CN108778095B - 对眼睛的视网膜进行成像 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了用于通过眼睛(10)的瞳孔对视网膜进行成像的光学系统(100)。光学系统(100)包括照射源(120)，用于经由照射光学系统(140)来提供照射眼睛(10)的光。光学系统还包括成像设备(130)，用于在一段时间内输出对应于眼睛(10)的视网膜的图像数据。所述成像设备(130)被布置为经由成像光学系统(150)接收来自眼睛(10)的反射光。光学系统(100)还包括被可移动地安装的奥夫纳中继器(110)，其被布置为将从照射光学系统(140)接收到的光引导到眼睛(10)并将来自眼睛(10)反射光引导到成像光学系统(150)。所述奥夫纳中继器(110)被布置为移动以跟踪瞳孔的位置。

Description

对眼睛的视网膜进行成像

背景技术

期望提供眼睛的图像，诸如以用于监视眼睛的健康。年龄相关的黄斑变性(AMD)是导致视力丧失的眼睛疾病。在英国，失明和视力差影响了大约100万人。提供眼睛的图像对于确定眼睛的健康是有用的。

WO 2013/150310公开了用于视网膜测量的装置和方法。响应于确定眼睛对照射的反应，在一段时间内记录眼睛的一系列图像。然而，已经被注意到的是，难以在一段时间内记录眼睛的图像数据。

本发明的实施例的目的是至少减轻现有技术的一个或多个问题。

发明内容

根据本发明的方面，提供了提供如所附权利要求中阐述的图像数据的光学系统和方法。

根据本发明的方面，提供了用于通过眼睛的瞳孔对视网膜进行成像的光学系统。该光学系统包括照射源，用于经由照射光学系统提供照射眼睛的光。该光学系统还包括成像设备，用于在一段时间内输出对应于眼睛的视网膜的图像数据。所述成像设备被布置为经由成像光学系统接收来自眼睛的反射光。该光学系统还包括可移动地安装的奥夫纳中继器(offner relay)，其被布置为将从照射光学系统接收到的光引导到眼睛并将来自眼睛的反射光引导到成像光学系统。所述奥夫纳中继器被布置为移动以跟踪瞳孔的位置。有利地，移动所述奥夫纳中继器允许以便利的方式在一段时间内通过眼睛的瞳孔对眼睛的视网膜进行成像。

因此，提供了光学系统，其即使当瞳孔的位置不固定时，也可以在一段时间内通过眼睛的瞳孔对眼睛的视网膜成像。

奥夫纳中继器可以包括主反射器和次反射器。主反射器的第一部分可以被布置为经由次反射器将来自眼睛的光反射朝向主反射器的第二部分。主反射器的第二部分可以被布置为经由次反射器将从照射光学系统接收到的光反射到主反射器的第一部分。

在实施例中，主反射器可以包括镜面。次反射器可以包括镜面。主反射器可以包括凹球面镜。次反射器可以包括凸球面镜。

该系统还可以包括跟踪单元，其被布置为确定瞳孔的位置。因此，该系统可以确定眼睛的瞳孔的位置，从而移动奥夫纳中继器以跟踪眼睛的瞳孔的位置。跟踪单元可以被布置为被提供有眼睛的多个图像，每个图像来自多个不同视角中的一个。可以基于眼睛的多个图像来确定眼睛的瞳孔的位置。跟踪单元可以被布置为被提供有眼睛的两个图像，每个图像来自在第一时间点处的两个不同视角。跟踪单元可以被布置为被提供有眼睛的另外两个图像，每个图像来自在第一时间点之后的另外时间点处的两个不同视角。因此，可以基于在另外时间点和第一时间点处眼睛的图像来更新眼睛的瞳孔的位置。

跟踪单元还可以被布置为控制奥夫纳中继器的移动以跟踪瞳孔的位置。该系统还可以包括移动单元，其被布置为是可操作的以移动奥夫纳中继器。移动单元可以包括一个或多个伺服机构(servo)。跟踪单元可以被布置为使用移动单元来控制奥夫纳中继器的移动。

奥夫纳中继器可以被布置为在三个维度中移动。因此，即使当眼睛的瞳孔在三个维度的任何一个维度中移动时，光学系统也可以在一段时间内对眼睛的视网膜成像。在一些实施例中，仅有奥夫纳中继器被布置为移动以跟踪瞳孔的位置。

主反射器的第一部分和主反射器的第二部分可以被形成为单个反射器。

该光学系统还可以包括漂白光源，用于经由成像光学系统来提供用于漂白眼睛的视网膜中的视紫红质的光。该光学系统还可以包括固视光源(fixation light source)，用于经由成像光学系统来提供用于眼睛固视在其上的点。因此，眼睛的瞳孔的注视方向可以被控制。

该光学系统还可以包括至少一个分离装置，其被布置为将被从照射源引导朝向奥夫纳中继器的光与被从奥夫纳中继器引导朝向成像设备的光分离。因此，照射源和成像设备不需要共处一处(co-located)。

从另一方面来看，本发明的实施例提供了提供对应于眼睛的视网膜的图像数据的方法。该方法包括经由奥夫纳中继器将光引导朝向眼睛。该方法还包括在奥夫纳中继器处接收从眼睛反射的光，并将该光引导到成像设备。该方法还包括在一段时间内提供对应于眼睛的视网膜的图像数据。该方法还包括在该时间段期间对应于眼睛的瞳孔的位置而移动奥夫纳中继器。

该方法还可以包括基于眼睛的多个图像来确定瞳孔的位置，眼睛的多个图像均来自多个相应视角中的一个视角。

确定瞳孔的位置可以包括将掩模(mask)应用于眼睛的多个图像，该多个图像被布置为基本上去除由于眼睛上的光反射而导致的图像中的亮点。

确定瞳孔的位置包括基于眼睛的已知注视方向来确定瞳孔的数学质心(mathematical centroid)。

将要理解的是，本发明的实施例扩展到计算机软件，其在由计算机执行时被布置为执行本文描述的任何方法。计算机软件可以被存储在机器可读存储介质上。计算机软件可以被有形地存储在机器可读存储介质上。

附图说明

现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的光学系统；

图2示出了根据本发明的另一实施例的光学系统；

图3示出了来自不同视角的光学系统；

图4示出了根据本发明的实施例的照射光学系统；

图5示出了根据本发明的实施例的成像光学系统；

图6示出了根据本发明的实施例的确定眼睛的瞳孔的位置的方法。

图7示出了根据本发明的实施例的眼睛跟踪系统；以及

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的光学系统100。光学系统100用于在一段时间内通过受试者的眼睛10的瞳孔对眼睛10的视网膜进行成像。该时间段可以是例如至少一分钟，并且例如可以是长达三十分钟。然而，将认识到的是，可以设想其他时间段。在这样的时间段期间，即使受试者试图保持眼睛10静止，也预期眼睛10在位置中移动。例如，即使受试者的头部处于休息时，在这种相对长的持续时间内也可能发生眼睛10的不自主移动。这与记录眼睛的单个图像(其中移动是较小问题)形成对比。光学系统100的实施例包括可移动地安装的奥夫纳中继器110，其对应于眼睛10的移动而被移动以至少改善这样的问题，从而允许在一段时间内提供对应于眼睛10的图像数据。

光学系统100包括：奥夫纳中继器110；至少一个照射源120，用于提供照射眼睛10的光；以及成像设备130，用于在一段时间内输出对应于眼睛10的视网膜的至少一部分的图像数据。

光学系统100还包括照射光学系统140和成像光学系统150。照射光学系统140被布置为经由奥夫纳中继器110将来自至少一个照射源120的光引导朝向眼睛10。照射光学系统140位于至少一个照射源120和奥夫纳中继器110之间。

成像光学系统150被布置为接收从眼睛10反射的光，并将接收到的光引导到成像设备130。成像光学系统150位于成像设备130和奥夫纳中继器110之间。如将被解释的那样，分离装置155被布置为将被引导朝向眼睛10的光与从眼睛10反射的光分离。在一些实施例中，光学系统100包括折叠镜160，用于将光引导朝向奥夫纳中继器110并将从奥夫纳中继器110接收到的反射光引导到分离装置155。

提供了至少一个照射源120以照射眼睛10，同时成像设备130收集或测量来自眼睛10的视网膜的至少一部分的接收到的反射的照射。在一些实施例中，眼睛10的视网膜的部分是在预先确定的视场或窗口内的部分。视场可以是矩形形状。视场可以是水平取向的矩形。视场可以具有至少21°的视场。在一些实施例中，视场是23°垂直和至少23°水平，诸如30°，不过将认识到的是这些仅仅是示例性值。眼睛10的视网膜的部分也可以是通过眼睛10的瞳孔可见的部分。至少一个照射源120可以包括一个或多个预先确定的波长或波长带的照射源。在一个实施例中，至少一个照射源120是宽带照射源。然而，在其他实施例中，至少一个照射源120包括多个预先确定的波长的照射源，使得成像设备130在预先确定的时间段内输出在每个波长或波长带下的图像数据。例如，成像设备130可以在该时间段期间的多个间隔中的每个处输出在多个波长中的每个波长下的图像数据。

奥夫纳中继器110形成光学系统100的物镜。有利地，奥夫纳中继器110包括全反射部件，其避免引入可能由透镜形成的并且可能需要使用一个或多个掩模(诸如黑点掩模)来移除的重影图像(ghost image)或镜面重影反射。诸如在没有任何其他的即光学或透射部件的情况下，奥夫纳中继器110可以由多个镜170、180形成。奥夫纳中继器110可以包括第一镜170和第二镜180。在一个实施例中，奥夫纳中继器110包括主镜170。主镜170可以是矩形形状的。在一个实施例中，主镜170具有110mm×70mm的尺寸，不过将认识到的是可以设想其他尺寸。主镜170可以是奥夫纳中继器110中的最大镜。奥夫纳中继器110还包括次镜180。次镜180被布置为将从主镜170的第一部分接收到的照射反射到主镜170的第二部分。即，主镜170被用于针对第一反射和第三反射的双通(double-pass)中，而次镜180被用于第二反射。主镜170和次镜180是球面镜。奥夫纳中继器110将从照射源120被引导朝向眼睛10的光和从眼睛10接收到的反射光两者都反射朝向成像设备130。

奥夫纳中继器110被安装在移动装置(图1中未示出)上，用于移动奥夫纳中继器110。在一些实施例中，移动装置被布置为在三个维度(x，y，z)中移动奥夫纳中继器110。移动装置被控制为移动奥夫纳中继器110以跟踪眼睛10的移动，尤其是眼睛10的瞳孔的移动。以这种方式，成像设备130能够在一段时间内通过瞳孔来捕捉视网膜的至少一部分的图像。在一些实施例中，奥夫纳中继器110的移动与眼睛10的移动成预先确定的比率。例如，在一个实施例中，x mm的奥夫纳中继器110的移动导致瞳孔图像处Ax mm的移动。A的值可以是2，不过可以设想其他值。

图2和图3示出了根据本发明的另一实施例的来自不同视角的光学系统200。将要注意的是，在每个图中为清楚起见，并不是光学系统200的所有部件都用附图标记标识。

如在先前描述的实施例中那样，光学系统200包括如通常用相应的附图标记表示的可移动的奥夫纳中继器250、照射光学系统300和成像光学系统400。如以上解释的，光学系统200用于在一段时间内通过眼睛10的瞳孔对受试者的眼睛10的视网膜进行成像。在图4中示意性地示出了照射光学系统300的实施例，并且在图5中示意性地示出了成像光学系统400的实施例。

提供照射光源310以照射眼睛10。提供成像设备410以收集或测量来自眼睛10的视网膜的至少一部分的接收到的反射的照射。除了先前描述的实施例以外，成像光学系统400还包括漂白光源420和固视靶光源(fixation target light source)430。将认识到的是，这些光源中的一个或两个可以被包括在上面关于图1描述的实施例中。提供漂白光源420用于照射眼睛10以漂白眼睛10的视网膜中的视紫红质。可以在记录图像之前使漂白光源420操作(即，照射)。如将理解的，在记录眼睛10的图像之前，漂白光源420用于照射眼睛10以破坏视网膜细胞中的视紫红质。这样随后记录的图像然后对于评估AMD是有用的。使固视光源430照射，同时在该时间段期间记录眼睛的图像。固视光源430对于受试者是可见的并且为受试者提供用于聚焦或固视在其上的点，从而有助于保持瞳孔的位置，视网膜通过瞳孔被成像。

奥夫纳中继器250包括主镜260和次镜270。奥夫纳中继器250可以如上面关于图1的第一实施例描述的那样，并且为了清楚起见省略重复描述。如与第一实施例那样，奥夫纳中继器250被可移动地安装以跟踪眼睛10的移动，且尤其是眼睛10的瞳孔的移动。在奥夫纳中继器250之前提供折叠镜240，以用于将照射引导到奥夫纳中继器250或从奥夫纳中继器250引导照射，如先前描述的。

分离装置230被布置为在奥夫纳中继器250之前将被引导朝向眼睛10的光与从眼睛10反射的光分离。如图2和图3中所示，分离装置230位于折叠镜240到奥夫纳中继器250的相对侧(即奥夫纳中继器250的上游)，以用于从照射光源310提供的光。在一个实施例中，分离装置是环形镜230。环形镜230位于光学系统200的瞳孔平面390处。将认识到的是，环形镜230可以被用于第一个描述的实施例中。环形镜230被提供用于分离成像光路和照射光路。系统200被布置为在环形镜230处形成受试者的视网膜或其的至少一部分的图像。从环形镜230的中心提供要由成像设备130成像的光。

参考图4，示意性地示出了照射光学系统300的实施例。

如先前描述的，照射光源310被布置为在一个或多个预先确定的波长或波长带下输出光。波长带可以是宽带(即白光源)，或者照射光源310可以包括多个可选择的光源，其中每个光源输出预先确定的波长的光。

照射光学系统300包括瞳孔掩模340，用于减少来自眼睛10的角膜的镜面反射并使来自眼睛10内的散射光最小化。瞳孔掩模340被中继到环形镜230。瞳孔掩模340是环形形状的。

在一些实施例中，照射光学系统300包括位于瞳孔掩模340的下游的中心遮蔽掩模350。遮蔽掩模350被提供用于减少背散射光，即在到达眼睛10之前背散射的光。通过使其中预期有显著散射的区域中的照射光线路径和成像光线路径分离来减少背散射。预期的是散射受眼睛10的晶状体支配。遮蔽掩模350被布置为减少照射光线路径和成像光线路径之间的重叠。遮蔽掩模350位于与眼睛10的晶状体的后部附近的点共轭的掩蔽平面。遮蔽掩模可以具有3.5mm直径的中心遮蔽，不过将认识到的是可以设想其他直径。

被布置在瞳孔掩模340和照射光源310之间的照射光学系统300包括第一透镜320和第二透镜330。在一个实施例中，第一透镜320是双合透镜，其被布置为形成与其中可以引入焦平面掩模的视网膜共轭的焦平面。焦平面掩模通过限定照射光源310处的照射孔径的大小来控制视网膜的哪个区域被照射。

第二透镜330可以是柱面透镜，其被布置为校正由奥夫纳中继器250在图像中引入的像散。将第二透镜布置在瞳孔掩模340后面确保了这不降低中继的视网膜图像，其不需要像散校正。通过将瞳孔掩模340定位在此点处允许在光密度测量期间照射的场被减小为匹配测量区域，以便使杂散光最小化。额外的掩模也可以被引入在照射光源310的平面处，以允许测量眼睛10内的背散射光。如图3中所示，第一透镜320和第二透镜330可以被可移动地布置在聚焦方向335。第一透镜320和第二透镜330在聚焦方向335的移动范围可以是大约8mm，以覆盖眼睛的折射误差的所需的适应范围(+6D到-8D)。

照射光学系统300还可以包括被布置在瞳孔掩模340和瞳孔平面390之间的多个光学部件360、370、380，用于将瞳孔掩模340中继到环形镜230所位于的瞳孔平面390。光学部件360、370、380可以具有预先确定的的放大率，以使瞳孔掩模230的直径与环形镜230的环的直径相关。例如，在一个实施例中，环形镜230的环为5mm，瞳孔掩模具有8mm的外径，并且光学部件360、370、380具有0.625的放大率，以在环形镜230处生成5mm的视网膜图像。然而，将认识到的是可以使用其他直径和放大率值。在一个实施例中，多个光学部件360、370、380均为双合透镜。

参考图5，示意性地示出了成像光学系统400的实施例。如以上关于图2和图3指出的，在一些实施例中，成像光学系统400包括漂白子系统和固视子系统，以分别用于提供漂白功能和固视点。漂白子系统和固视子系统包括漂白光源420和固视靶光源430。固视靶光源430可以被布置为输出具有大约450nm波长的光，即固视靶光源430的颜色可以是蓝色的。

成像光学系统400在奥夫纳中继器250的输出处接收来自环形镜230的中心的光，并在成像设备410所处的成像平面处形成聚焦的图像。有利地，成像光学系统400使用相同的光学部件将来自漂白光源420和固视靶光源430的光中继到环形镜230处的视网膜，从而允许单个聚焦机构被用于调节眼睛10中的折射误差，同时将成像设备410、漂白光源420和固视靶光源430的焦平面聚焦到眼睛10的视网膜上。

成像光学系统400包括第一分束器425，用于组合来自漂白子系统和固定子系统的光，特别是从漂白光源420和固视靶光源430发射的光。可以关于成像设备410来提供快门405。快门405可响应于漂白光源420的激活来操作，以防止漂白光到达成像设备410。还可以关于成像设备410来提供滤波器415，以从到达成像设备410的光中滤除来自固视靶光源430的固视光。分束器425可以是二向色分束器。

第二分束器435被布置为将光路与第一分束器425和成像设备410分开。在一些实施例中，第二分束器是具有高反射率的宽带分束器板。

成像光学系统400包括放大光学部件490、495，用于放大光学系统200的瞳孔平面390处的视网膜图像。在一些实施例中，放大光学部件490、495包括第一透镜490和第二透镜495。放大光学部件位于瞳孔平面390附近。放大光学部件490、495的放大率可以是4倍，不过将认识到的是可以设想其他放大率。瞳孔掩模可以被包括在与放大光学部件490、495相关联的成像光学系统400中。

柱面透镜470可以被布置在下游，即在成像光学系统400的成像设备410的方向上。柱面透镜被提供用于补偿奥夫纳中继器250的像散。柱面透镜可以具有大约1m的焦距，不过将认识到是可以使用其他焦距透镜。

成像光学系统400还包括掩模形式的瞳孔光阑(pupil stop)460。瞳孔光阑被布置在中间瞳孔平面处的透镜470的下游。由环形镜230将输入瞳孔成像光学系统400大致限定在到成像路径的输入处。然而，由掩模将瞳孔限定在这个中间瞳孔平面处。如上所述，由放大光学部件490、495将在此平面上的瞳孔放大4.0倍。因此，具有6mm直径的孔的掩模可以被用于在眼睛本身处(和在环形镜平面处)限定直径1.5mm的圆形输入瞳孔。

在一些实施例中，成像光学系统400还包括被布置在瞳孔光阑460和第二分束器435之间的一个或多个透镜440、450。在图5中所示的实施例中，成像光学系统400包括透镜440、450，其被布置为在输出焦平面(成像设备410、固视靶光源430和漂白光源420的平面)处形成眼睛10的视网膜的图像。透镜440被可移动地安装以对图像进行聚焦。在一个实施例中，透镜440可在3mm的总范围内移动，以适应+6D至-8D的眼睛的折射误差的范围。

图6示出了根据本发明实施例的确定眼睛瞳孔的位置的方法600。确定眼睛瞳孔的位置的方法600包括用于从至少两个不同的视角获取眼睛的图像的图像获取步骤610。在实施例中，图像获取步骤610包括在给定时间点处从被安装在光学系统100的一个或多个部分上的不同位置处的两个相机获取眼睛的图像。以这种方式，在给定的时间点处从两个不同的视角观察眼睛。可以在稍后的时间点处获取来自每个相机的新图像。因此，可以在一段时间内记录多组图像。

方法600还包括边缘检测步骤620。在边缘检测步骤620期间，一个或多个边缘检测技术被用于检测在两个接收到的图像中的每个图像中的一个或多个边缘。一个或多个边缘可以对应于眼睛的已知特征，例如瞳孔的边缘。

方法600还包括形状拟合步骤630。在椭圆拟合步骤630期间，将预先确定的形状拟合到在边缘检测步骤620期间检测到的一个或多个边缘。在一些实施例中，预先确定的形状可以是椭圆形，不过将要理解的是可以使用其他形状。有利地，椭圆的使用最佳拟合瞳孔。

在实施例中，形状拟合步骤630包括使用随机取样一致算法(RANSAC)以将椭圆拟合到边缘数据。在一些实施例中，掩模可以被应用在RANSAC算法中以丢弃可能包含异常值的椭圆的部分。例如，掩模可以被用于丢弃包含由于眼睛上的光反射而导致的亮点的椭圆的部分。一旦被拟合，椭圆的轮廓基本上对应于眼睛的图像中的特征(诸如瞳孔)的边缘。

方法600还包括质心误差校正步骤640。在质心误差校正步骤期间，校正诸如椭圆的形状的中心与瞳孔的中心之间的误差。可能出现错误，这是因为以一定角度观察眼睛。基于已知的注视方向和用于获取眼睛的图像的相机的位置和光学特性，在本发明的实施例中确定要应用的校正。质心误差校正步骤640可以包括从数据存储(诸如被存储在存储器中的查询表)获得要应用于所确定的瞳孔的质心位置的预定校正，不过将理解的是可以使用其他数据存储结构。以这种方式，针对所获取的图像中的多个不同的椭圆形质心位置来预先确定要应用的校正。因此，校正与图像内眼睛的特定位置相关联。

方法600还包括瞳孔位置确定步骤650。在瞳孔位置确定步骤650期间，确定瞳孔的三个维度(x，y，z)中的位置(3D位置)。在一些实施例中，基于从用于图像获取步骤610的两个相机朝向质心误差校正步骤640中确定的校正后的质心位置传播的线之间的交叉点来确定该位置。校正后的质心位置是每个图像中瞳孔的质心位置。将理解的是，如果在每个图像中正确地确定瞳孔的质心的2D位置，并且从相机中已经获取到图像的相机的位置是已知的，则可以确定瞳孔的3D位置。

在实施例中，方法600还包括瞳孔位置校正步骤660。在瞳孔位置校正步骤660期间，应用了对在瞳孔位置确定步骤650中确定的瞳孔位置的进一步校正。由于在瞳孔位置确定步骤650期间用于确定瞳孔位置的相机的位置的误差，因此可能需要进一步的校正。可以从另外的数据存储(诸如被存储在存储器中的第二查询表)读取进一步的校正。可以在校准阶段期间从一个或多个默认值创建或优化第二查询表，这可以在装置的设置期间执行。以这种方式，方法600使用从不同位置获取的眼睛瞳孔的图像来确定眼睛瞳孔的3D位置。

方法600还包括奥夫纳中继器移动步骤670。在奥夫纳中继器移动步骤670期间，至少基于所确定的眼睛瞳孔的3D位置来改变奥夫纳中继器110的定位。在一些实施例中，奥夫纳中继器移动步骤670包括将一个或多个电机控制信号传输到被连接到奥夫纳中继器110的电机以移动奥夫纳中继器110。电机可以形成一个或多个伺服机构，其被布置为控制奥夫纳中继器110的位置。

将理解的是，方法600可以是周期性重复的过程，由此周期性地更新眼睛的瞳孔的位置。以这种方式，所确定的眼睛瞳孔的位置可以用于控制奥夫纳中继器110的位置以在一段时间内跟踪眼睛的瞳孔，从而确保通过眼睛瞳孔的眼睛视网膜图像被提供在成像设备130处。

图7示出了根据本发明的实施例的眼睛跟踪系统700。眼睛跟踪系统700被配置为执行先前参考图6描述的方法600的步骤。眼睛跟踪系统包括用于从至少两个不同的视角获取眼睛的图像的图像采集系统710。在实施例中，图像采集系统710包括被安装在光学系统100的一个或多个部分上的不同位置处的两个相机。每个相机被配置为捕获眼睛的图像。

眼睛跟踪系统700还包括瞳孔位置确定模块720。瞳孔位置确定模块720被配置为执行关于图6描述的方法600的边缘检测步骤620、椭圆拟合步骤630、质心误差校正步骤640、瞳孔位置确定步骤650和瞳孔位置校正步骤660。具体地，瞳孔位置确定模块720被配置为接收由图像采集系统710捕捉的图像，并基于接收到的图像来确定眼睛的瞳孔的位置。在实施例中，瞳孔位置确定模块720从两个不同的视角接收眼睛的两个图像，并且包括存储器和一个或多个处理器。存储器包括指令，其在由一个或多个处理器执行时，致使瞳孔位置确定模块720使用先前关于图6描述的方法基于两个接收到的图像来确定眼睛的瞳孔的位置。

眼睛跟踪系统700还包括电机控制器730，用于控制被连接到奥夫纳中继器110的电机，从而根据先前关于图6描述的方法600的奥夫纳中继器移动步骤670基于所确定的眼睛瞳孔的3D位置来移动奥夫纳中继器110。在实施例中，可以基于所确定的瞳孔的3D位置和瞳孔的先前3D位置两者来确定要应用于奥夫纳中继器110的移动。在实施例中，电机控制器730从瞳孔位置确定模块720接收控制信号，其被配置为致使被连接到奥夫纳中继器110的电机将奥夫纳中继器在x方向、y方向和z方向移动预设量。x、y和z方向是相互正交的方向。

总之，提供了用于通过眼睛(10)的瞳孔对视网膜进行成像的光学系统(100)。光学系统(100)包括照射源(120)，用于经由照射光学系统(140)来提供照射眼睛(10)的光。该光学系统还包括成像设备(130)，用于在一段时间内输出对应于眼睛(10)的视网膜的图像数据。所述成像设备(130)被布置为经由成像光学系统(150)接收来自眼睛(10)的反射光。光学系统(100)还包括可移动地安装的奥夫纳中继器(110)，其被布置为将从照射光学系统(140)接收到的光引导到眼睛(10)并将来自眼睛(10)反射光引导到成像光学系统(150)。所述奥夫纳中继器(110)被布置为移动以跟踪瞳孔的位置。

将理解的是，本发明的实施例可以以硬件、软件或者硬件和软件的组合的形式来实现。任何这样的软件可以以易失性或非易失性存储的形式(诸如例如，无论是否可擦除或可重写的像ROM的存储装置)或者以存储器的形式(诸如例如，RAM、存储器芯片、存储器装置或集成电路)被存储，或者被存储在光学或磁性可读介质上(诸如例如，CD、DVD、磁盘或磁带)。将理解的是，存储装置和存储介质是机器可读存储的实施例，其适合于存储一个或多个程序，该程序在被执行时实施本发明的实施例。相应地，实施例提供了包括用于实施如在任何前述权利要求中要求保护的系统或方法的代码的程序，以及存储这样程序的机器可读存储介质。更进一步地，本发明的实施例可以经由任何介质(诸如在有线或无线连接上承载的通信信号)以电子方式传送，并且实施例适当地包含相同的方案。

此说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合而被组合，其中这样的特征和/或步骤中的至少一些是相互排斥的组合除外。

除非另有明确说明，否则此说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由用于相同、等同或类似目的的可替选特征来代替。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征仅是一般系列等效或类似特征的一个示例。

本发明不限于任何前述实施例的细节。本发明扩展到此说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的一个或任何新颖组合，或扩展到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。权利要求不应该被解释为仅涵盖前述实施例，而是还涵盖落入权利要求的范围内的任何实施例。

Claims (16)

1.一种用于通过眼睛的瞳孔对视网膜进行成像的光学系统，包括：

照射源，用于经由照射光学系统来提供照射眼睛的光；

成像设备，用于在一段时间输出对应于眼睛的视网膜的图像数据，其中，所述成像设备被布置为经由成像光学系统接收来自眼睛的反射光；

跟踪单元，其被布置为确定瞳孔的位置；

漂白光源，用于经由所述成像光学系统来提供用于漂白眼睛的视网膜中的视紫红质的光；以及

可移动地安装的奥夫纳中继器，其被布置为将从所述照射光学系统接收到的光引导到眼睛，并将来自眼睛的反射光引导到所述成像光学系统；

其中，所述奥夫纳中继器被布置为移动以跟踪瞳孔的位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述奥夫纳中继器包括主反射器和次反射器，其中，所述主反射器的第一部分被布置为经由所述次反射器将来自眼睛的光朝向所述主反射器的第二部分反射，并且其中，所述主反射器的第二部分被布置为经由所述次反射器将从所述照射光学系统接收到的光反射到所述主反射器的第一部分。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述奥夫纳中继器的主反射器包括凹球面镜，并且其中，所述奥夫纳中继器的次反射器包括凸球面镜。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述奥夫纳中继器被布置为在三个维度中移动。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述跟踪单元被布置为被提供眼睛的多个图像，每个图像来自多个不同视角中的一个视角。

6.根据权利要求1或5所述的系统，其中，所述跟踪单元被布置为控制所述奥夫纳中继器的移动以跟踪瞳孔的位置。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括移动单元，其被布置为是可操作的以移动所述奥夫纳中继器。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述移动单元包括一个或多个伺服机构。

9.根据权利要求2所述的系统，其中，所述主反射器的第一部分和所述主反射器的第二部分被形成为单个反射器。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括固视光源，用于经由所述成像光学系统来提供用于眼睛固视在其上的点。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括至少一个分离装置，其被布置为将从所述照射源被引导朝向所述奥夫纳中继器的光与从所述奥夫纳中继器被引导朝向所述成像设备的光分离。

12.一种提供对应于眼睛的视网膜的图像数据的方法，包括：

经由奥夫纳中继器将光引导朝向眼睛；

在所述奥夫纳中继器处接收从眼睛反射的光，并将反射的光引导到成像设备；

在一段时间提供对应于眼睛的视网膜的图像数据；

漂白眼睛的视网膜中的视紫红质；

确定瞳孔的位置；以及

在所述一段时间期间对应于眼睛的瞳孔的位置而移动所述奥夫纳中继器。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括基于眼睛的多个图像来确定瞳孔的位置，所述眼睛的多个图像均来自多个相应视角中的一个视角。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，确定瞳孔的位置包括将掩模应用于所述眼睛的多个图像，所述眼睛的多个图像被布置为基本上去除由于眼睛上的光反射而导致的所述图像中的亮点。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，其中，确定瞳孔的位置包括基于眼睛的已知注视方向来确定瞳孔的数学质心。

16.一种机器可读存储介质，其中存储有计算机软件，所述计算机软件在由计算机执行时，被布置为执行根据权利要求12至15中的任一项所述的方法。

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