CN109288493A - 一种数字化斜视诊断方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字化斜视诊断方法，包括：获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果。本发明还公开了一种数字化斜视诊断装置和系统。

Description

一种数字化斜视诊断方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及医疗诊察器械技术，尤其涉及一种数字化斜视诊断方法、装置和系统。

背景技术

斜视是一种常见的眼部疾病，现有的斜视诊断方法包括：遮盖法、角膜映光法、视野计法和同视机法。其中，遮盖法是最常用的斜视诊断方法，而配合三棱镜的三棱镜遮盖法也是测量斜视角最准确的方法。

现有的遮盖法是眼科医生或者视光师使用遮眼板和三棱镜手动操作、人工观察进行斜视诊断。在遮盖试验中，首先手动使用遮眼板对受试者进行单眼遮盖去遮盖和双眼交替遮盖，观察受试者眼球有没有发生运动以及运动方向来诊断受试者是否具有斜视和斜视类型；如果有斜视，再根据眼科医生或者视光师的判断，配合三棱镜进行相应的手动遮盖法进一步确定斜视度数。

虽然使用传统手动遮盖法进行斜视诊断相对简单，但是诊断过程中眼科医生或者视光师需要多次遮盖受试者眼睛，不同的操作者甚至同一个操作者进行多次手动遮盖操作之间的差异性是不可避免的，比如手动遮盖速度。更重要的是，传统方法也无法对遮盖过程中眼球的运动进行精确的测量，比如遮盖试验过程中眼睛运动的速度及程度、眼球回复原位的速度，而回复速度是表达斜视患者对眼睛控制能力的重要参数。另外，在遮盖过程中，眼球运动速度很快，需要专业的眼科医生或者视光师集中精力认真观察，可能还需要反复确认，来进行诊断，耗时耗力，亦不适用于大范围的斜视筛查与诊断。而三棱镜遮盖法确定斜视度数亦由主观判断。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种数字化斜视诊断方法、装置和系统，将传统遮盖法自动化、数字化、客观化，避免因经验和技术水平引起的漏诊与误诊。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种数字化斜视诊断系统，所述系统，包括：主控制器、自动遮眼模块、图像处理模块、目标模块和斜视诊断模块；其中，

所述主控制器，用于向自动遮眼模块、图像处理模块和目标模块发送控制指令，以控制所述自动遮眼模块、所述图像处理模块和所述目标模块；

所述自动遮眼模块，用于根据所述主控制器发送的遮眼控制指令控制遮眼板的位置、遮盖速度、遮盖模式和每次遮盖停留时间；

所述图像处理模块，用于获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；

所述斜视诊断模块，用于根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果；

所述目标模块，用于提供进行斜视诊断的第一距离视标和第二距离视标。

上述方案中，所述自动遮眼模块，包括：控制台、位于所述控制台上的滑台、控制所述滑台的滑台控制器、固定在所述滑台上的遮眼板、支撑受试者头部的额托和用于放置三棱镜的棱镜架；其中，

所述滑台控制器，用于控制所述滑台的运动；所述滑台控制器，包括：交流伺服驱动电机、电机控制器和电机供电电源；

所述电机控制器，用于根据所述主控制器发送的遮眼控制指令控制位于滑台导轨上的所述遮眼板的位置、遮盖速度、遮盖模式和每次遮盖停留时间；

所述遮眼板，用于根据所述遮眼控制指令对受试者的左右眼进行不同遮盖模式的遮盖操作。

上述方案中，所述图像处理模块，包括：高频红外摄像头和/或可见光摄像头；

所述图像处理模块，用于根据所述主控制器发送的摄像头控制命令，控制所述高频红外摄像头和/或可见光摄像头采集受试者眼睛及眼球的运动图像，获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频。

上述方案中，所述图像处理模块，还用于对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，确定所述受试者的左右眼的位置；根据所述左右眼的位置，从所述图像中提取眼睛局部图像；运用瞳孔中心检测策略，从所述眼睛局部图像中确定所述受试者的瞳孔中心坐标；以所述瞳孔中心坐标作为眼球的位置坐标，根据当前图像和前后至少一帧图像中眼球的位置坐标，确定对应遮盖模式下瞳孔位置变化信息。

上述方案中，所述斜视诊断模块，具体用于根据视标的位置和不同遮盖模式下瞳孔位置变化信息判断受试者是否斜视，并确定诊断为斜视的受试者的斜视类型。

上述方案中，所述斜视诊断模块，还用于结合三棱镜遮盖策略进行斜视角度测试，获取受试者在不同遮盖模式下注视视标时的斜视角度测试视频，对所述斜视角度测试视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼球的运动信息，结合三棱镜信息确定斜视角度，将所述斜视类型和所述斜视角度作为斜视诊断结果。

上述方案中，所述目标模块，包括：第一距离视标和第二距离视标；其中，

所述第一距离视标由计算机显示器展示，所述第二距离视标由投影仪投影到白色背景上展示；

所述目标模块，用于根据所述主控制器发送的视标位置指令调节所述第一距离视标和/或所述第二距离视标的显示模式；

所述显示模式，包括：在两眼前方中心处显示一个目标点、在双眼的九个不同方位依次显示九个目标点。

上述方案中，所述主控制器，具体用于向所述自动遮眼模块发送遮眼控制指令，向所述图像处理模块发送摄像头控制命令，向所述目标模块发送视标位置指令。

本发明实施例还提供了一种数字化斜视诊断装置，所述装置，包括：第一处理模块、第二处理模块和第三处理模块；其中，

所述第一处理模块，用于获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；

所述第二处理模块，用于对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；

所述第三处理模块，用于根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果。

上述方案中，所述第二处理模块，具体用于对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，确定所述受试者的左右眼的位置；根据所述左右眼的位置，从所述图像中提取眼睛局部图像；运用瞳孔中心定位策略，从所述眼睛局部图像中确定所述受试者的瞳孔中心坐标；以所述瞳孔中心坐标作为眼球的位置坐标，根据当前图像和前后至少一帧图像中眼球的位置坐标，确定对应遮盖模式下瞳孔位置变化信息。

上述方案中，所述第三处理模块，具体用于根据视标的位置和不同遮盖模式下瞳孔位置变化信息判断受试者是否斜视，并确定诊断为斜视的受试者的斜视类型。

上述方案中，所述第三处理模块，还用于运用三棱镜遮盖策略进行斜视角度测试，获取受试者在不同遮盖模式下注视视标时的斜视角度测试视频，对所述斜视角度测试视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼球的运动信息，结合三棱镜信息确定斜视角度，将所述斜视类型和所述斜视角度作为斜视诊断结果。

本发明实施例还提供了一种数字化斜视诊断方法，所述方法，包括：获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；

对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；

根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果。

本发明实施例所提供的一种数字化斜视诊断方法、装置和系统，获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果。本发明实施例提供的方法、装置和系统，可按照预设的遮盖模式自动对受试者眼部进行一系列遮盖，提高眼部疾病诊断过程中眼部遮盖效率，实时捕捉受试者在遮盖试验中眼睛及眼球的运动图像，根据采集的瞳孔位置变化信息确定受试者是否具有斜视及斜视相关参数，得到客观、全面、准确的诊断信息，可在较短时间内完成一系列遮盖试验，使得整个检查快速、简单、有效、准确。

附图说明

图1为本发明实施例提供的斜视诊断方法一的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的斜视诊断装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的斜视诊断系统一的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的斜视诊断系统二的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的斜视诊断系统三的结构示意图

图6为本发明实施例提供的遮盖模式的示意图；

图7为本发明实施例提供的斜视诊断方法二的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果。

下面结合实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的斜视诊断方法一的流程示意图；如图1所示，所述方法，包括：

步骤101、获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；

具体地，所述遮盖模式，包括：模式1、遮盖左眼；模式2、移开左眼遮盖；模式3、遮盖右眼；模式4、移开右眼遮盖；模式5、左右眼交替遮盖。

所述步骤101，包括：

斜视诊断服务器通过图像采集设备采集受试者在遮眼板自动进行一系列遮盖操作时的视频，即可获得受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频。

所述图像采集设备，可以包括：高频红外摄像头和/或可见光摄像头。

所述遮眼视频，包括：在以上五种遮盖模式下对受试者眼睛进行遮盖过程中的受试者眼睛及眼球运动的视频。

步骤102、对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；

本发明实施例中，所述步骤102，具体包括：

斜视诊断服务器对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，确定所述受试者的左右眼的位置；

根据所述左右眼的位置，从所述图像中提取眼睛局部图像；

运用瞳孔中心检测策略，从所述眼睛局部图像中确定所述受试者的瞳孔中心坐标；

以所述瞳孔中心坐标作为眼球的位置坐标，根据当前图像和前后至少一帧图像中眼球的位置坐标，确定对应遮盖模式下瞳孔位置变化信息。

所述瞳孔中心检测策略常见的有形心法、边界拟合法等；

所述形心法，可以先将含瞳孔的图像作为二值图，以便将瞳孔与图像其他部分分隔开，再求出瞳孔的形心，并作为瞳孔中心，确定瞳孔中心坐标；

所述边界拟合法，可以先将瞳孔的边界全部提取后，再进行圆或椭圆拟合，以圆心或者椭圆中心作为瞳孔中心，确定瞳孔中心坐标；

这里，可以使用以上任一或者组合方法作为瞳孔中心检测策略，也可以使用其他可以获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息的方法作为瞳孔中心检测策略，不做限定。

步骤103、根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果。

本发明实施例中，斜视诊断服务器可以应用单眼遮盖去遮盖策略和交替遮盖策略进行定性分析，即结合当前的视标、遮盖模式和该遮盖模式下瞳孔位置变化信息，判断受试者是否具有斜视、斜视类型；如果诊断没有斜视，则检查结束；如果诊断有斜视，则需进一步结合三棱镜，运用三棱镜遮盖策略进行定量分析，获得斜视角度；根据定性分析和定量分析的结果，确定斜视类型和斜视角度，作为最终的斜视诊断结果。

具体来说，本发明实施例中，所述步骤103，包括：

斜视诊断服务器根据视标的位置及不同遮盖模式下瞳孔位置变化信息，判断受试者是否有斜视，并确定诊断为斜视的受试者的斜视类型；

针对诊断为斜视的受试者，斜视诊断服务器运用三棱镜遮盖策略进行斜视角度测试，获取受试者在不同遮盖模式下注视视标时的斜视角度测试视频，对所述斜视角度测试视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼球的运动信息，结合三棱镜信息确定斜视角度，将所述斜视类型和所述斜视角度作为斜视诊断结果。所述三棱镜信息，至少包括：三棱镜的度数。

这里，斜视诊断服务器通过图像采集设备采集受试者在不同遮盖模式下注视视标时的视频，作为斜视角度测试视频。

这里，所述三棱镜遮盖策略，包括：三棱镜遮盖去遮盖策略、三棱镜交替遮盖策略及九个诊断眼位三棱镜遮盖去遮盖策略。

针对交替遮盖策略、遮盖去遮盖策略、三棱镜交替遮盖策略、三棱镜遮盖去遮盖策略、九个诊断眼位三棱镜遮盖去遮盖策略进行以下说明：

所述交替遮盖策略，用于检查有无隐斜视及间歇性斜视。受试者需分别注视33厘米和6米视标。具体说明：令受试者右眼注视视标，遮盖左眼，再迅速将遮眼板遮盖右眼，转换左眼注视；反复交替遮盖几次，观察去遮盖眼是否运动。如果双眼无运动，为正位眼；如果去遮盖眼有运动，说明有斜视。同时，观察去遮盖眼的运动方向；如果眼球由外向正位运动，为外隐斜视或者外斜视；如果眼球由内向正位运动，为内隐斜视或者内斜视；如果眼球由上向正位运动，为上隐斜视或者上斜视；如果眼球由下向正位运动，为下隐斜视或者下斜视。

所述遮盖去遮盖策略，用于鉴别隐斜视和显斜视。受试者分别注视33厘米和6米视标。具体说明：遮盖一只眼，观察另一只眼的运动方向，即观察非遮盖眼的运动方向。如果出现运动，说明存在显斜视，根据运动方向进一步判断斜视类型。如果非遮盖眼由外向内运动，为外斜视；如果非遮盖眼由内向外运动，为内斜视；如果非遮盖眼存在垂直方向的运动，为垂直斜视，即上斜视或是下斜视；如果非遮盖眼不动，再以同样的方式遮盖另一只眼，并观察对侧非遮盖眼的运动状态。

所述三棱镜交替遮盖策略，用于测量共同性水平与垂直斜视角。所测得的斜视度包括隐斜视和显斜视。受试者需分别注视33厘米和6米视标。具体说明：受试者一眼注视视标，将三棱镜放于偏斜眼前，根据斜视眼偏斜的方向，决定放置三棱镜的底和尖端的指向，一般将三棱镜的尖端指向眼的偏斜方向；交替遮盖双眼，增减三棱镜的度数，直到交替遮盖时不再出现眼球运动为止；此时的三棱镜度数就是斜视度。将三棱镜放于另一眼前，以同样的方法测量。

所述三棱镜遮盖去遮盖策略，用于测量显斜视度数，适用于共同性斜视和不全麻痹性斜视。受试者需分别注视33厘米和6米视标。具体说明：用遮眼板遮盖注视眼，三棱镜放在偏斜眼前，重复遮盖注视眼，不断调整三棱镜的度数，直到遮盖注视眼时，偏斜眼不再出现眼球运动；此时的三棱镜度数是受试者显斜视的度数；更换注视眼重复上述检查。

所述九个诊断眼位，包括：原在位、双眼右转位、双眼左转位、双眼右上转位、双眼右下转位、双眼左上转位、双眼左下转位、双眼正上转位、双眼正下转位。双眼向各个方向的转动幅度均为25°。

所述九个诊断眼位三棱镜遮盖去遮盖策略，用于检查麻痹性斜视。具体说明：受试者双眼依次注视距离33厘米的位于九个诊断眼位的视标，确定一眼作注视眼，将三棱镜放于非注视眼前，在九个诊断眼位分别作遮盖去遮盖检查，测量各眼位的斜视度；转换另一眼注视，做同样检查。

图2为本发明实施例提供的斜视诊断装置的结构示意图；如图2所述，所述装置，包括：第一处理模块、第二处理模块和第三处理模块；其中，

所述第一处理模块，用于获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；

所述第二处理模块，用于对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；

所述第三处理模块，用于根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果。

具体地，所述第二处理模块，具体用于对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，确定所述受试者的左右眼的位置；根据所述左右眼的位置，从所述图像中提取眼睛局部图像；运用瞳孔中心定位策略，从所述眼睛局部图像中确定所述受试者的瞳孔中心坐标；以所述瞳孔中心坐标作为眼球的位置坐标，根据当前图像和前后至少一帧图像中眼球的位置坐标，确定对应遮盖模式下瞳孔位置变化信息。

具体地，所述第三处理模块，具体用于根据视标的位置及不同遮盖模式下瞳孔位置变化信息判断受试者是否斜视，并确定诊断为斜视的受试者的斜视类型。

具体地，所述第三处理模块，还用于运用三棱镜遮盖策略进行斜视角度测试，获取受试者在不同遮盖模式下注视视标时的斜视角度测试视频，对所述斜视角度测试视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼球的运动信息，结合三棱镜信息确定斜视角度，将所述斜视类型和所述斜视角度作为斜视诊断结果。

图3为本发明实施例提供的斜视诊断系统一的结构示意图；如图3所示，所述系统，包括：主控制器、自动遮眼模块、图像处理模块、目标模块和斜视诊断模块；其中，

所述主控制器，用于向自动遮眼模块、图像处理模块和目标模块发送控制指令，以控制所述自动遮眼模块、所述图像处理模块和所述目标模块；

所述自动遮眼模块，用于根据所述主控制器发送的遮眼控制指令控制遮眼板的位置、遮盖速度、遮盖模式和每次遮盖停留时间；

所述图像处理模块，用于获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；

所述斜视诊断模块，用于根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果；

所述目标模块，用于提供进行斜视诊断的第一距离视标和第二距离视标。

在实际应用中，所述主控制器和所述自动遮眼模块可由同一个或不同的CPU、MPU、DSP、或FPGA等实现，不做限定。

具体地，所述自动遮眼模块，包括：控制台及位于所述控制台上的滑台、控制所述滑台的滑台控制器、固定在所述滑台上的遮眼板、支撑受试者头部的额托和用于放置三棱镜的棱镜架；其中，

所述滑台控制器，用于控制所述滑台的运动；

所述滑台控制器，包括：交流伺服驱动电机、电机控制器和电机供电电源；

所述电机控制器，用于根据所述主控制器发送的遮眼控制指令控制位于滑台导轨上的所述遮眼板的位置、遮盖速度、遮盖模式和每次遮盖停留时间；

所述遮眼板，用于根据所述遮眼控制指令对受试者的左右眼进行不同遮盖模式的遮盖操作。

具体来说，所述遮眼板，用于根据所述遮眼控制指令实现对自身的位置、遮盖速度、遮盖模式和每次遮盖停留时间的控制，从而实现对受试者的左右眼进行不同遮盖模式的遮盖操作。

具体地，所述图像处理模块，包括：高频摄像头组；

所述高频摄像头组，包括：一个或者多个高频红外摄像头和/或可见光摄像头；

所述图像处理模块，用于根据所述主控制器发送的摄像头控制命令，控制所述高频摄像头组采集受试者眼睛及眼球的运动图像，获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频。

具体地，所述图像处理模块，还用于对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，确定所述受试者的左右眼的位置；根据所述左右眼的位置，从所述图像中提取眼睛局部图像；运用瞳孔中心定位策略，从所述眼睛局部图像中确定所述受试者的瞳孔中心坐标；以所述瞳孔中心坐标作为眼球的位置坐标，根据当前图像和前后至少一帧图像中眼球的位置坐标，确定对应遮盖模式下瞳孔位置变化信息。

具体地，所述斜视诊断模块，具体用于根据视标的位置及不同遮盖模式下瞳孔位置变化信息判断受试者是否斜视，并确定诊断为斜视的受试者的斜视类型。

具体地，所述斜视诊断模块，还用于运用三棱镜遮盖策略进行斜视角度测试，获取受试者在不同遮盖模式下注视视标时的斜视角度测试视频，对所述斜视角度测试视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼球的运动信息，结合三棱镜信息确定斜视角度，将所述斜视类型和所述斜视角度作为斜视诊断结果。

具体地，所述目标模块，包括：不同位置的视标；具体包括：第一距离视标和第二距离视标；其中，

所述第一距离视标由计算机显示器展示，所述第二距离视标由投影仪投影到白色背景上展示；

所述目标模块，用于根据所述主控制器发送的视标位置指令调节所述第一距离视标和/或所述第二距离视标的显示模式；

所述显示模式，包括：在两眼前方中心处显示一个目标点、在双眼的九个不同方位依次显示九个目标点。

具体地，所述主控制器，具体用于向所述自动遮眼模块发送遮眼控制指令，向所述图像处理模块发送摄像头控制命令，向所述目标模块发送视标位置指令。

图4为本发明实施例提供的斜视诊断系统二的结构示意图；如图4所示，所述系统，包括：图像处理模块、自动遮眼模块、目标模块、控制模块和斜视诊断模块；其中，

所述图像处理模块，包括：图像采集设备，所述图像采集设备可以采用至少一个高频红外摄像头和/或可见光摄像头。

所述图像处理模块，用于接收控制模块发送的摄像头控制指令，根据所述摄像头控制指令控制所述图像采集设备，对受试者眼睛及眼球的运动图像进行采集，尤其是指遮盖过程中眼球的运动图像，获得受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；及，对所述遮眼视频进行图像分析，检测眼球的位置坐标。

具体来说，所述图像处理模块，具体用于：对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，确定所述受试者的左右眼的位置；根据所述左右眼的位置，从所述图像中提取眼睛局部图像；运用瞳孔中心定位策略，从所述眼睛局部图像中确定所述受试者的瞳孔中心坐标；以所述瞳孔中心坐标作为眼球的位置坐标，根据当前图像和前后至少一帧图像中眼球的位置坐标，确定对应遮盖模式下瞳孔位置变化信息。这里，可以以瞳孔中心坐标作为眼球当前的位置坐标传输给斜视诊断模块，用以斜视诊断。

所述自动遮眼模块，包括：控制台、滑台、滑台控制器、遮眼板、额托、棱镜架；其中，

所述控制台为升降台，台面高低可调；

所述滑台控制器，用于实现对所述滑台运动的控制；包括：伺服电机、电机驱动器、电机控制器和电机供电电源；其中，

所述伺服电机和所述电机驱动器为一体化交流伺服驱动电机；

所述电机控制器为现场可编程门阵列(FPGA，Field－Programmable GateArray)；

所述电机控制器响应控制模块发出的指令，根据相应指令产生电机驱动器所需的控制信号；

所述电机控制器通过通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)接口与控制模块连接。

所述遮眼板为采用不透明/半透明材料制成的遮眼板，固定在滑台上，随滑台的运动遮挡受试者眼睛的视线；所述遮眼板可为遮眼勺或者长方形板。

所述额托是在测试过程中为受试者下巴和额头提供支撑的装置；

所述棱镜架安装在所述额托上，所述棱镜架用于放置三棱镜。

所述棱镜架为可旋转调节，使得三棱镜位置可以调节至人眼前方。

所述三棱镜为斜视诊断专用棱镜，放置在人眼前方，用于确定斜视角度。所述三棱镜具有不同规格，可以替换。

所述控制模块通过USB接口发送指令给所述电机控制器，控制位于滑台导轨上的遮眼板的位置、遮盖速度、遮盖模式和每次遮盖停留时间。

所述目标模块，包括：第一距离视标和第二距离视标；用以配合不同的斜视检查项目。

其中，所述第一距离视标由电脑显示器展示；所述第二距离视标由投影仪投影到白色背景上展示。

这里，所述第一距离视标可以是33厘米的近距离目标，所述第二距离视标可以是6米的远距离目标。

所述视标有两种显示模式：

模式一、在两眼前方中心处显示一个目标点；

模式二、在双眼的九个不同方位依次显示九个目标点。

所述目标点的显示模式由控制模块控制。

所述控制模块，用于向所述自动遮眼模块、图像处理模块和目标模块发送控制指令，从而控制上述模块。

具体来说，所述控制模块，用于向自动遮眼模块发送控制指令，以控制遮眼板的位置、遮盖速度、遮盖模式和每次遮盖停留时间；

向所述图像处理模块发送摄像头控制命令，以控制图像处理模块的图像采集设备进行遮眼视频的拍摄；

向所述目标模块发送视标位置指令，以控制第一距离视标和第二距离视标。

这里，所述控制模块可以同步控制遮眼板运动、采集图像、记录视标位置与三棱镜信息，进而分析得到瞳孔中心坐标，将这些信息传输给斜视诊断模块。

所述斜视诊断模块，用于根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果；

具体地，所述斜视诊断模块，具体用于根据视标的位置及不同遮盖模式下瞳孔位置变化信息判断受试者是否斜视，并确定诊断为斜视的受试者的斜视类型。

所述斜视诊断模块，还用于运用三棱镜遮盖策略进行斜视角度测试，获取受试者在不同遮盖模式下注视视标时的斜视角度测试视频，对所述斜视角度测试视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者的眼球运动信息，结合三棱镜信息确定斜视角度，将所述斜视类型和所述斜视角度作为斜视诊断结果。

以上所述系统还可用于其它通过图像进行判断的眼科检查，比如单眼/双眼运动检查等。

图5为本发明实施例提供的斜视诊断系统三的结构示意图；如图5所示，所述系统，包括：控制台501、滑台502、滑台控制器503、遮眼板504、额托505、棱镜架506、高频红外摄像头和/或可见光摄像头507、第一距离视标显示屏508、第二距离视标显示屏509、投影仪510、总控制器511、控制界面的显示器512；

所述第一距离视标显示屏508，用于显示近距离视标，即33厘米的视标；

所述第二距离视标显示屏509，用于显示远距离视标，即6米的视标；

所述控制台501的桌面高低可调；

所述额托505的下巴托台高低可调；

所述棱镜架506的位置可调。

受试者将下颚放在额托505上，目视前方特定目标，调整遮眼板504初始位置，使得遮眼板504可以完全遮挡受试者的某一只眼睛。

测试开始，受试者在整个测试过程中仅需要一直注视视标，先进行33厘米视标的定性遮盖试验，视标位于两眼前方距离受试者33厘米的屏幕上；同步开启遮眼板504和摄像头507，遮眼板504将按照既定参数对受试者眼睛进行遮盖。

测试完成后，自动保存遮眼视频，遮眼板停止运动。由斜视诊断模块判断是否有斜视、斜视类型及其参数，若判断没有斜视，则33厘米的视标测试结束，若有斜视，将测试增加为三棱镜遮盖策略。将由定性实验中得到的估计度数的三棱镜放置在三棱镜的棱镜架506上，调整三棱镜的棱镜架506位置，使得三棱镜刚好位于眼睛的前方，同步开启遮眼板504和用于图像采集的摄像头507，并根据图像分析结果相应地调整三棱镜，直至确定斜视角度。

再进行6米的视标的遮盖试验，与33厘米的视标的试验类似，先判断是否有斜视、斜视类型及其参数，如若有斜视，将试验增加为三棱镜遮盖策略，得到斜视角度。

最后结合整个过程，由斜视诊断模块自动给出诊断结果。

图6为本发明实施例提供的遮盖模式示意图；如图6所示，遮盖模式，具体包括：模式1、遮盖左眼；

模式2、移开左眼遮盖；

模式3、遮盖右眼；

模式4、移开右眼遮盖；

模式5、左右眼交替遮盖。

图7为本发明实施例提供的斜视诊断方法二的流程示意图；如图7所示，所述方法，包括：

步骤701、斜视诊断服务器应用单眼遮盖去遮盖策略和交替遮盖策略进行定性分析，确定判断受试者是否有斜视；如果判断没有斜视，结束检查；如果有斜视，则确定受试者的斜视类型，并进入步骤702；

具体地，所述应用单眼遮盖去遮盖策略和交替遮盖策略进行定性分析，包括：

根据视标的位置及不同遮盖模式下瞳孔位置变化信息，判断受试者是否斜视，如受试者有斜视，则进一步确定斜视类型。

步骤702、斜视诊断服务器结合三棱镜，通过三棱镜遮盖去遮盖策略、三棱镜交替遮盖策略及/或者九个诊断眼位三棱镜遮盖去遮盖策略进行定量分析，测量获得斜视角度；

步骤703、斜视诊断服务器结合定性与定量分析的结果，得到最终的斜视诊断结果。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种数字化斜视诊断系统，其特征在于，所述系统，包括：主控制器、自动遮眼模块、图像处理模块、目标模块和斜视诊断模块；其中，

所述主控制器，用于向自动遮眼模块、图像处理模块和目标模块发送控制指令，以控制所述自动遮眼模块、所述图像处理模块和所述目标模块；

所述自动遮眼模块，用于根据所述主控制器发送的遮眼控制指令控制遮眼板的位置、遮盖速度、遮盖模式和每次遮盖停留时间；

所述图像处理模块，用于获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；

所述斜视诊断模块，用于根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果；

所述目标模块，用于提供进行斜视诊断的第一距离视标和第二距离视标。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自动遮眼模块，包括：控制台、位于所述控制台上的滑台、控制所述滑台的滑台控制器、固定在所述滑台上的遮眼板、支撑受试者头部的额托和用于放置三棱镜的棱镜架；其中，

所述滑台控制器，用于控制所述滑台的运动；所述滑台控制器，包括：交流伺服驱动电机、电机控制器和电机供电电源；

所述电机控制器，用于根据所述主控制器发送的遮眼控制指令控制位于滑台导轨上的所述遮眼板的位置、遮盖速度、遮盖模式和每次遮盖停留时间；

所述遮眼板，用于根据所述遮眼控制指令对受试者的左右眼进行不同遮盖模式的遮盖操作。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像处理模块，包括：高频红外摄像头和/或可见光摄像头；

所述图像处理模块，用于根据所述主控制器发送的摄像头控制命令，控制所述高频红外摄像头和/或可见光摄像头采集受试者眼睛及眼球的运动图像，获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述图像处理模块，还用于对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，确定所述受试者的左右眼的位置；根据所述左右眼的位置，从所述图像中提取眼睛局部图像；运用瞳孔中心检测策略，从所述眼睛局部图像中确定所述受试者的瞳孔中心坐标；以所述瞳孔中心坐标作为眼球的位置坐标，根据当前图像和前后至少一帧图像中眼球的位置坐标，确定对应遮盖模式下瞳孔位置变化信息。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述斜视诊断模块，具体用于根据视标的位置和不同遮盖模式下瞳孔位置变化信息判断受试者是否斜视，并确定诊断为斜视的受试者的斜视类型。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述斜视诊断模块，还用于结合三棱镜遮盖策略进行斜视角度测试，获取受试者在不同遮盖模式下注视视标时的斜视角度测试视频，对所述斜视角度测试视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼球的运动信息，结合三棱镜信息确定斜视角度，将所述斜视类型和所述斜视角度作为斜视诊断结果。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标模块，包括：第一距离视标和第二距离视标；其中，

所述第一距离视标由计算机显示器展示，所述第二距离视标由投影仪投影到白色背景上展示；

所述目标模块，用于根据所述主控制器发送的视标位置指令调节所述第一距离视标和/或所述第二距离视标的显示模式；

所述显示模式，包括：在两眼前方中心处显示一个目标点、在双眼的九个不同方位依次显示九个目标点。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制器，具体用于向所述自动遮眼模块发送遮眼控制指令，向所述图像处理模块发送摄像头控制命令，向所述目标模块发送视标位置指令。

9.一种数字化斜视诊断装置，其特征在于，所述装置，包括：第一处理模块、第二处理模块和第三处理模块；其中，

所述第一处理模块，用于获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；

所述第二处理模块，用于对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；

所述第三处理模块，用于根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块，具体用于对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，确定所述受试者的左右眼的位置；根据所述左右眼的位置，从所述图像中提取眼睛局部图像；运用瞳孔中心定位策略，从所述眼睛局部图像中确定所述受试者的瞳孔中心坐标；以所述瞳孔中心坐标作为眼球的位置坐标，根据当前图像和前后至少一帧图像中眼球的位置坐标，确定对应遮盖模式下瞳孔位置变化信息。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第三处理模块，具体用于根据视标的位置和不同遮盖模式下瞳孔位置变化信息判断受试者是否斜视，并确定诊断为斜视的受试者的斜视类型。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第三处理模块，还用于运用三棱镜遮盖策略进行斜视角度测试，获取受试者在不同遮盖模式下注视视标时的斜视角度测试视频，对所述斜视角度测试视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼球的运动信息，结合三棱镜信息确定斜视角度，将所述斜视类型和所述斜视角度作为斜视诊断结果。

13.一种数字化斜视诊断方法，其特征在于，所述方法，包括：获取受试者在不同遮盖模式下的遮眼视频；

对所述遮眼视频中每帧图像进行图像分析，获得受试者眼睛的瞳孔中心坐标和瞳孔位置变化信息；

根据遮盖模式、视标的位置和所述瞳孔位置变化信息进行斜视诊断，结合三棱镜遮盖策略确定斜视角度，获得斜视诊断结果。