此时拍照将获得最清晰的眼底图像。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种眼部成像系统，其特征在于，包括光路控制模块、光源模块、感光模块（33）以及显示模块（34）；

所述眼部成像系统，包括多个光路；

一个光路为所述光源模块产生光线经光路控制模块射至眼部（1），所述眼部（1）反射回来的光线经光路控制模块投射至感光模块（33），并显示在显示模块（34）上；

所述眼部成像系统，还包括瞳孔定位模块（22）；

一个光路为固视灯组件（24）产生光线经光路控制模块、瞳孔（11）射至眼部（1）；

一个光路为所述瞳孔定位模块（22）产生光线经光路控制模块射至瞳孔（11）上，所述瞳孔（11）反射回来的光线经光路控制模块投射至感光模块（33），并显示在显示模块（34）上；

还包括色差消除模块；

所述色差消除模块包括红外截止滤光片（32）、全透光学平板（31）；

所述眼部成像系统，还包括按键（35）；

所述按键（35）用于操控色差消除模块的位置移动；

当按下按键（35）时，所述红外截止滤光片（32）移动至与所述感光模块（33）相对应的位置；

当松开按键（35）时，所述全透光学平板（31）移动至与所述感光模块（33）相对应的位置;

所述光源模块包括照明组件（23）、固视灯组件（24）；

所述照明组件（23）用于产生成像光；

所述固视灯组件（24）用于指引眼部（1）的视线方向；

一个光路为所述照明组件（23）产生光线经非球面镜（21）、瞳孔（11）射至眼部（1）上，所述眼部（1）反射回来的光线经瞳孔（11）、非球面镜（21）、分光镜（25）以及镜头后组（26）投射至感光模块（33），并显示在显示模块（34）上；

一个光路为固视灯组件（24）产生光线依次经分光镜（25）、非球面镜（21）、瞳孔（11）射至眼部（1）；

另一个光路为所述瞳孔定位模块（22）产生光线经非球面镜（21）射至瞳孔（11）上，所述瞳孔（11）反射回来的光线经非球面镜（21）、分光镜（25）以及镜头后组（26）投射至感光模块（33），并显示在显示模块（34）上；

所述瞳孔定位模块（22）产生多个光源；

当眼部成像装置与瞳孔（11）的距离不在设定距离范围内时，产生第一光斑，并呈现第一成像；

当眼部成像装置与瞳孔（11）的距离在设定距离范围内时，产生第二光斑，并呈现第二成像；

所述第一光斑的大小大于第二光斑的大小；

所述第一光斑的亮度小于第二光斑的亮度；

所述第一成像的清晰度低于第二成像的清晰度。

2.根据权利要求1所述的眼部成像系统，其特征在于，还包括调焦模块（36）；

通过调节调焦模块（36）调节感光模块（33）的前后位置。

3.根据权利要求1所述的眼部成像系统，其特征在于，所述光路控制模块包括非球面镜（21）、分光镜（25）以及镜头后组（26）；

所述非球面镜（21）与镜头后组（26）用于控制光束的光路；

所述分光镜（25）用于合并或拆分光路。

4.根据权利要求1所述的眼部成像系统，其特征在于，所述照明组件（23）包括多个照明灯；

所述固视灯组件（24）包括多个子固视灯；

所述多个子固视灯和多个照明灯均设置在不同位置上。

5.一种眼部成像方法，其特征在于，包括利用权利要求1至4任一项所述的眼部成像系统对眼部进行成像的步骤。

6.一种眼部成像装置，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述的眼部成像系统，还包括镜头（2）、主机（3）；

所述光路控制模块、光源模块均设置在镜头（2）内；

所述感光模块（33）、红外截止滤光片（32）、全透光学平板（31）、显示屏、调节组件均设置在主机（3）内；

所述按键（35）设置在主机（3）外侧；

所述红外截止滤光片（32）的位置与全透光学平板（31）的位置均与感光模块（33）的位置相互平行；

所述红外截止滤光片（32）的位置和全透光学平板（31）的位置均与调节组件的位置成设定角度；

所述红外截止滤光片（32）的位置与全透光学平板（31）均设置在感光模块（33）的一侧；

所述显示屏设置在感光模块（33）的另一侧；

所述光路控制模块包括非球面镜（21）、瞳孔定位模块（22）、分光镜（25）以及镜头后组（26）；

所述非球面镜（21）、分光镜（25）以及镜头后组（26）从左到右依次设置在镜头（2）内；

所述瞳孔定位模块（22）设置在分光镜（25）两侧；

所述光源模块包括照明组件（23）、固视灯组件（24）；

所述照明组件（23）、固视灯组件（24）分别设置在分光镜（25）的两侧。

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