CN110584592B - 共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统和方法 - Google Patents

共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统和方法，该系统包括：光源模块、自适应光学模块、光束扫描模块、离焦补偿模块、视标模块、瞳孔监测模块、探测模块、控制模块和输出模块。本发明提供的系统和方法，可以获取眼底视网膜大视场成像图像、任意感兴趣区域的小视场高分辨率成像图像、以及大视场高分辨率成像图像，并且三类成像图像由共光路结构采集获得，因此三类成像图像特征一致性好，便于进行处理和操作。同时，该系统结构简单，共光路结构可以获取三种类型的视网膜成像图像。多种成像图像通过共光路光束扫描获取，满足不同的应用场景需求，极大地提高了视网膜成像的应用范围。

Description

共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统和方法
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，特别涉及一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统和方法。
背景技术
传统的共焦扫描技术，在1987年发展成为成熟的激光共焦扫描成像设备(Webb R，Hughes G，Delori F.Confocal scanning laser ophthalmoscope.Applied optics.1987；26(8)：1492-9)，并且广泛应用于视网膜成像，可以实现大视场的眼底视网膜活体成像。但是，眼球是一个复杂的光学系统，即使是无屈光不正的眼睛也不可避免地存在光学像差，尤其是为了获得大数值孔径下的高分辨率图像，大瞳孔下根据光学理论可以得到衍射极限的更高分辨率，但大瞳孔带来更多的人眼像差极大地限制了实际分辨率，传统的激光共焦扫描检眼镜通常可以获取眼底10度以上大视场成像图像，但是很难分辨20微米以下的血管，更谈不上观察视细胞等微细结构。
十九世纪九十年代，随着自适应光学技术被引入眼底视网膜成像中，利用自适应光学变形镜等校正器件可以很好地校正人眼像差，从而获取衍射极限的高分辨率，首次实现活体观察视网膜微细血管和视细胞。专利号为ZL201010197028.0的发明专利提出基于自适应光学技术的视网膜成像装置，该装置通过两个独立的扫描振镜实现视网膜平面二维同步扫描，用以实现共焦扫描成像，可实现高分辨率成像功能。但是，该装置只能实现人眼最大3度视场的高分辨率成像。受自适应光学像差校正等晕区的限制，自适应光学在实现高分辨率成像的同时，往往在成像视场上作出了妥协，只能实现3°以内的小视场成像。
综上所述可知，现有的激光共焦扫描检眼镜成像视场大，但是分辨率不足以观察视网膜微细结构；结合自适应光学的激光共焦扫描检眼镜可以观察视网膜微细结构，但是成像视场小，无法观察较大视场的病灶情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统。
众所周知，现有的激光共焦扫描检眼镜成像视场大，但是分辨率不足以观察视网膜微细结构；结合自适应光学的激光共焦扫描检眼镜可以观察视网膜微细结构，但是成像视场小，无法观察较大视场的病灶情况。
对比国内外在激光共焦扫描成像领域的技术成果，本发明在自适应光学结合共焦扫描技术的基本原理基础上，提出一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，采用两块扫描镜共光路结构，将两块扫描镜配置为不同的扫描方式，既可以对视网膜完成超过20度的大视场成像，用于观察视网膜疾病病灶区域；也可以对视网膜完成不超过5度的小视场扫描成像，在自适应光学校正像差的情况下，实现小视场高分辨率成像观察病灶微细结构和病理改变，进一步地设置第二扫描镜实现光束在视网膜各个区域依次倾斜照明，然后通过图像拼接，可以一次获取视网膜超过15度的大视场高分辨率成像。
本发明采用的技术方案是：一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，包括：光源模块、自适应光学模块、光束扫描模块、离焦补偿模块、视标模块、瞳孔监测模块、探测模块、控制模块和输出模块；
所述光源模块出射平行光束，依次经过所述自适应光学模块、光束扫描模块、离焦补偿模块照射到人眼，人眼散射的携带人眼像差信息和光强信息的成像光沿原路返回，并传输到所述自适应光学模块和探测模块；
所述自适应光学模块用于接收含人眼像差信息的成像光，并实现人眼像差的实时测量和校正；
所述光束扫描模块由所述控制模块控制，可配置为不同的扫描模式，用于实现不同的扫描成像功能，至少包括：大视场成像功能、小视场高分辨率成像功能和大视场高分辨率成像功能；
所述离焦补偿模块用于实现对人眼屈光不正的补偿；
所述视标模块用于实现对人眼视网膜不同区域的引导与固视；
所述瞳孔监测模块用于实现对人眼瞳孔的对准与监测；
所述探测模块用于获取返回的人眼成像光，并转换为电信号后传输至所述控制模块；
所述输出模块与所述控制模块连接，用于对人眼成像图像进行显示和存储。
优选的是，所述光源模块、自适应光学模块、光束扫描模块、视标模块、离焦补偿模块、瞳孔监测模块沿入射光路依次设置；
所述光源模块配置为沿入射光路依次设置的光源、准直器以及第一分光镜，其输出平行光束至所述自适应光学模块；所述光源发出的光经所述准直器后部分透射所述第一分光镜，进入所述自适应光学模块；
所述自适应光学模块配置为沿入射光路依次设置的第二分光镜、波前校正器、透射式或反射式望远镜以及波前传感器，其与所述光束扫描模块连接，用于实现波前像差探测与校正；所述光源模块输出的平行光束部分透射所述第二分光镜后再由所述波前校正器反射至所述透射式或反射式望远镜，进入所述光束扫描模块；返回的携带人眼像差信息和光强信息的成像光经过所述光束扫描模块出射进入所述透射式或反射式望远镜，再由所述波前校正器反射至所述第二分光镜，部分成像光被所述第二分光镜反射至所述波前传感器，实现波前像差测量，其余成像光透射所述第二分光镜继续传播；
所述波前传感器接收到含有人眼像差信息的成像光束后传输至所述控制模块进行波前计算，得到波前控制电压并输出给所述波前校正器，实现对波前像差的探测与校正。
优选的是，所述探测模块配置为收集透镜、共焦针孔和高灵敏度探测器，返回的成像光中透射所述自适应光学模块的第二分光镜的部分，到达所述第一分光镜，其中的部分成像光再被所述第一分光镜反射到收集透镜，聚焦再经过所述共焦针孔后到达所述高灵敏度探测器，进行光电转换得到电信号，然后输出给所述控制模块进行处理，得到视网膜成像图像，最终输出至所述输出模块进行显示、存储；
所述共焦针孔设置在所述收集透镜的焦点处。
优选的是，所述光束扫描模块配置为第一扫描镜和第二扫描镜，两片扫描镜通过透射式或反射式望远镜连接用以实现瞳面匹配；所述第一扫描镜实现对视网膜平面的横向扫描，所述第二扫描镜在周期性电压驱动下实现对视网膜平面的纵向扫描，所述第二扫描镜在直流电压驱动下可以产生一定的横向和纵向倾斜角度，所述第二扫描镜在直流电压驱动下产生横向和纵向倾斜角度同时还能在周期性电压驱动下实现对视网膜平面的横向和纵向二维扫描；
所述第一扫描镜和第二扫描镜前后位置可以互换；
所述光束扫描模块由所述控制模块输出电压信号控制，可以配置为不同的扫描模式，实现不同的成像功能，包括：大视场成像功能、小视场高分辨率成像功能和大视场高分辨率成像功能。
优选的是，所述离焦补偿模块配置为沿入射光路依次设置的扫描物镜、平场物镜以及导轨，所述光束扫描模块的出射光束经离焦补偿模块传播至所述瞳孔监测模块，所述平场物镜能够在所述导轨上沿该平场物镜的中心轴线往复移动，实现对人眼屈光不正的补偿。
优选的是，所述视标模块配置为LED阵列、透镜和第一二向色分光镜，所述LED阵列中的任意一个灯珠被所述控制模块点亮后发出的光，经过所述透镜传播后由所述第一二向色分光镜反射进入所述离焦补偿模块并最终进入人眼，人眼注视该发光的LED灯珠，实现固视；所述光束扫描模块出射的光束经所述视标模块的第一二向色分光镜透射后进入所述离焦补偿模块继续传播。
所述瞳孔监测模块配置为环形LED阵列、第二二向色分光镜和成像透镜、面阵探测器，所述环形LED阵列发出的光照明人眼瞳孔，经人眼瞳孔反射后穿过所述环形LED阵列的中空部位，由所述第二二向色分光镜全部反射后被所述成像透镜聚焦到所述面阵探测器，所述面阵探测器将光信号转换成电信号后输出至所述控制模块，得到瞳孔成像图像，最后输出至所述输出模块进行显示、存储。
优选的是，所述控制模块通过输出电压信号对所述光束扫描模块中的所述第一扫描镜和第二扫描镜进行控制，用于实现不同的扫描成像功能；
其中，所述大视场成像功能的实现方法为：
所述自适应光学模块处于关机状态，或开机不工作状态；
所述第一扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的横向扫描；所述第二扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的纵向扫描。所述第一扫描镜、第二扫描镜在周期性电压信号驱动下的视网膜扫描角度不小于20度；
所述探测模块将获取的眼底视网膜光信号转换为电信号，经所述控制模块将第一扫描镜和第二扫描镜的周期性驱动电压信号同步，所述控制模块将所述电信号采样重构得到视网膜大视场成像图像，并输出至所述输出模块进行显示、存储；
其中，所述小视场高分辨率成像功能的实现方法为：
所述自适应光学模块处于开机工作状态，实现对波前像差的测量与校正；
所述第一扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的横向扫描；所述第二扫描镜在直流电压信号驱动下可以产生一定的横向和纵向倾斜角度，用于将照明眼底视网膜的光束定位在感兴趣的位置，随后在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的纵向扫描；所述第一扫描镜、第二扫描镜在周期性电压信号驱动下的视网膜扫描角度不大于5度；
所述直流电压信号由所述控制模块根据眼底视网膜坐标位置计算得到；
所述探测模块将获取的眼底视网膜光信号转换为电信号，经所述控制模块将第一扫描镜和第二扫描镜的周期性驱动电压信号同步，所述控制模块将所述电信号采样重构得到视网膜小视场高分辨率成像图像，同时将眼底视网膜坐标位置并标记在所述成像图像中；所述小视场高分辨率成像图像经所述控制模块输出至所述输出模块进行显示、存储；
其中，所述大视场高分辨率成像功能的实现方法为:
所述自适应光学模块处于开机工作状态，实现对波前像差的测量与校正；
所述第一扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的横向扫描；所述第二扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的纵向扫描；所述第一扫描镜、第二扫描镜在周期性电压信号驱动下的视网膜扫描角度不大于5度；
此时，所述第二扫描镜在直流电压信号驱动下可以产生一定的横向和纵向倾斜角度，将光束依次倾斜照明眼底视网膜各个区域，所述第二扫描镜单次横向和纵向倾斜角度不大于3度，所述第二扫描镜在直流电压信号驱动下的视网膜最大横向和纵向倾斜角度不大于15度；所述直流电压信号由所述控制模块根据眼底视网膜坐标位置计算得到；
当眼底视网膜各个区域依次被光束照明时，所述控制模块可以获取得到视网膜各个区域的高分辨率成像图像，所述控制模块根据各个区域高分辨率成像图像的眼底视网膜位置坐标将各个图像进行拼接，得到眼底视网膜的大视场高分辨率图像，然后输出至所述输出模块进行显示、存储。
优选的是，所述光源模块可以包括多个光源，多个光源可以通过光纤耦合器耦合进入准直器被准直为平行光束；多个光源也可以分别经各自的准直器准直为平行光束后经二向色分光镜耦合进入光路中；
所述准直器可以是单透镜、消色差透镜、复消色差透镜或抛物面反射镜，用于将光源出射的光束准直为平行光束；
所述第一分光镜为宽波段分光镜，所述准直器出射的平行光束20％透过所述分光镜继续传播进入所述自适应光学模块，经自适应光学模块返回的出射成像光束80％经所述第一分光镜反射进入所述探测模块。
优选的是，所述自适应光学模块包含的所述波前传感器为微棱镜阵列哈特曼波前传感器、微透镜阵列哈特曼波前传感器、四棱锥传感器和曲率传感器中的一种，所述波前校正器为变形反射镜、液晶空间光调制器、微加工薄膜变形镜、微机电变形镜、双压电陶瓷变形镜、液体变形镜中的一种。
所述光源模块输出的平行光束95％经所述第二分光镜透射至波前校正器；返回的成像光束经所述波前校正器反射至所述第二分光镜分光，其中5％光能被反射进入所述波前传感器，实现波前像差测量；其余95％光能被透射至所述第一分光镜继续传播。
一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像方法，其采用如上所述的系统进行成像，其包括以下步骤：
步骤S1：开机，启动系统；
步骤S2：被试者头部置于托头架上，开启所述瞳孔监测模块，通过手动调节或控制模块自动调节托头架三维平移，使得瞳孔成像在视场中间区域；
步骤S3：手动滑动平场物镜沿光轴中心移动，或通过控制模块驱动电机移动平场物镜在导轨上的位置，实现对人眼屈光不正的补偿与校正；
步骤S4：点亮LED阵列中的一个灯珠，受试者注视该光点，实现固视；
步骤S5：自适应光学模块处于关机或开机不工作状态，光束扫描模块设置为大视场扫描模式，控制模块控制光束扫描模块完成大视场扫描，实现视网膜大视场成像并输出至输出模块；
步骤S6：自适应光学模块处于开机工作，用于实现波前像差测量与校正，控制模块控制光束扫描模块进行小视场扫描，可以包含两种小视场扫描模式S61和S62；
步骤S61：控制模块控制光束扫描模块完成小视场高分辨率成像图像输出至输出模块10；
步骤S62：控制模块控制光束扫描模块完成大视场高分辨率成像图像并输出至输出模块。
其中，步骤S5和步骤S6顺序可以对调。步骤S61和步骤S62无顺序关系，可根据需求选取。
本发明的有益效果是：
本发明提出了一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统和方法，本发明的系统采用两块扫描镜组成共光路的光束扫描结构，第一扫描镜实现对视网膜的横向扫描，第二扫描镜实现对视网膜的纵向扫描，同时第二扫描镜还可以在直流电压驱动下实现横向和纵向倾斜，实现将照明光束定位至视网膜感兴趣区域。通过控制两块扫描镜处于不同的扫描方式，可以实现不同的扫描成像功能，包括大视场扫描成像功能，能获取视网膜大视场成像图像；小视场高分辨率成像功能，能实现对视网膜任意感兴趣位置的小视场高分辨率成像观察；大视场高分辨率成像功能，根据各个区域高分辨率成像图像的眼底视网膜位置坐标将各个图像进行拼接，能得到眼底视网膜的大视场高分辨率成像图像。
本发明提供的共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统和方法，可以获取眼底视网膜大视场成像图像、任意感兴趣区域的小视场高分辨率成像图像、以及大视场高分辨率成像图像，并且三类成像图像由共光路结构采集获得，因此三类成像图像特征一致性好，便于进行处理和操作。同时，该系统结构简单，共光路结构可以获取三种类型的视网膜成像图像：通过切换不同的同步扫描模式，既可以大视场成像观察视网膜疾病病灶区域，也可以小视场高分辨率成像观察病灶微细结构。大视场成像图像可以观察视网膜大范围内的结构和病灶等特征，小视场高分辨率成像图像可以观察任意感兴趣区域的微细结构，大视场高分辨率成像图像可以观察大范围内的视网膜微细结构。多种成像图像通过共光路光束扫描获取，满足不同的应用场景需求，极大地提高了视网膜成像的应用范围。
附图说明
图1为本发明的共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统的原理框图；
图2为本发明的共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统的光路结构示意图；
图3为本发明的共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统的工作流程示意图；
附图标记说明：
1—光源模块；2—自适应光学模块；3—光束扫描模块；4—离焦补偿模块；5—人眼；6—视标模块；7—瞳孔监测模块；8—探测模块；9—控制模块；10—输出模块；101—光源；102—准直器；103—第一分光镜；201—第二分光镜；202—波前校正器；203—透射式望远镜或反射式望远；204—波前传感器；301—第一扫描镜；302—透射式望远镜或反射式望远镜；303—第二扫描镜；401—扫描物镜；402—平场物镜；403—导轨；601—LED阵列；602—透镜；603—第一二向色分光镜；701—环形LED阵列；702—第二二向色分光镜；703—成像透镜；704—面阵探测器；801—收集透镜；802—共焦针孔；803—高灵敏度探测器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-2所示，本实施例的一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，包括：光源模块1、自适应光学模块2、光束扫描模块3、离焦补偿模块4、视标模块6、瞳孔监测模块7、探测模块8、控制模块9和输出模块10；
光源模块1出射平行光束，依次经过自适应光学模块2、光束扫描模块3、离焦补偿模块4照射到人眼5，人眼5散射的携带人眼像差信息和光强信息的成像光沿原路返回，并传输到自适应光学模块2和探测模块8；
自适应光学模块2用于接收含人眼像差信息的成像光，并实现人眼像差的实时测量和校正；
光束扫描模块3由控制模块9控制，可配置为不同的扫描模式，用于实现不同的扫描成像功能，至少包括：大视场成像功能、小视场高分辨率成像功能和大视场高分辨率成像功能；
离焦补偿模块4用于实现对人眼屈光不正的补偿；
视标模块6用于实现对人眼视网膜不同区域的引导与固视；
瞳孔监测模块7用于实现对人眼瞳孔的对准与监测；
探测模块8用于获取返回的人眼成像光，并转换为电信号后传输至控制模块9；
输出模块10与控制模块9连接，用于对人眼成像图像(眼底视网膜成像图像和瞳孔成像图像)进行显示、存储。
其中，光源模块1、自适应光学模块2、光束扫描模块3、视标模块6、离焦补偿模块4、瞳孔监测模块7沿入射光路依次设置；光源模块1配置为沿入射光路依次设置的光源101、准直器102以及第一分光镜103，其输出平行光束至自适应光学模块2；光源101发出的光经准直器102后部分透射第一分光镜103，进入自适应光学模块2。
光源模块1可以包括多个光源101，多个光源101可以通过光纤耦合器耦合进入准直器102被准直为平行光束；多个光源101也可以分别经各自的准直器102准直为平行光束后经二向色分光镜耦合进入光路中；多个光源101可以包含典型的眼底成像照明波长，例如488nm、515nm、650nm、680nm、780nm、830nm等特征波长。
准直器102可以是单透镜、消色差透镜、复消色差透镜或抛物面反射镜，用于将光源101出射的光束准直为平行光束。本实施例中选取thorlabs公司的反射式准直器102RC12FC-P01。
在本实施例中，第一分光镜103为宽波段分光镜，其透射反射比为20:80。准直器102出射的平行光束20％透过第一分光镜103继续传播进入自适应光学模块2，经自适应光学模块2返回出射的成像光束80％经第一分光镜103反射进入探测模块8。
第一二向色分光镜603对光源101包含的所有波长为透射作用，第二二向色分光镜702对光源101包含的所有波长为透射作用。
其中，自适应光学模块2配置为沿入射光路依次设置的第二分光镜201、波前校正器202、透射式或反射式望远镜203以及波前传感器204，其与光束扫描模块3连接，用于实现波前像差探测与校正；光源模块1输出的平行光束部分透射第二分光镜201后再由波前校正器202反射至透射式或反射式望远镜203，进入光束扫描模块3；返回的携带人眼像差信息和光强信息的成像光经过光束扫描模块3出射进入透射式或反射式望远镜203，再由波前校正器202反射至第二分光镜201，部分成像光被第二分光镜201反射至波前传感器204，实现波前像差测量，其余成像光透射第二分光镜201继续传播；
波前传感器204探测得到的波前像差经控制模块9处理，得到波前控制电压并输出给波前校正器202，实现对波前像差的校正。
自适应光学模块2包含的波前传感器204为微棱镜阵列哈特曼波前传感器、微透镜阵列哈特曼波前传感器、四棱锥传感器和曲率传感器中的一种，波前校正器202为变形反射镜、液晶空间光调制器、微加工薄膜变形镜、微机电变形镜、双压电陶瓷变形镜、液体变形镜中的一种。
在本实施例中，第二分光镜201为宽波段分光镜，其透射反射比为95:5。光源模块1输出的平行光束95％经第二分光镜201透射至波前校正器202；返回的成像光束经波前校正器202反射至第二分光镜201分光，其中5％光能被反射进入波前传感器204，实现波前像差测量；其余95％光能被透射至第一分光镜103继续传播。
其中，探测模块8配置为收集透镜801、共焦针孔802和高灵敏度探测器803，返回的成像光束经自适应光学模块2的第二分光镜201透射，到达第一分光镜103，再被第一分光镜103反射到收集透镜801，聚焦经过共焦针孔802后到达高灵敏度探测器803，进行光电转换得到电信号，然后输出给控制模块9进行处理，得到视网膜成像图像，最终输出至输出模块10进行显示、存储；共焦针孔802设置在收集透镜801的焦点处。
收集透镜801可以是消色差透镜、或复消色差透镜、或透镜组合，其焦距不小于100mm。在优选的实施例中，共焦针孔802为50微米，其大小可根据光能效率更换，不超过200微米。高灵敏度探测器803可以是光电倍增管、或雪崩二极管。
其中，光束扫描模块3配置为第一扫描镜301和第二扫描镜303，两片扫描镜通过透射式望远镜或反射式望远镜302连接用以实现瞳面匹配；第一扫描镜301实现对视网膜平面的横向扫描，第二扫描镜303在周期性电压驱动下实现对视网膜平面的纵向扫描，第二扫描镜303在直流电压驱动下可以产生一定的横向和纵向倾斜角度，第二扫描镜303在直流电压驱动下产生横向和纵向倾斜角度同时还能在周期性电压驱动下实现对视网膜平面的横向和纵向二维扫描；
第一扫描镜301和第二扫描镜303前后位置可以互换，不影响成像效果；
光束扫描模块3由控制模块9输出电压信号控制，可以配置为不同的扫描模式，实现不同的成像功能，包括：大视场成像功能、小视场高分辨率成像功能和大视场高分辨率成像功能。
本实施例中，第一扫描镜301为Cambrige公司的共振振镜6SC08KA040-02Y，第二扫描镜303为Optotune公司的快速反射镜MR-30-15-G-25×25D。
其中，离焦补偿模块4配置为沿入射光路依次设置的扫描物镜401、平场物镜402以及导轨403，光束扫描模块3的出射光束经离焦补偿模块4传播至瞳孔监测模块7，平场物镜402能够在导轨403上沿该平场物镜402的中心轴线往复移动，实现对人眼屈光不正的补偿。
导轨403的延伸方向与平场物镜402的中心轴线方向一致，平场物镜402可滑动地设置在导轨403上。
在优选的实施例中，平场物镜402通过电机连接在导轨403上，通过控制模块9能够控制平场物镜402沿其中心轴线往复移动，实现对人眼屈光不正的补偿。进一步优选的，扫描物镜401为消色差透镜、或复消色差透镜、或非球面透镜、或透镜组合，视场角度大于30度，平场物镜402可以是消色差透镜、或复消色差透镜、或非球面透镜、或透镜组合，实现对眼底视网膜平场作用。
其中，视标模块6配置为LED阵列601、透镜602和第一二向色分光镜603，LED阵列601中的任意一个灯珠被控制模块9点亮后发出的光，经过透镜602传播后由第一二向色分光镜603反射进入离焦补偿模块4并最终进入人眼5，人眼5注视该发光的LED灯珠，实现固视；光束扫描模块3出射的光束经视标模块6的第一二向色分光镜603透射后进入离焦补偿模块4继续传播。
LED阵列601的LED灯珠选取500nm-600nm范围内的某种特征波长，LED阵列601所选波长与光源101所含波长不能相同，需具有30nm以上的波长差异，以保证第一二向色分光镜603对LED阵列601所选波长具有反射功能，同时对光源101所选波长具有透射功能。通过控制模块9点亮LED阵列601上不同位置的灯珠，眼底视网膜不同的区域将被引导成为成像区域。
其中，瞳孔监测模块7配置为环形LED阵列701、第二二向色分光镜702和成像透镜703、面阵探测器704，环形LED阵列701发出的光照明人眼5瞳孔，经人眼5瞳孔反射后穿过环形LED阵列701的中空部位，由第二二向色分光镜702全部反射后被成像透镜703聚焦到面阵探测器704，面阵探测器704将光信号转换成电信号后输出至控制模块9，得到瞳孔成像图像，最后输出至输出模块10进行显示、存储。
环形LED阵列701的LED灯珠可选取900nm或以上近红外波长，第二二向色分光镜702对环形LED阵列701灯珠出射波长为反射作用。
成像系统工作中存在多个过程，包括主光路传输过程、受试者相关过程、自适应光学像差测量与校正过程、扫描成像过程。
1、光路传输过程
传输光路为：光源101发出的光可以近似看作点光源101，经过准直器102准直为平行光束，并由第一分光镜103分光，20％的光能被透射进入第二分光镜201分光；到达第二分光镜201的入射光中，95％的光能被透射后经波前校正器202反射，该平行光束继续经过透射式或反射式望远镜203实现光瞳口径匹配，并由第一扫描镜301反射后，经透射式或反射式望远镜302实现光瞳口径匹配，并到达第二扫描镜303后反射，经第一二向色分光镜603透射后依次经扫描物镜401、平场物镜402透射，接着经第二二向色分光镜702透射后穿过环形LED阵列701的中空部位后到达人眼5，并通过人眼5的光学系统将光束聚焦到眼底视网膜上的一点；
人眼眼底对入射光有散射作用，散射的成像光携带着人眼的像差信息和眼底该点的光强信息，沿原路返回到第二分光镜201，第二分光镜201对这部分散射光再次分光：5％的光能经反射进入波前传感器204；剩余95％的光能经透射传播至第一分光镜103。第一分光镜103将80％的光能反射进入收集透镜801，经过共焦针孔802后到达高灵敏度探测器803，高灵敏度探测器803进行光电转换得到电信号，然后输出给控制模块9进行处理，得到视网膜成像图像，最终输出至输出模块10进行显示、存储。
2、受试者相关过程，主要包括瞳孔对准与监测、屈光不正补偿与校正、视标引导与固视。
(1)瞳孔对准与监测
瞳孔监测模块7包括环形LED阵列701、第二二向色分光镜702、成像透镜703、以及面阵探测器704，环形LED阵列701包含至少三颗LED灯珠，为环形等间距排布，中空部位透光口径不小于成像光束口径，环形LED阵列701的出射光到达人眼5瞳孔，经人眼5瞳孔反射回的光束穿过环形LED阵列701的中空部位，经第二二向色分光镜702反射后，经成像透镜703聚焦到面阵探测器704，面阵探测器704将光信号转换成电信号，输出至控制模块9获取瞳孔成像图像，并输出给输出模块10实现显示、存储、处理等功能。
本发明的系统工作时，受试者头部位于托头架，托头架具有三维平移调节功能，可以通过手动调节托头架的三维平移导轨，也可以配置为电机驱动托头架的三维平移导轨，由控制模块9驱动电机实现自动调节，使得瞳孔成像在视场中间区域。
(2)屈光不正补偿与校正
离焦补偿模块4包括扫描物镜401、平场物镜402以及导轨403，导轨403的延伸方向与平场物镜402的中心轴线方向一致，平场物镜402可滑动地设置在导轨403上。入射光从光束扫描模块3出射后，依次经过扫描物镜401和平场物镜402，通过控制模块9控制平场物镜402沿其中心轴线往复移动，实现对人眼屈光不正的补偿。
(3)视标引导与固视
视标模块6包括LED阵列601、透镜602、第一二向色分光镜603，通过控制模块9点亮LED阵列601中的一个LED灯珠，该LED灯珠发出的光经透镜602到达第一二向色分光镜603，由第一二向色分光镜603反射进入平场物镜402传播，依次经扫描物镜401、平场物镜402、第二二向色分光镜702透射后穿过环形LED阵列701的中空部位后到达人眼，并经人眼的光学系统聚焦到眼底视网膜。
人眼注视该LED发光点，实现固视。
通过控制模块9点亮LED阵列601上不同位置的灯珠，眼底视网膜不同的区域将被引导成为成像区域。
3、自适应光学像差测量与校正过程
返回的携带人眼像差信息和光强信息的成像光经过光束扫描模块3出射进入透射式或反射式望远镜203，再由波前校正器202反射至第二分光镜201，部分成像光被第二分光镜201反射至波前传感器204，实现波前像差测量，其余成像光透射第二分光镜201继续传播；波前传感接收到含有人眼像差信息的光束后，传递给控制模块9，控制模块9通过波前计算，得到波前校正电压并输出给波前校正器202，波前校正器202实现对人眼像差的实时校正。
4、扫描成像过程
光束扫描模块3包括第一扫描镜301和第二扫描镜303，两片扫描镜通过透射式望远镜或反射式望远镜302连接用以实现瞳面匹配。第一扫描镜301和第二扫描镜303前后位置可以互换，不影响成像效果。第一扫描镜301和第二扫描镜303由控制模块9输出电压信号控制，可以配置为不同的扫描模式，实现不同的成像功能。
(1)大视场成像功能，实现方法为：
自适应光学模块2处于关机状态，或开机不工作状态；
第一扫描镜301在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的横向扫描；第二扫描镜303在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的纵向扫描。第一扫描镜301、第二扫描镜303在周期性电压信号驱动下的视网膜扫描角度不小于20度；
探测模块8将获取的眼底视网膜光信号转换为电信号，经控制模块9将第一扫描镜301和第二扫描镜303的周期性驱动电压信号同步，控制模块9将电信号采样重构得到视网膜大视场成像图像，并输出至输出模块10进行显示、存储、处理等功能。
(2)小视场高分辨率成像功能，实现方法为：
自适应光学模块2处于开机工作状态，实现对波前像差的测量与校正；
第一扫描镜301在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的横向扫描；第二扫描镜303在直流电压信号驱动下可以产生一定的横向和纵向倾斜角度，用于将照明眼底视网膜的光束定位在感兴趣的位置，随后在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的纵向扫描；第一扫描镜301、第二扫描镜303在周期性电压信号驱动下的视网膜扫描角度不大于5度；
直流电压信号由控制模块9根据眼底视网膜坐标位置计算得到；
探测模块8将获取的眼底视网膜光信号转换为电信号，经控制模块9将第一扫描镜301和第二扫描镜303的周期性驱动电压信号同步，控制模块9将电信号采样重构得到视网膜小视场高分辨率成像图像，同时将眼底视网膜坐标位置并标记在成像图像中；小视场高分辨率成像图像经控制模块9输出至输出模块10进行显示、存储、处理等功能。
(3)大视场高分辨率成像功能，实现方法为:
自适应光学模块2处于开机工作状态，实现对波前像差的测量与校正；
第一扫描镜301在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的横向扫描；第二扫描镜303在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的纵向扫描；第一扫描镜301、第二扫描镜303在周期性电压信号驱动下的视网膜扫描角度不大于5度；
此时，第二扫描镜303在直流电压信号驱动下可以产生一定的横向和纵向倾斜角度，将光束依次倾斜照明眼底视网膜各个区域，第二扫描镜303单次横向和纵向倾斜角度不大于3度，第二扫描镜303在直流电压信号驱动下的视网膜最大横向和纵向倾斜角度不大于15度；直流电压信号由控制模块9根据眼底视网膜坐标位置计算得到；
当眼底视网膜各个区域依次被光束照明时，控制模块9可以获取得到视网膜各个区域的高分辨率成像图像，控制模块9根据各个区域高分辨率成像图像的眼底视网膜位置坐标将各个图像进行拼接，得到眼底视网膜的大视场高分辨率图像，然后输出至输出模块10进行显示、存储、处理等功能。
本发明还提供一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像方法，其采用如上的系统进行成像，参照图3，其包括以下步骤：
步骤S1：开机，启动系统；
步骤S2：被试者头部置于托头架上，开启瞳孔监测模块7，通过手动调节或控制模块9自动调节托头架三维平移，使得瞳孔成像在视场中间区域；
步骤S3：手动滑动平场物镜402沿光轴中心移动，或通过控制模块9驱动电机移动平场物镜402在导轨403上的位置，实现对人眼屈光不正的补偿与校正；
步骤S4：点亮LED阵列601中的一个灯珠，受试者注视该光点，实现固视；
步骤S5：自适应光学模块2处于关机或开机不工作状态，光束扫描模块3设置为大视场扫描模式，控制模块9控制光束扫描模块3完成大视场扫描，实现视网膜大视场成像并输出至输出模块10；
步骤S6：自适应光学模块2处于开机工作，用于实现波前像差测量与校正，控制模块9控制光束扫描模块3进行小视场扫描；
步骤S61：控制模块9控制光束扫描模块3完成小视场高分辨率成像图像输出至输出模块1010；
步骤S62：控制模块9控制光束扫描模块3完成大视场高分辨率成像图像并输出至输出模块10。
其中，步骤S5和步骤S6顺序可以对调。
当完成步骤S6的操作后，步骤S61和步骤S62可根据实际需要进行选择操作。
众所周知，现有的激光共焦扫描检眼镜成像视场大，但是分辨率不足以观察视网膜微细结构；结合自适应光学的激光共焦扫描检眼镜可以观察视网膜微细结构，但是成像视场小，无法观察较大视场的病灶情况。
对比国内外在激光共焦扫描成像领域的技术成果，本发明在自适应光学结合共焦扫描技术的基本原理基础上，提出一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，采用两块扫描镜的共光路结构，将两块扫描镜配置为不同的扫描成像方式，既可以对视网膜完成超过20度的大视场成像，用于观察视网膜疾病病灶区域；也可以对视网膜完成不超过5度的小视场扫描成像，在自适应光学校正像差的情况下，实现小视场高分辨率成像观察病灶微细结构和病理改变，进一步地设置第二扫描镜302实现光束在视网膜各个区域依次倾斜照明，然后通过图像拼接，可以一次获取视网膜超过15度的大视场高分辨率成像。
本发明提出了一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，采用两块扫描镜组成共光路的光束扫描结构。第一扫描镜301实现对视网膜的横向扫描，第二扫描镜303实现对视网膜的纵向扫描，同时第二扫描镜303还可以在直流电压驱动下实现横向和纵向倾斜，实现将照明光束定位至视网膜感兴趣区域。
通过控制两块扫描镜处于不同的扫描方式，可以实现不同的扫描成像功能。
(1)大视场扫描成像
第一扫描镜301配准为横向扫描，第二扫描镜303配置为纵向扫描，两块扫描镜的视网膜扫描角度不小于20度，此时，自适应光学校正功能失效，处于关机或开机不工作状态，获取视网膜大视场成像图像。
(2)小视场高分辨率成像
第一扫描镜301配准为横向扫描，第二扫描镜303配置为纵向扫描，两块扫描镜的视网膜扫描角度不大于5度，此时，自适应光学完成像差测量与校正功能，获取像差校正后的视网膜小视场高分辨率成像图像。第二扫描镜303还可以在直流电压信号驱动下产生横向和纵向倾斜，用于将照明眼底视网膜的光束定位在感兴趣的位置，实现对视网膜任意感兴趣位置的小视场高分辨率成像观察。
(3)大视场高分辨率成像
第一扫描镜301配准为横向扫描，第二扫描镜303配置为纵向扫描，两块扫描镜的视网膜扫描角度不大于5度，此时，自适应光学完成像差测量与校正功能，获取像差校正后的视网膜小视场高分辨率成像图像。第二扫描镜303还可以在直流电压信号驱动下产生横向和纵向倾斜，将照明眼底视网膜的光束定位在感兴趣的位置，配置为将光束依次倾斜照明眼底视网膜各个区域，第二扫描镜303单次横向和纵向倾斜角度不大于3度，第二扫描镜303在直流电压驱动下的视网膜最大横向和纵向倾斜角度不大于15度。
当眼底视网膜各个区域依次被光束照明时，可以获取得到视网膜各个区域的高分辨率成像图像，控制模块9根据各个区域高分辨率成像图像的眼底视网膜位置坐标将各个图像进行拼接，得到眼底视网膜的大视场高分辨率成像图像。
本发明提供的共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统和方法，可以获取眼底视网膜大视场成像图像、任意感兴趣区域的小视场高分辨率成像图像、以及大视场高分辨率成像图像，并且三类成像图像由共光路结构采集获得，因此三类成像图像特征一致性好，便于进行处理和操作。同时，该系统结构简单，共光路结构可以获取三种类型的视网膜成像图像：通过切换不同的同步扫描模式，既可以大视场成像观察视网膜疾病病灶区域，也可以小视场高分辨率成像观察病灶微细结构。大视场成像图像可以观察视网膜大范围内的结构和病灶等特征，小视场高分辨率成像图像可以观察任意感兴趣区域的微细结构，大视场高分辨率成像图像可以观察大范围内的视网膜微细结构。多种成像图像通过共光路光束扫描获取，满足不同的应用场景需求，极大地提高了视网膜成像的应用范围。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (6)

1.一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，其特征在于，包括：光源模块、自适应光学模块、光束扫描模块、离焦补偿模块、视标模块、瞳孔监测模块、探测模块、控制模块和输出模块；
所述光源模块出射平行光束，依次经过所述自适应光学模块、光束扫描模块、离焦补偿模块照射到人眼，人眼散射的携带人眼像差信息和光强信息的成像光沿原路返回，并传输到所述自适应光学模块和探测模块；
所述自适应光学模块用于接收含人眼像差信息的成像光，并实现人眼像差的实时测量和校正；
所述光束扫描模块由所述控制模块控制，可配置为不同的扫描模式，用于实现不同的扫描成像功能，至少包括：大视场成像功能、小视场高分辨率成像功能和大视场高分辨率成像功能；
所述离焦补偿模块用于实现对人眼屈光不正的补偿；
所述视标模块用于实现对人眼视网膜不同区域的引导与固视；
所述瞳孔监测模块用于实现对人眼瞳孔的对准与监测；
所述探测模块用于获取返回的人眼成像光，并转换为电信号后传输至所述控制模块；
所述输出模块与所述控制模块连接，用于对人眼成像图像进行显示和存储；
所述光束扫描模块配置为第一扫描镜和第二扫描镜，两片扫描镜通过透射式或反射式望远镜连接用以实现瞳面匹配；所述第一扫描镜实现对视网膜平面的横向扫描，所述第二扫描镜在周期性电压驱动下实现对视网膜平面的纵向扫描，所述第二扫描镜在直流电压驱动下可以产生一定的横向和纵向倾斜角度，所述第二扫描镜在直流电压驱动下产生横向和纵向倾斜角度同时还能在周期性电压驱动下实现对视网膜平面的横向和纵向二维扫描；
所述第一扫描镜和第二扫描镜前后位置可以互换；
所述光束扫描模块由所述控制模块输出电压信号控制，可以配置为不同的扫描模式，实现不同的成像功能，包括：大视场成像功能、小视场高分辨率成像功能和大视场高分辨率成像功能；
所述光源模块、自适应光学模块、光束扫描模块、视标模块、离焦补偿模块、瞳孔监测模块沿入射光路依次设置；
所述光源模块配置为沿入射光路依次设置的光源、准直器以及第一分光镜，其输出平行光束至所述自适应光学模块；所述光源发出的光经所述准直器后部分透射所述第一分光镜，进入所述自适应光学模块；
所述自适应光学模块配置为沿入射光路依次设置的第二分光镜、波前校正器、透射式或反射式望远镜以及波前传感器，其与所述光束扫描模块连接，用于实现波前像差探测与校正；所述光源模块输出的平行光束部分透射所述第二分光镜后再由所述波前校正器反射至所述透射式或反射式望远镜，进入所述光束扫描模块；返回的携带人眼像差信息和光强信息的成像光经过所述光束扫描模块出射进入所述透射式或反射式望远镜，再由所述波前校正器反射至所述第二分光镜，部分成像光被所述第二分光镜反射至所述波前传感器，实现波前像差测量，其余成像光透射所述第二分光镜继续传播；
所述波前传感器接收到含有人眼像差信息的成像光束后传输至所述控制模块进行波前计算，得到波前控制电压并输出给所述波前校正器，实现对波前像差的探测与校正；
所述探测模块配置为收集透镜、共焦针孔和高灵敏度探测器，返回的成像光中透射所述自适应光学模块的第二分光镜的部分，到达所述第一分光镜，其中的部分成像光再被所述第一分光镜反射到收集透镜，聚焦再经过所述共焦针孔后到达所述高灵敏度探测器，进行光电转换得到电信号，然后输出给所述控制模块进行处理，得到视网膜成像图像，最终输出至所述输出模块进行显示、存储；
所述共焦针孔设置在所述收集透镜的焦点处；
所述控制模块通过输出电压信号对所述光束扫描模块中的所述第一扫描镜和第二扫描镜进行控制，用于实现不同的扫描成像功能；
其中，所述大视场成像功能的实现方法为：
所述自适应光学模块处于关机状态，或开机不工作状态；
所述第一扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的横向扫描；所述第二扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的纵向扫描；所述第一扫描镜、第二扫描镜在周期性电压信号驱动下的视网膜扫描角度不小于20度；
所述探测模块将获取的眼底视网膜光信号转换为电信号，经所述控制模块将第一扫描镜和第二扫描镜的周期性驱动电压信号同步，所述控制模块将所述电信号采样重构得到视网膜大视场成像图像，并输出至所述输出模块进行显示、存储；
其中，所述小视场高分辨率成像功能的实现方法为：
所述自适应光学模块处于开机工作状态，实现对波前像差的测量与校正；
所述第一扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的横向扫描；所述第二扫描镜在直流电压信号驱动下可以产生一定的横向和纵向倾斜角度，用于将照明眼底视网膜的光束定位在感兴趣的位置，随后在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的纵向扫描；所述第一扫描镜、第二扫描镜在周期性电压信号驱动下的视网膜扫描角度不大于5度；
所述直流电压信号由所述控制模块根据眼底视网膜坐标位置计算得到；
所述探测模块将获取的眼底视网膜光信号转换为电信号，经所述控制模块将第一扫描镜和第二扫描镜的周期性驱动电压信号同步，所述控制模块将所述电信号采样重构得到视网膜小视场高分辨率成像图像，同时将眼底视网膜坐标位置标记在所述成像图像中；所述小视场高分辨率成像图像经所述控制模块输出至所述输出模块进行显示、存储；
其中，所述大视场高分辨率成像功能的实现方法为:
所述自适应光学模块处于开机工作状态，实现对波前像差的测量与校正；
所述第一扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的横向扫描；所述第二扫描镜在周期性电压信号驱动下，实现对视网膜平面的纵向扫描；所述第一扫描镜、第二扫描镜在周期性电压信号驱动下的视网膜扫描角度不大于5度；
此时，所述第二扫描镜在直流电压信号驱动下可以产生一定的横向和纵向倾斜角度，将光束依次倾斜照明眼底视网膜各个区域，所述第二扫描镜单次横向和纵向倾斜角度不大于3度，所述第二扫描镜在直流电压信号驱动下的视网膜最大横向和纵向倾斜角度不大于15度；所述直流电压信号由所述控制模块根据眼底视网膜坐标位置计算得到；
当眼底视网膜各个区域依次被光束照明时，所述控制模块可以获取得到视网膜各个区域的高分辨率成像图像，所述控制模块根据各个区域高分辨率成像图像的眼底视网膜位置坐标将各个图像进行拼接，得到眼底视网膜的大视场高分辨率图像，然后输出至所述输出模块进行显示、存储。
2.根据权利要求1所述的共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，其特征在于，所述离焦补偿模块配置为沿入射光路依次设置的扫描物镜、平场物镜以及导轨，所述光束扫描模块的出射光束经离焦补偿模块传播至所述瞳孔监测模块，所述平场物镜能够在所述导轨上沿该平场物镜的中心轴线往复移动，实现对人眼屈光不正的补偿。
3.根据权利要求1所述的共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，其特征在于，所述视标模块配置为LED阵列、透镜和第一二向色分光镜，所述LED阵列中的任意一个灯珠被所述控制模块点亮后发出的光，经过所述透镜传播后由所述第一二向色分光镜反射进入所述离焦补偿模块并最终进入人眼，人眼注视该发光的LED灯珠，实现固视；所述光束扫描模块出射的光束经所述视标模块的第一二向色分光镜透射后进入所述离焦补偿模块继续传播；
所述瞳孔监测模块配置为环形LED阵列、第二二向色分光镜和成像透镜、面阵探测器，所述环形LED阵列发出的光照明人眼瞳孔，经人眼瞳孔反射后穿过所述环形LED阵列的中空部位，由所述第二二向色分光镜全部反射后被所述成像透镜聚焦到所述面阵探测器，所述面阵探测器将光信号转换成电信号后输出至所述控制模块，得到瞳孔成像图像，最后输出至所述输出模块进行显示、存储。
4.根据权利要求3所述的共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，其特征在于，所述光源模块包括多个光源，多个光源通过光纤耦合器耦合进入准直器被准直为平行光束，或多个光源分别经各自的准直器准直为平行光束后经二向色分光镜耦合进入光路中；
所述准直器是单透镜、消色差透镜、复消色差透镜或抛物面反射镜，用于将光源出射的光束准直为平行光束；
所述第一分光镜为宽波段分光镜，所述准直器出射的平行光束20％透过所述分光镜继续传播进入所述自适应光学模块，经自适应光学模块返回的出射成像光束80％经所述第一分光镜反射进入所述探测模块。
5.根据权利要求1所述的共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像系统，其特征在于，所述自适应光学模块包含的所述波前传感器为微棱镜阵列哈特曼波前传感器、微透镜阵列哈特曼波前传感器、四棱锥传感器和曲率传感器中的一种，所述波前校正器为变形反射镜、液晶空间光调制器、微加工薄膜变形镜、微机电变形镜、双压电陶瓷变形镜、液体变形镜中的一种；
所述光源模块输出的平行光束95％经所述第二分光镜透射至波前校正器；返回的成像光束经所述波前校正器反射至所述第二分光镜分光，其中5％光能被反射进入所述波前传感器，实现波前像差测量；其余95％光能被透射至所述第一分光镜继续传播。
6.一种共光路光束扫描的大视场自适应光学视网膜成像方法，其特征在于，其采用如权利要求1-5中任意一项所述的系统进行成像，其包括以下步骤：
步骤S1：开机，启动系统；
步骤S2：被试者头部置于托头架上，开启所述瞳孔监测模块，通过手动调节或控制模块自动调节托头架三维平移，使得瞳孔成像在视场中间区域；
步骤S3：手动滑动平场物镜沿光轴中心移动，或通过控制模块驱动电机移动平场物镜在导轨上的位置，实现对人眼屈光不正的补偿与校正；
步骤S4：点亮所述视标模块中的LED阵列中的一个灯珠，受试者注视该光点，实现固视；
步骤S5：自适应光学模块处于关机或开机不工作状态，光束扫描模块设置为大视场扫描模式，控制模块控制光束扫描模块完成大视场扫描，实现视网膜大视场成像并输出至输出模块；
步骤S6：自适应光学模块处于开机工作，用于实现波前像差测量与校正，控制模块控制光束扫描模块进行小视场扫描，包含两种小视场扫描模式S61和S62；
步骤S61：控制模块控制光束扫描模块完成小视场高分辨率成像图像输出至输出模块10；
步骤S62：控制模块控制光束扫描模块完成大视场高分辨率成像图像并输出至输出模块；
其中，步骤S5和步骤S6顺序可以对调，步骤S61和步骤S62无顺序关系，根据需求选取。
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