CN110944571A - 用于改进眼科成像的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种眼科成像系统具有专用的图形用户界面GUI，该GUI用于传达信息以手动调节控制输入以使眼睛与装置对准。GUI提供了附加信息，诸如侧向性、视觉对准叠置辅助工具和实时视频供给。本系统进一步将自动增益控制应用于眼底图像，使其自身与计算机网络上的其他眼科系统同步，并提供优化的图像加载和显示系统。

Description

用于改进眼科成像的系统和方法

优先权

本申请要求在2017年8月11日提交的美国临时申请号62/544,056的优先权，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明整体上涉及眼科成像系统的领域。更具体地，本发明涉及用于促进眼科成像系统的用户操作的技术。

背景技术

存在各种类型的眼科检查系统，包括检眼镜、光学相干断层扫描(OCT)和其他眼科成像系统。眼科成像的一个示例为狭缝扫描或宽线眼底成像(参见例如美国专利第4170398号、美国专利第4732466号、PCT公开第2012059236号、美国专利申请第2014/0232987号和美国专利公开第2015/0131050号，其全部内容通过引用并入本文)，这是一种用于实现人视网膜的高分辨率体内成像的有前景的技术。成像方法为共焦和广角成像系统之间的混合。通过在扫描时照亮狭窄的视网膜带，照明就不会进入视线范围，与传统眼底相机中使用的环形照明相比，可以更清晰地观察到更多的视网膜。

为了获得良好的图像，希望照明带不减弱地穿过瞳孔并到达眼底。这要求眼睛与眼科成像仪(或其他眼科检查系统)仔细对准。因此，通常需要大量培训来获得使用此类系统的高水平能力。

本发明的一个目的是提供有助于眼睛与眼科检查系统对准的工具。

本发明的另一个目的是提供各种向眼科检查系统的用户传达眼科相关信息的方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于跨多个眼科检查系统同步眼科相关信息的方法/装置/系统。

本发明的另一个目的是提供一种用于在眼科检查系统内优化文件管理的系统和方法。

发明内容

在用于控制眼科成像系统的系统和方法以及用于与眼科成像系统对接的图形用户界面(GUI)中实现了上述目的。

本文提出了一种在计算机屏幕上显示图形用户界面(GUI)的系统和方法。GUI包括信息显示区域，该信息显示区域可以分为多个部分和/或视口。在一些实施例中，信息显示区域显示来自眼科成像系统的一个或多个相机的实时进给(例如，预览视频)，例如，当其正在对眼睛进行成像时。眼科成像系统可以为例如眼底成像器、光学相干断层扫描(OCT)或两者的组合。为了辅助使系统与眼睛对准，可以在信息显示区域上叠置对准指示符，该对准指示符指定对准时眼睛的目标视野。另外，信息显示区域可以识别可由用户操作以改善相机和眼睛之间的对准的眼科成像系统的手动控制器。这帮助操作人员更快地识别使眼睛对准所需的控制。

本系统可以通过使用手动控制器的图形表示来识别手动控制。另外，本系统可以提供关于如何操纵手动控制器以改善对准的信息。该信息可以通过使用描绘操纵的动画、传达手动控制器的运动的箭头和/或文本指令来提供。可选地，信息也可以被可听见地传达。

对准指示符可以采取各种形式。例如，它可以为指示对准时眼睛瞳孔的最小高度的部分透明的条、指示对准时眼睛的瞳孔的最小高度的两条线、指定对准时眼睛的中心位置的十字准线、以及，、其轮廓指定了对准时眼睛的瞳孔的最小大小的椭圆形。所显示的最小高度或最小大小的确定可以基于至少部分地从实时进给确定的眼睛测量值。

为了进一步辅助操作者，本系统可以至少部分地基于对准指示符和实时进给的比较，响应于确定眼睛与系统对准来自动激活图像捕获顺序。如上所述，本系统可以基于实时进给确定眼睛瞳孔的大小。在这种情况下，本系统可以基于所确定的大小可选地、自动选择多个成像模态中的一个。不同模态的示例包括散瞳成像模式和非散瞳成像模式。

为了确保患者的隐私，本系统还可以提供一种用于在计算机屏幕上快速隐藏患者信息的简单方法。例如，GUI可以包括隐私图标，该隐私图标描绘具有至少部分打开的附接的遮光帘(window shade)的计算机显示器，并且系统可以通过移除当前显示在信息显示区域中的视图信息来响应用户对该隐私图标的选择(例如，通过使用输入装置)。可选地，GUI可以通过至少部分地关闭其遮光帘来响应用户对隐私图标的选择，这可以包括在隐私图标的计算机显示器上移动的遮光帘的描绘。另外，移除信息显示区域中的视图信息可以包括覆盖件，该覆盖件行进并覆盖在信息显示区域上，其中该覆盖件的行进模仿了隐私图标上的遮光帘的关闭。

有时，当检查患者的眼科图像时，医生可能会注释或测量各种特征。由于患者可能具有多个图像，因此本系统还提供了一种将一个图像上的便笺/测量值快速复制到另一图像的方法。例如，GUI可以包括源图标和目的地图标。本系统可以将至少一个用户选择的源文件与源图标相关联，并且将至少一个用户选择的目的地文件与该目的地图标相关联。然后，响应于使用输入装置的用户输入，本系统将与源图标相关联的源文件上的用户注释复制到与目的地图标相关联的目的地文件。应当理解，一个或多个源文件和一个或多个目的地文件可以为图像文件。在这种情况下，源图像文件上的用户注释限定了源图像文件的区域，并且用户注释被复制到目的地图像文件的匹配区域。

GUI可以包括侧向性图标，该侧向性图标指定在信息显示区域中显示的眼科信息是来自患者的左眼还是右眼，并且指示指定的侧向性是从患者的视角还是从医生的视角。可选地，用户选择“侧向性”图标可在医生的视角和患者的视角之间切换侧向性。

信息显示区域还可以显示包括至少两个眼底图像的剪辑图像。GUI可以包括描绘剪辑图像的外周形状的剪辑图标。剪辑图标可以进一步划分为多个扇区，每个扇区对应于一个单独的眼底图像，并指示剪辑图像中眼底图像的边界。

本系统可以包括固视灯(fixation light)，以将固视方向传达给患者。在这种情况下，GUI可以包括与固视灯相关联的闪烁图标(blink icon)，并且用户对闪烁图标的选择可以使固视灯临时闪烁。

使视网膜成像更加复杂的一个问题在于，不同的眼睛具有不同的视网膜色素沉着。这可能会导致捕获的图像显得饱和(例如，太亮)。因此，本系统提供了一种用于自动控制其视网膜(或眼底)相机的增益的机制/方法。例如，这允许它降低浅色视网膜的增益，并提高深色视网膜的增益。该机制捕获眼底的图像，然后确定所捕获的图像内是否可能至少有一部分视网膜(或待成像的其他目标对象)。然后，如果确定视网膜在捕获图像内，则系统将捕获图像指定为有效，如果确定视网膜不在捕获图像内，则系统将捕获图像指定为无效。这避免了考虑患者眨眼或移动或以其他方式与系统不对准时拍摄的图像。然后，本系统评估预定数量的连续有效图像的照射，并至少部分地基于所评估的照射来调节相机增益值(例如，视网膜/眼底相机的增益)。

确定捕获图像(例如，视网膜图像)是否有效可以利用另一相机和/或另一图像。例如，虹膜相机可以拍摄眼睛外部的图片以确定患者何时眨眼、移动或未对准。该虹膜相机的结果可以通知系统何时将捕获的眼底图像指定为无效或可疑。例如，如果将捕获的眼底图像称为第一图像，则确定视网膜的至少一部分是否在第一图像内可以包括捕获除眼底之外的第二图像(例如，眼睛外部的图像)。第一图像中视网膜的存在可以至少部分地基于第二图像，该第二图像识别眨眼、运动、未对准或其他可能干扰眼底相机捕获视网膜的良好图像的因素。

信息显示区域还可以显示用户可以选择的图像选项。响应于用户对图像选项内的目标图像的选择，本系统可以：识别目标图像的采集参数，包括固视角、图像捕获模态、诊断的病理学和患者姓名中的至少一项；访问图像数据库并识别至少一个具有与识别的目标图像的采集参数相匹配的采集参数的次级图像；并显示至少一个次级图像。

信息显示区域还可显示具有多个用户可选选项的患者病历访问入口，其中至少一个用户可选选项为与一个或多个图像相关联的目标选项。例如，用户可选选项可以为患者姓名、哪个图像被拍摄期间的时间帧、选择图像的列表(文本和/或缩略图)等。响应于用户对目标选项的选择，无论用户是否选择查看与目标选项关联的任何图像，本系统都可以启动与目标选项关联的图像的加载。这有效地提供了预取操作。为了减少存储器需求，对于每个加载的成像，本系统都会创建加载的图像的多个副本(可选地，可以丢弃原始加载的图像)。本系统还可以将图像校正和其他预处理例程应用于加载的图像的副本。这些副本具有降低的分辨率，并且可以存储在图像高速缓存中。然后，系统可以通过从图像高速缓存中显示其较低分辨率最接近视口的第一分辨率但高于视口的第一分辨率的特定图像的较低分辨率副本，来响应用户选择在第一分辨率的视口内查看与目标选项相关联的特定图像。

对用户选择查看特定图像的响应，还可以包括裁剪待显示的副本的区域，其中裁剪的区域对应于视口，例如，裁剪的区域具有相似的形状和位置。可以调节裁剪区域的大小以匹配视口的分辨率。然后，调节大小的裁剪区域将显示在视口中。

在这种方法中，如果当前显示的副本的分辨率大于视口的缩放选择，则通过对当前显示的副本进行裁剪以显示缩放选择而无需对副本应用缩放因子，系统可以响应视口指定缩放选择，否则将当前显示的副本替换为另一副本，该另一副本的分辨率最接近视口的缩放选择的分辨率但大于该视口的缩放选择的分辨率。

同样在这种方法中，系统可以通过限定当前显示的副本的裁剪区域来响应视口的平移动作。裁剪区域可以大于视口，并且如果完全包含在裁剪区域内，则平移动作可以在裁剪区域内执行。本系统可以通过用与当前裁剪区域相似大小并从当前裁剪区域偏移的新裁剪区域代替当前裁剪区域，来进一步响应于距当前裁剪区域的边界预定距离之内的平移动作。

为了促进跨计算机网络上的多个眼科系统的患者数据的管理，本系统可以响应于对计算机网络的访问而向计算机网络上的其他计算系统通知其存在。本系统可以自动识别网络上的至少一个具有需要的患者病历的其他计算系统，并通过计算网络从至少一个其他计算机系统中检索需要的患者病历，所述患者病历不包括与检索到的需要的患者病历相关的任何图像。如果需要，可以稍后检索图像。例如，响应于用户对与检索到的患者病历相关联的目标选项的选择，本系统可以开始与目标选项相关联的图像的检索，而不管用户是否选择查看与目标选项相关联的任何图像。

通过参考结合附图的以下描述和权利要求，本发明的其他目的和成就以及对本发明的更全面理解将变得显而易见和领会。

本文公开的实施例仅为示例，并且本公开的范围不限于此。根据本发明的实施例在针对方法、存储介质、系统、装置和/或计算机程序产品的所附权利要求中公开，其中，在一个权利要求类别(例如方法)中提及的任何特征，也可以在另一个权利要求类别(例如系统)中要求保护。仅出于形式上的原因选择所附权利要求中的从属或引用。然而，也可以要求保护由有意地引用任何先前的权利要求所导致的任何主题，从而公开和可以要求保护权利要求及其特征的任何组合，而不管所附权利要求中选择的相关性。

附图说明

其中，在附图中，相同的附图标记/符号表示相同的部件。

图1示出了狭缝扫描眼科系统的示例。

图2示出了用于图1的光学系统的外壳系统的示例。

图3a示出了患者信息屏幕的示例，例如，集中于患者信息并提供用户可以在其中搜索、编辑和/或添加患者病历的入口的用户界面窗口。

图3aa示出了启用隐私图标的示例。

图3b示出了用于采集(例如，捕获)患者图像的采集窗口/屏幕的示例。

图3c示出了示例性的用户界面，该示例性的用户界面用于显示收集的图像，并且用于允许用户选择图像以进行进一步的分析，该用户界面在本文中也称为样张显示/屏幕。

图3d示出了查看屏幕的一个实施例，该查看屏幕可以显示从图3c的样张屏幕选择的图像数据以用于分析。

图3e示出了促进图像之间复制注释(和/或测量值)的实施例。

图3f示出了描绘“源”图像和“目的地”图像的指定中的错误的示例。

图4a示出了多个虹膜相机到眼科(或眼科)透镜的附接，以促进眼科成像仪器/装置与患者之间的对准。

图4b示出了从图4a的0°或180°虹膜相机收集的图像。

图4c示出了从位于270°处的图4a的虹膜相机收集的图像。

图5a示出了由图4a的一个侧相机(例如，位于0°或180°处)成像的瞳孔与参考最小瞳孔大小的比较(例如，出于对准目的)。

图5b示出了一个椭圆，该椭圆显示了两个方向(例如，在椭圆的长轴和短轴上)上的最小瞳孔直径要求，以及一个参考中心虚线，该虚线可以叠加在从图4a的侧相机获得的图像上。

图5c示出了一个椭圆，该椭圆显示了从图4a的底部虹膜相机(例如，位于270°处)获得的图像上在两个方向上的最小瞳孔直径要求。

图6示出了根据本发明的用于相机的自动亮度调节方法的示例实施例。

图7示出了概念性三维(3D)球体(或部分球体)，其可以代表眼底的曲率。

图8示出了用于收集可以被拼接(例如，剪辑化)以提供更大视场的多个图像的两个采集模式的示例。

图9a示出了示例性的沃诺伊图，其为基于到平面的特定子集中的点的距离将平面划分成区域的一部分。

图9b示出了代表两个剪辑图像的沃诺伊图，该剪辑图像在其各自的中心种子位置处具有十字准线。

图9c示出了在两个图像剪辑情况下来自每个图像的像素贡献，如图8的框A所示。

图9d示出了在四个图像剪辑情况下来自每个图像的像素贡献，如图8的框B所示。

图9e示出了针对两个图像情况的剪辑图像。

图9f示出了针对四个图像情况的剪辑图像。

图10示出了在更高分辨率的加载图像上的视口的非优化的平移操作。

图11示出了从预取(或加载)的图像创建图像金字塔的示例。

图12示出了具有零缩放的图像的显示。

图13示出了根据一些实施例的缩放操作。

图14示出了根据本发明一些实施例的平移操作。

图15示意性地示出了两个眼科诊断装置/系统的软件和联网组件。

图16示出了用于控制眼科成像系统的示例方法Mthd_1。

图17示出了示例计算机系统。

具体实施方式

通用系统考虑

图1示出了狭缝扫描眼科系统的示例。如图所示，系统200包括一个或多个光源201，优选地为已经适当地调节了聚光率的多色LED系统或激光系统。可调节的狭缝(slit)202位于光源201的前面以确定照明线宽度。这也可以由与狭缝或孔径无关的源来确定。在图1所示的实施例中，狭缝202在成像期间保持静态，但是可以被调节为不同的宽度以允许不同的共焦度和不同的应用以用于特定扫描或在扫描期间用于抑制反射。物镜203形成狭缝的瞳孔。物镜203可以为现有技术透镜中的任何一种，包括但不限于折射、衍射、反射或混合透镜/系统。光穿过瞳孔分离镜(pupil splitting mirror)204，并被导向扫描仪205。希望使扫描平面和瞳孔平面尽可能靠近，以减少系统中的渐晕。可以包括可选的光学器件208以操纵两个组件的图像之间的光学距离。分离镜204可将来自光源201的照明光束传递到扫描仪205，并且将来自扫描仪205的检测光束(例如，从眼睛209返回的反射光)反射向相机210。瞳孔分离镜(例如，瞳孔分离器)204的任务是分离照明光束和检测光束并帮助抑制系统反射。扫描仪205可以为旋转的振镜扫描仪或其他类型的扫描仪(例如，压电或音圈、微机电系统(MEMS)扫描仪、电光偏转器和/或旋转多边形扫描仪)。取决于瞳孔分离是在扫描仪205之前还是之后完成，扫描可以分为两个步骤，其中一个扫描仪在照明路径中，而另一扫描仪在检测路径中。在美国专利公开第2015/0131050号中详细描述了具体的瞳孔分离布置，其内容通过引用并入本文。

光从扫描仪205穿过一个或多个光学器件，在这种情况下是扫描透镜(SL)206和眼科或眼睛透镜(OL)207，它们允许将眼睛209的瞳孔成像为系统的图像瞳孔。这些光学器件的一种可能配置为开普勒型望远镜，其中，选择两个透镜之间的距离以创建近似远心的中间眼底图像(4-f配置)。眼科透镜207可以为单个透镜、消色差透镜或不同透镜的布置。如本领域技术人员已知的，所有透镜可以为折射的、衍射的、反射的或混合的。取决于期望的视场(FOV)，眼科透镜207、扫描透镜206的焦距以及瞳孔分离镜204和扫描仪205的大小和/或形式可以不同，并且可以设想取决于视场，例如可以通过使用翻转式光学器件、电动轮或可拆卸的光学元件将多个组件从光束路径切换入和切换出。由于视场变化引起瞳孔上的光束大小不同，因此也可以结合对FOV的更改来改变瞳孔分离。例如，眼底相机通常具有45°-60°的视场。对于宽带眼底成像仪(BLFI)与其他成像模态(如光学相干断层扫描(OCT))的组合，可能需要更大的视场(60°-120°)。视场的上限取决于可访问的工作距离以及人眼周围的生理状况。因为典型的人类视网膜的水平视场为140°，垂直视场为80°-100°，所以对于系统上可能的最高FOV，可能需要具有不对称的视场。

光穿过眼睛209的瞳孔，并被导向视网膜或眼底表面。扫描仪205调节光在视网膜或眼底上的位置，使得照亮眼睛上的横向位置的范围。反射或散射的光(在荧光成像的情况下为发射光)沿着与照明相同的路径返回。在瞳孔分离镜204处，反射光与照明光分离并被导向相机210。在检测路径中存在物镜211以将眼底成像到相机210。与物镜203一样，物镜211可以为本领域技术人员已知的任何类型的折射、衍射、反射或混合透镜。在PCT公开第WO2016/124644号中描述了扫描的附加细节，特别是减少图像中的伪像的方式，其内容通过引用并入本文。相机捕获接收的图像，例如，它创建图像文件，该图像文件可以由一个或多个处理器进一步处理。

在本文中，相机210连接到处理器212和显示器213。这些处理和显示模块可以为系统200本身的一部分，也可以为单独的专用处理和显示单元的一部分，诸如计算机系统，其中，数据通过电缆或包括无线网络的网络从相机210传递到计算机系统。显示器和处理器可以为一个一体的单元。显示器可以为传统显示器或触摸屏类型，并且可以包括用于向仪器操作者或用户显示信息并从仪器操作者或用户接收信息的用户界面。用户可以使用本领域技术人员已知的任何类型的用户输入(包括但不限于鼠标、旋钮、按钮和触摸屏)来与显示器进行交互。图1所示的光学系统通常包含在(例如，塑料)外壳中以进行保护，并且包括与患者对接的组件。

图2示出了用于图1的光学系统的外壳250的示例。外壳250(例如，仪器)被放置在表面258(例如，可调节台)上并且耦接到患者接口259，该患者接口259包括用于支撑患者(或受试者)257的头枕251和/或腮托252。仪器和/或患者接口的各个部分可以相对于彼此移动，以利于仪器与被成像的受试者257的对准，例如，使用诸如操纵杆253以及旋钮254和255的硬件控件。显示器(此图中未示出)也可以安装在台上。眼科透镜207提供用于图像采集的光圈。

希望在进行成像时患者的视线保持固定。实现此目的的一种方法是提供一种可以引导患者凝视的固视目标。固视目标可以在仪器内部或外部，这取决于待成像的眼睛区域。内部固视目标的一个实施例如图1所示。除了用于成像的主光源201以外，还可以放置第二可选光源217(诸如一个或多个LED)，以便使用透镜216将光图案成像到视网膜上。可以定位扫描元件(固定扫描仪)215，使得其位于系统的瞳孔平面处，从而可以根据期望的固视位置移动视网膜上的图案。固视位置可以在系统中预设或由用户自定义。在一个实施例中，系统可以具有固定数量的预设位置。当向用户(例如，医生或技术人员)显示预览图像时，用户可以使用鼠标或触摸屏或其他输入装置指示图像上需要固视的位置，并且系统将选择最接近的预设固视位置并相应地调节固视扫描仪215。另外，如果需要自定义的固视位置，则用户可以以不同的方式指示该位置。例如，用户可以通过双击或长按按钮(物理或图标图像)来指示所需的自定义固视位置。在这种情况下，本系统会将固视目标调节到用户指定的位置。在大多数眼科系统中，在调节固视目标时它会被关闭，但是在重新定位时使它保持照明状态可能会是有益的，诸如将受试者的注意力吸引到固视目标上。另外，可以使固视目标闪烁固定的时间，以引起受试者的注意。调节固视对于剪辑多幅图像尤为重要，这将在下面标题为“剪辑考虑”的部分中进一步详细讨论。

在图1所示的配置中，从眼睛209返回的散射光(例如，收集光束)在到达瞳孔分离镜204的路上被扫描仪205“去扫描”。也就是说，扫描仪205扫描来自瞳孔分离镜204的照明光束以限定穿过眼睛209的扫描照明光束，但是由于它还在相同的扫描位置处接收来自眼睛209的返回光，所以扫描仪205具有去扫描返回光的作用(例如，取消扫描动作)以限定发送到瞳孔分离镜204的非扫描(例如，稳定或静止)收集光束，瞳孔分离镜204继而将收集光束向210弯折。因此，收集光束(来自扫描照明光束的所有扫描位置)被施加到相机210的相同传感器区域。可以通过(诸如，通过剪辑)由单独捕获的收集光束(由扫描照明光束产生)的合成来构建全帧图像(例如，在处理器212中)。然而，还可以设想其他扫描配置，包括通过眼睛209扫描的照明光束并且在相机的光传感器阵列上扫描的收集光束的扫描配置。PCT公开WO 2012/059236和美国专利公开第2015/0131050号(其通过引用并入本文)描述了狭缝扫描检眼镜的若干实施例，包括返回光扫过相机并且返回光不扫过相机的各种设计。尽管详细描述集中于狭缝扫描检眼镜，但是本文描述的许多系统元件，特别是用户界面元件，可以应用于其他类型的眼科成像和诊断系统。

狭缝扫描检眼镜系统能够根据所采用的光源和波长选择性滤光元件以不同的成像模式工作。当用一系列彩色LED(红色、蓝色和绿色)对眼睛进行成像时，可以实现真彩色反射成像(类似于临床医生在使用手持式或裂隙灯检眼镜检查眼睛时所观察到的成像)。可以在每个扫描位置打开每个LED时逐步构建每种颜色的图像，或者可以分别整体拍摄每种颜色的图像。可以将三个彩色图像组合以显示真实彩色图像，也可以分别显示它们以突出显示视网膜的不同特征。红色通道可最佳突出显示脉络膜，绿色通道可突出显示视网膜，以及蓝色通道可突出显示视网膜前层。单个的彩色LED可以用于激发眼睛中的不同荧光团，并且可以通过滤除激发波长来检测所产生的荧光。例如，可以利用刺激脂褐素的自然荧光的绿色或蓝色激发来进行眼底自发荧光(FAF)成像，从而产生单色图像。本系统可以诸如通过使用红外激光提供红外(IR)反射率图像。红外(IR)模式的优势在于眼睛对IR波长不敏感。这可以使得用户连续拍摄图像而不会打扰眼睛(例如，在预览/对准模式下)，以在对准仪器期间帮助用户。而且，IR波长具有增加的穿透组织的穿透性，并且可以提供脉络膜结构的改善的可视性。此外，通过将荧光染料注入受试者的血液中后收集图像，可以完成荧光素血管造影(FA)和吲哚菁绿血管造影(ICG)成像。

由于系统依赖于在眼睛瞳孔处分离照明光和收集光，因此瞳孔应足够大以允许这种情况。另外，如国际申请第PCT/EP2018/058138号中所述(其内容通过引用整体并入本文)，使用多个照明路径可能是有益的。假设一个人保持初始照明和收集孔径相同，则较大的瞳孔有助于添加穿过眼睛瞳孔的多个照明路径。可以通过添加散瞳滴剂来扩大(扩大)瞳孔，但这并不总是可取的，因为它会对人的视力产生短期影响。对未用散瞳滴剂扩大的瞳孔的成像通常称为非散瞳或非散瞳式成像，而在使用滴剂的情况下，这称为散瞳式或散瞳成像。由于人的瞳孔大小不同，所以扩大前的初始瞳孔大小可能不足以添加第二照明路径。因此，期望狭缝扫描眼科成像仪具有两种模式，一种用于使用单个照明路径以在瞳孔上限定单个照明区域的非散瞳成像，以及另一种用于使用多个照明路径在瞳孔上限定多个照明区域的散瞳成像。

用户界面元件

狭缝扫描检眼镜系统以及一般的眼科成像和诊断系统可以具有多个具有不同视口的用户界面屏幕(例如，显示屏上用于查看信息的边框区域)、显示元件和图标，以指导仪器操作者进行成像所涉及的步骤，包括但不限于输入患者信息、设置采集参数、查看和分析数据。

图3a示出了患者信息屏幕350的示例，例如，集中于患者信息并提供用户可以在搜索、编辑和/或添加患者病历的入口的用户界面窗口。如本文中所使用的，术语屏幕可以包括在计算机显示器上呈现的信息显示区域，或者可以指计算机显示器本身，如从上下文可以理解的。本文所述的信息显示区域以及任何其他显示区域、图标、按钮、滚动条、滑动条、菜单、搜索窗口等可以为图形用户界面GUI的一部分。尽管将本发明的一些实施例描绘为眼科装置(或系统)的一部分，但是本文描述的GUI元件可以显示在与眼科装置分开的屏幕上。本GUI以及它们提供的至少一些眼科信息可以显示在远离眼科装置的计算装置的屏幕上。该计算装置可以为例如台式计算机、笔记本计算机、平板计算机或诸如智能电话的其他便携式计算装置，所有这些都可以从眼科装置或从本地或远程的眼科信息数据存储装置(诸如通过本地或广域计算机网络(例如互联网))检索用于在GUI中显示的信息。

可以提供搜索窗口351，可以在该搜索窗口中输入搜索标准。例如，用户可以键入患者姓名、患者标识号、出生日期或其他患者标识符(例如，诊所就诊的最后日期)。处理器(计算机系统)搜索现有患者病历的数据库，以查看数据库中是否已存在匹配的患者病历。满足搜索标准的可能患者341的列表可以以列表形式出现在搜索窗口351下方。可以使用多个标记的过滤选项按钮(诸如“今天”，“日期”，“年龄范围”，“性别”等，其中任何一个选项都可以触发下拉选项菜单)中的一个来进一步过滤患者列表341。例如，当由用户使用诸如鼠标或手指触摸的用户输入装置来致动/选择时，标记为“今天”353的显示元件(按钮)可以将搜索结果限制为具有今天安排的预约的患者。可替代地，可以通过选择“日期”过滤器(未示出)指定的任何给定日期为患者过滤列表。进一步可替代地，选择“年龄范围”过滤器(未示出)可以提供年龄范围选项的下拉菜单，诸如“儿童”、“青少年”、“20岁左右”、“30岁左右”等，以及患者列表可以通过选定的“年龄范围”选项进行过滤。还可以通过网络连接(例如，互联网)从另一个(例如，远程)数据库诸如电子病历(EMR)数据库中提取患者数据。可以提供高级搜索按钮310，其在显示器上打开具有更详细搜索字段的另一个窗口。当突出显示特定用户时，如变暗或改变的着色区域355所示，该患者的特定数据将显示在屏幕的另一部分中，在这种情况下，显示在患者信息屏幕350的右侧。特定数据可以包括历史部分342。在历史部分342中，可以显示先前已经针对患者收集的所有扫描或诊断数据。在患者信息屏幕350上提供可选择的按钮以进入其他用户界面显示，在这种情况下为“分析”(356)和“采集”(357)。例如，如图3b所示，选择采集按钮357可以过渡到采集屏幕345，并且如图3c所示，选择分析按钮356可以过渡到样张显示330。考虑到健康记录的敏感性以及操作者需要在没有监督的情况下将患者留在带有仪器的房间里，因此希望有一种方法可以快速隐藏数据而无需遵循标准的注销/登录顺序。在图3a所示的用户界面中，在患者信息屏幕350的标题栏上显示一个图标(在此特定情况下为遮光帘的图像(隐私图标354))。

图3aa示出了启用图3a的隐私图标354的示例。在任何时候，如果用户通过用户输入装置(例如，鼠标或触摸屏)选择隐私图标354，则患者信息屏幕350可以立即改变为不显示患者数据或患者数据的选择部分被隐藏或以其他方式从显示中移除的隐私屏幕。可选地，隐私图标354响应于被选择，可以立即显示变暗的屏幕或示出如虚线88a所示的遮光帘的向下运动，例如，以类似于在房屋窗户上拉下遮光帘的方式。患者信息屏幕350上的隐私屏幕可能完全空白，或显示有关如何移除隐私屏幕并重新进入系统的标记或指令。如虚线箭头88b所示，隐私屏幕可以立即出现或被设计为滚动或滑动的覆盖件89。可选地，覆盖件89的向下运动88b可以模仿隐私图标354上的遮光帘的向下运动88a。在一个实施例中，用户可以通过选择(例如，通过鼠标点击或屏幕触摸)隐私屏幕上的任何区域来指示退出隐私屏幕的想法。可选地，本系统可以通过在移除隐私屏幕之前提示用户输入有效密码来做出响应，或者可以通过在不需要任何密码或其他用户标识操作的情况下立即移除隐私屏幕来做出响应。尽管在患者信息用户界面的上下文中描述了此隐私屏幕(例如，患者信息屏幕350)，但它可以显示在系统的任何用户界面屏幕上。希望将遮光帘(或隐私)图标354保持在所有系统的用户界面屏幕上的相同位置(例如，标题栏上的相同位置)，以便于访问。

图3b示出了用于采集(例如，捕获)患者图像的采集窗口/屏幕345的示例。在该窗口中，向仪器操作者(用户)显示各种显示元件和图标，以选择待采集的图像类型并确保患者与仪器正确对准。当前选择的患者的患者数据360可以显示在采集屏幕345的顶部。例如经由(一个或多个)侧向性图标361来显示侧向性，突出显示哪只眼睛正在成像(例如，右侧眼(右眼)OD或左侧眼(左眼)OS)。可以从医生的视角或从患者的视角显示侧向性的图形布局。鼠标单击或手指触摸侧向性区域361可以将侧向性指定从患者的视角切换到医生的视角，并且反之亦然。可选地，侧向性图标361可以包括视角指示符346，该指示符指示当前正在显示的侧向性视角是医生(“D”)还是患者(“P”)。

在采集屏幕345的一个部分上显示不同的扫描选项，在这种情况下为部分/区域362。扫描选项可以包括FOV按钮347，供用户选择待获取的一幅或多幅图像的成像FOV(例如，宽视场(WF)-标准单幅图像操作、超宽视场(UWF)-两幅图像的剪辑、自动剪辑-收集四张图像的预设剪辑顺序、或剪辑-用户指定的剪辑顺序)。扫描选项还可包括扫描类型按钮349，用于在例如选项颜色(例如，包括红色、绿色和蓝色光分量的真彩色成像)、IR(使用红外光(例如，IR激光)成像)、FAF-绿色(绿色激发的眼底自发荧光)和FAF-蓝色(蓝色激发的眼底自发荧光)之间进行选择。另外，可以提供复选框348以指示用户是否希望执行立体成像和/或使用外部固视目标。选择外部固视目标时，将在成像期间禁用系统中的内部固视目标。

采集屏幕345显示眼睛的瞳孔的实时图像的一个或多个瞳孔流363以辅助对准，这将在标题为“对准考虑”的部分中进一步详细描述。瞳孔流363可以提供控制器图标(或控制器动画/图示)401和403，可以对应于图2的操纵杆253并且传达操纵杆253的操纵信息/指令以辅助用户实现正确的对准。

用户可以通过选择相应模式369的按钮在散瞳(Myd)和非散瞳(Non-Myd)成像模式之间进行选择。如将在下面进一步详细描述的，本系统还可以基于眼睛的状况自动地选择(例如，自动选择)哪种模式是合适的。

实时预览图像流363可以显示在采集屏幕345的一部分中以指示当前成像条件。在进行对准调节时，预览图像363将不断更新，以向仪器用户提供当前图像质量的指示。

可以提供使固视目标闪烁的闪烁图标344(例如，频闪灯打开和关闭)。闪烁图标344的选择可以使系统使固视目标闪烁预设的时间量，或者直到用户再次激活闪烁图标344。这可以帮助将患者的注意力吸引到固视目标上。

当捕获图像时，它们可以以缩略图形式显示在采集屏幕345的部分中，在这种情况下部分/区域365被称为捕获箱。诸如下拉列表366的显示元件可以用于细化在捕获箱365中显示的缩略图(例如，侧向性、成像模式等)。类似于图3a的患者信息屏幕350，可以提供可选的显示元件以过渡到其他用户界面屏幕，在这种情况下，可以使用按钮“患者”367和“分析”356过渡到其他屏幕。例如，“患者”按钮367的选择可以过渡到图3a的患者信息屏幕350，并且“分析”按钮356的选择可以过渡到图3c的样张显示330。注意，隐私屏幕图标354被放置在采集屏幕345的标题栏上与患者界面屏幕350上相同的位置处，以便于访问。另外，如果选择需要采集多个图像的成像模式(例如，UWF、自动剪辑)，则可以用指示待捕获的图像的占位符的占位符图标370(例如，虚线圆)来预填充捕获箱365，并且占位符图标370可以用捕获图像的缩略图替换，因为它们被采集以为用户提供成像状态的指示。

图3c示出了示例性的用户界面，该示例性的用户界面用于显示收集的图像，并且用于使得用户选择图像以进行进一步的分析，该用户界面在本文中称为样张显示/屏幕330。与采集屏幕345类似，在该实施例中，可以在屏幕330的顶部向患者提供患者数据360。可以以本领域技术人员将认识到的多种方式，将特定患者的收集图像进行分组并在屏幕330上的一个或多个视口(viewport)中显示为缩略图332的列表。在图3c所示的实施例中，主要图像分组通过侧向性(laterality)(OD/OS)进行。图像可以按采集日期进一步分组。由于可能存在大量数据，因此通过鼠标或手指触摸滚动条374可提供向下滚动图像的能力。提供诸如下拉列表或选择按钮的显示元件372供用户进一步过滤在任何时间显示的图像。一组过滤选项可以为用户可配置的(331)，其中用户可以预先选择他们最喜欢或最喜爱类型的图像，并且此下拉列表设置在样张屏幕上以供他们选择。在该具体实施例中，用户可以通过单击来选择图像(例如，从缩略图332中选择)以进行进一步分析，这将使选择的图像382的缩略图被放置在屏幕330的右侧的选择箱371中，以及缩略图列表332中选择的图像379以某种方式(例如，彩色框或明亮框轮廓)突出显示，以使用户清楚已经从缩略图列表332中选择了该特定图像以进行进一步分析。本领域技术人员还可以设想其他选择方式，诸如拖放。缩略图332的大小可以通过下拉菜单373或其他用户输入元件(诸如，滑动条)进行调整(诸如，显示更多的缩略图)。类似于图3a的患者信息屏幕350和图3b的采集屏幕345，可以提供可选的显示元件以过渡到其他用户界面屏幕，在这种情况下为“患者”367和“查看”368。例如，“患者”按钮367的选择可以过渡到图3a的患者信息屏幕350，以及“查看”按钮368的选择可以过渡到诸如图3d所示的查看屏幕。注意，隐私屏幕图标354与在其他用户界面屏幕上位于相同的位置，以方便连续地访问。

图3d示出了查看屏幕335的一个实施例，该查看屏幕可以显示从样张屏幕330选择的图像数据以用于分析。可以向用户显示多个视口(例如334a、334b和334c)，每个视口显示一个图像以供进一步分析。用户可以例如通过选择适当的数字按钮381或下拉列表(未示出)来选择视口的确切数量。视口的数量可以根据过滤或成像模式的选择进行限制(例如，如果选择了立体成像模式，则只有偶数个视口可用，并且指示立体模式的图标(未显示)可以覆盖在(或选择)数字按钮381上)。在屏幕的一部分中，可以显示在样张显示器330上选择的缩略图382，以使得用户选择在视口中显示哪些图像。可以提供剪辑选择按钮385以将两个或更多个选择的图像剪辑在一起。可以向用户显示图标383(例如，字母的一侧为直尺或其他量尺侧的字母图标)，以允许用户在图像上进行注释和/或测量。期望将在一个图像上进行的测量值或注释扩展到其他类似图像(例如，包括来自相同或其他指定患者的视网膜的基本相同区域的至少一部分的图像)。可能实用的情况可能包括将真彩色图像上标识的地图样萎缩轮廓复制到相同眼睛区域的FAF-蓝色图像中，以查看各模态之间病变程度的差异。另一种情况可能是将先前就诊中的一个图像的注释复制到当前就诊中的另一图像(反之亦然)，作为工作流程的辅助工具并作为比较以查找变化。类似于图3a的患者信息屏幕350、图3b的采集屏幕345、图3c的样张屏幕330，可以提供可选的显示元件以过渡到其他用户界面屏幕，在这种情况下为“患者”367和“样张”387。例如，“患者”按钮367的选择可以过渡到图3a的患者信息屏幕350，并且“样张”按钮387的选择可以过渡到图3c的样张屏幕330。注意，隐私屏幕图标354与在其他用户界面屏幕上位于相同的位置，以方便连续地访问。

图3e示出了促进将注释(和/或测量值)从一个图像复制到另一图像的实施例。在此，在复制面板389中显示一系列图像(例如，三个图像)。源图标391(例如，“来自”图标)和目的地图标392(例如，“至”图标)分别指示应将从哪些图像注释和复制至哪些图像。源图标391描绘了眼睛或眼底图像(例如，圆形)，并且带有从其离开的第一箭头。目的地图标391描绘了眼睛或眼底图像(例如，圆形)，并且带有向其输入的第二箭头。复制面板389中的每个图像都包含一个占位符(区域395)，并可选地还包含一个侧向性指示符(OD或OS)，该指示符指定图像是右眼还是左眼。当将“来自”或“至”图标中的任一者拖到图像上时，其占位符395会填充相应的图标。例如，虚线箭头397示出“来自”图标391被拖动到复制面板389中的最左侧图像中。这将使得源图标391填充此最左侧图像的占位符395。这向用户显示该图像是否已被指定为“来自”图像、“至”图像，或均未指定。例如，示出了在复制面板389中最右侧图像的占位符填充有与目的地图标392匹配的图像/图标396，其指示注释/测量值将被复制到该图像。

可选地，源图像文件上的用户注释(或测量值)限定源图像文件的面积/区域，并且可以在目的地图像文件中识别匹配的面积/区域。可以例如通过对源图像文件和目的地图像文件进行图像配准、在源图像文件和目的地图像文件中识别相应的结构(例如，中央凹、视盘、主要血管结构等)、和/或从源图像文件和目的地图像文件的预定角(或其他标记)直接映射来识别目的地图像文件中的匹配区域。不管在目的地图像文件中如何识别匹配面积/区域，可选地，源图像文件中的用户注释都可以复制到目的地图像文件中的匹配面积/区域。以这种方式，如果在例如确切的结构左上角的区域处进行注释，则注释将被复制到目的地图像文件中相似结构左上角的相似区域。

图3f示出了描绘指定“来自”图像和“至”图像时的错误的示例。与图3e的元件相似的所有元件具有相似的附图标记并且在上面进行了描述。当将源图标391或目的地图标392拖动到第二图像时(已被拖动到第一图像之后)，第二图像将显示被拖动的图标，而第一图像将恢复为显示未指定的“占位符”395，确保一次仅一幅图像可以被指定为“来自”或“至”图像以用于复制注释。可替代地，可以指定多个目的地图像或“至”图像，在这种情况下，“来自”图像的注释将被复制到所有指定的“至”图像。然而，在允许单个“来自”图像和单个对应的“至”图像的图3f的本实施例中，虚线箭头399示出了“至”图标392在已经被拖动到图3e中的最右侧图像之后被拖动到中间图像。因此，在最右侧的图像中，图标396(来自图3e)被占位符395代替。通常，然后中间图像将用图标392的图像填充其占位符395，但是中间图像与当前指定的“来自”图像(例如，最左侧的图像)的侧向性不匹配。也就是说，最左边的图像具有OD的侧向性(例如，右眼)，而中间图像具有OS的侧向性(例如，左眼)。因此，中间图像被突出显示为错误(例如，通过使用突出显示框390)，并且复制按钮393被停用。也就是说，在复制注释之前，可以通过确认按钮(例如，“复制”按钮)393再次提示用户，只有当适当的“至”图像和适当的“来自”图像已被指定，该确认按钮才可用以确认选择了正确的图像和注释。由于图像可能具有不同的固视位置，因此需要使用考虑固视差异的眼模型对注释和/或测量值进行畸变校正，这将在下面标题为“畸变校正”的部分中进一步详细描述。

通常期望比较随时间推移的相同类型的图像以寻找变化。为了促进这一点，可以提供一个简单或快速的比较选项，从而当用户以某种方式选择了单个图像时，处理器会搜索与该图像具有相同成像条件的所有图像的可用数据并快速显示相似图像的集合。在优选实施例中，可以通过右键单击特定图像并从选项列表中选择该功能来完成该动作。在选择后，匹配成像模式(彩色、IR、FAF-绿色、FAF-蓝色等)、侧向性(OD/OS)、FOV(WF、UWF、剪辑等)、和/或匹配固视位置(或方向/角度)的同一患者的图像由处理器自动识别并显示在查看屏幕335中。然后可以将注释从源图像复制到作为组的多个目的地图像(例如，由用户选择)。本系统默认在左侧显示最新图像，并在其旁边的一个或多个视口中显示历史图像。本系统可以进一步设计为在一个视口中保持最新图像，同时通过按按钮、滚轮、自动电影播放或其他一些本领域技术人员可以理解的用户输入，按时间顺序浏览历史图像。这将使得用户容易地可视化(例如，视觉上识别或理解)随时间的任何变化。

对准注意事项

图4a示出了多个虹膜相机(例如，Cam1、Cam2和Cam3)至眼科成像系统的眼科(或眼睛)透镜207的附接。虹膜相机被定位成对虹膜成像(例如，被定位成对眼睛的外部成像)。这允许收集受试者眼睛的虹膜和瞳孔的图像，这些图像可用于促进眼科成像仪器/装置/系统与患者之间的对准。在图4a所示的实施例中，从患者的角度出发，相对于眼科透镜207，虹膜相机安装在眼科透镜207周围的约0度、180度和270度位置处。希望虹膜相机Cam1、Cam2和Cam3离轴工作，以免干扰主光路。虹膜相机在显示器上(例如，在图3b中的采集屏幕345的瞳孔流363上)提供患者眼睛的实时图像，以辅助患者的精细对准和获取。图4b示出了从0°或180°虹膜相机(例如Cam1或Cam2)收集的图像，而图4c示出了从位于270°的虹膜相机Cam3收集的图像。呈现给用户的虹膜相机图像可以为复合/合成图像，其显示有关患者瞳孔中心的理想位置与当前位置之间的偏移信息。操作者可以使用此信息使瞳孔居中，并经由十字工作台(cross table)关于患者眼睛设置正确的工作距离。例如，图4b示出了如何可以在图像上示出覆盖指导(半透明带400)以传达可以定位瞳孔以采集良好图像的可接受的范围。另外，图标(或动画)401显示应对系统进行哪种(以及如何)硬件控制或调节(在眼科装置上)，以实现所需的对准(正确对准)，在这种情况下为图2的操纵杆253的扭转。类似地，在图4c中，显示虚线十字线402以指示用于最佳成像的瞳孔的期望位置，并且图标(或动画)403指示操纵杆253应被平移(例如，向前、向后、向左、向右或这些的组合)以实现仪器相对于患者的最佳定位。

在任何给定时间，至少需要两个虹膜相机才能覆盖所有三个自由度(x，y，z)。通过检测患者的瞳孔并定位瞳孔的中心，然后将其与存储并校准的瞳孔中心参考值进行比较，来提取偏移信息。例如，虹膜相机Cam3(位于270°位置处)将患者瞳孔中心的x坐标映射到虹膜相机图像(由像素的行和列组成)的列坐标，而z坐标被映射到相机图像的行坐标。随着患者或仪器横向移动(例如，从右到左或从左到右)，图像横向移动(例如，从右到左)，并且当仪器向患者靠近或远离患者移动时，瞳孔图像会上下移动。由位于0°和180°的一个或两个虹膜相机(Cam1和/或Cam2)提取患者瞳孔的y坐标，因为他们将y坐标映射到图像的不同行。

这种相机的几何形状是有益的，因为它提供了更直观和有用的图像组合，以实现更快、更准确的患者对准。所提出的系统在基于瞳孔检测并在反馈回路中使用检测到的坐标来建立自动患者对准系统方面也可能非常有帮助。优点来自于以下事实：具有两个以上的相机，其中将相机中心与目标连接的线不在一个平面上相交(非共面视线)，从而在瞳孔检测中提供了更好的覆盖范围和更好的精度。还众所周知的是，具有视线不共面的相机提供了一种更容易的校准虹膜相机系统的方法。

另外，可以使用集成照明作为虹膜相机的一部分，而不是使用单独的照明源。例如，虹膜相机Cam1、Cam2和Cam3中的每一个可在其前孔径周围具有一个或多个LED410。可选地，集成的虹膜照明光源在红外波长区域(例如，＞780nm)中操作，该区域使得它们的光对于人眼是完全透明的/不可见的，因此不会干扰患者。另外，可以在相机传感器的前面使用长通滤镜，以滤出用于采集中间图像的任何对准光的影响。集成照明还提供了较小的包装尺寸，使操作者可以更好地观察患者的眼睛。还注意，当用于对视网膜成像的视网膜相机曝光时，使用的虹膜相机系统具有关闭集成照明的能力。因此，本系统避免了虹膜照明源410对视网膜的背照明。

这种虹膜相机结构方案的优点在于可以灵活地使用虹膜相机Cam1、Cam2或Cam3中的任一个来确定最小瞳孔大小，并让操作者确定对准是否足够精确以产生无伪影的眼底图像。如前所述，仪器可以以不同的配置使用，例如散瞳模式，在该模式中患者的瞳孔通过滴剂散开，或者患者天然具有大瞳孔；非散瞳模式，在该模式中瞳孔受限或以其他方式不足够大以用于散瞳模式。在非散瞳操作的情况下(例如，当瞳孔大小低于散瞳模式的最小大小时使用)，仪器可能不使用全功率视网膜(或眼底)照明(多照明光束路径情况下的两个/所有照明光束)，并且可以减小或改变视网膜照明光束的形状，以使得在穿过瞳孔时没有截断视网膜照明光的情况下进行成像。因此，从虹膜相机确定瞳孔大小可对选择操作模式具有直接影响。类似地，比较瞳孔大小，无论是由操作者手动进行还是由自动算法进行比较，都可以使操作者确定患者何时充分对准。这将使得缩短操作者的对准时间。

图5a至图5c示出了如何在一个或多个虹膜图像中将成像的瞳孔与参考最小瞳孔大小进行比较的示例性实施例。图5a示出了由图4a的侧相机Cam1或Cam2中的一者(例如，位于0°或180°处)成像的瞳孔与参考最小瞳孔大小的比较(例如，出于对准目的)。在图5a中，两条线(或条)501指示在从侧相机获得的图像上进行最佳成像的最小所需瞳孔大小。作为正确对准的指示，瞳孔应位于线501之内。为了便于可视化，可以提供瞳孔的轮廓(例如，椭圆)503。图5b示出了一个椭圆505，该椭圆显示了在两个方向(例如，在椭圆505的长轴和短轴上)上的最小瞳孔直径要求以及一个参考中心虚线，该虚线可以叠加在侧相机获得的图像上。出于示例目的，图5b示出了从侧相机观察时的合适的瞳孔对准。图5c示出了一个椭圆507，该椭圆显示了在从图4a的底部虹膜相机(例如，位于270°处的Cam3)获得的图像上在两个方向上的最小瞳孔直径要求。还示出了虚线十字准线402，用于指示用于最佳成像的瞳孔的期望位置。出于示例目的，图5c示出了从底部相机观察时合适的瞳孔对准。

需注意，在处理器中基于预校准来确定瞳孔椭圆(503、505和507)的长轴和短轴的值和/或条或线(501)的高度，其中，目标仪器用于确定取决于大小和形状或仪器的最小所需瞳孔要求与从虹膜相机(Cam1、Cam2和/或Cam3)获得的图像之间的映射。还需注意，可能存在此类校准值的不同集合以分别校准每个虹膜相机，并且还考虑了仪器的不同成像模式，例如散瞳与非散瞳。

图5a至图5c示出了实施例，其中，操作者使用覆盖图像来确定患者的瞳孔是否对准，以这种方式使其满足眼科成像系统(在这种情况下为狭缝扫描检眼镜)的特定操作模式的最小瞳孔直径要求。如上所述，操作者可以调整患者的对准(例如，使用操纵杆253或手动控制输入)，以使来自实时进给的患者眼睛的图像与覆盖图像一致。另外，还可以使用自动算法来提取患者的瞳孔直径，并将该提取的直径与仪器的已知的最小瞳孔直径要求的校准值进行比较。在这种情况下，可以将简单的二进制决策提供给操作者以开始捕获。也可以将仪器置于自动模式，在该模式中一旦提取的瞳孔直径大于仪器的最小瞳孔大小要求，和/或确认瞳孔位置具有足够的图像质量，便会自动拍摄眼底图像。另外，本系统可以基于瞳孔大小的自动检测在非散瞳模式和散瞳模式之间切换。如果满足瞳孔大小要求，则系统可以切换到散瞳模式，并且如果检测到对于散瞳成像瞳孔太小，则系统可以自动切换到非散瞳模式。

亮度调节

人的视网膜可以为浅色或深色。如果在深色的视网膜和浅色的视网膜上拍摄具有相同闪光强度和曝光的图像，则在深色的视网膜的情况下所得的输出图像可能太暗，而在浅色的视网膜的情况下可能饱和(例如过亮)。这些情况使成像装置操作者很难充分对准患者，这可能会导致次佳的图像捕获。通过获得关于是浅色还是深色的视网膜成像的反馈，可以自动调节闪光(例如，视网膜相机上的照明)，以确保在不同色的视网膜上始终保持明亮的图像。此外，在FA成像期间，例如，出血区域可能会出现饱和。同样，在ICG期间，脉络膜新生血管区域可能会出现饱和。如果临床医生对研究这些区域的细节感兴趣，诸如在视网膜相机的实时进给中，那么这种饱和将阻止他们看到任何东西。

在例如移动电话的消费者相机中，存在类似的问题，并且通过在预览期间分析图像并基于多个先前图像的亮度自动调节相机上的增益来解决该问题。这种针对视网膜成像的方法的问题在于，视网膜相机在一个指定的方向上对准以成像(例如，通过瞳孔到达眼底的目标区域)，并且患者的移动可能会使视网膜相机对不是视网膜的物项进行成像。也就是说，仅希望在对患者的视网膜成像时调节视网膜相机的增益，并且不考虑眨眼，眨眼可能由于照明光束从眼睑反射而显示为明亮的图像，或者眼睛的运动，眼睛的运动会阻止光线进入眼睛，这可能由于照明光束在进入眼睛内部时在瞳孔处截断而显示为暗的图像。换句话说，本系统的视网膜相机知道待成像的目标对象(例如眼底)，并且针对每个捕获的图像确定目标对象是否在捕获的图像中(例如，如果捕获的图像为有效)，并且仅将目标对象的捕获的图像用于调节相机增益的目的。在获得一致照明的图像方面，过去，产品具有闪光灯控件，操作者可以手动使用该控件来调节闪光灯。这样做的问题在于，操作者需要决定使用哪种闪光灯水平，并且这会导致由操作者可变性引起的图像亮度可变性。在此，描述了一种用于连续成像和分析视网膜中感兴趣的面积或区域以调节视网膜相机的增益的方法。分析成像的区域以确定它是否为有效的成像区域(例如，视网膜而不是眼睑)，并且如果它为有效的成像区域，则系统基于图像的亮度确定是增加还是降低视网膜相机的模拟增益。可选地，可以仅在图像对焦时调节增益。

图6示出了根据本发明的用于相机的自动亮度调节方法的示例实施例。在狭缝扫描眼科系统中的视网膜相机的上下文中描述了本实施例，但是应当理解，本发明可以扩展到其他类型的眼科成像系统。如上所述，在狭缝扫描眼科系统中，在视网膜(或眼底)上扫描照明狭缝，并且在每个扫描位置收集狭缝图像以构建全帧图像。可以连续重复此扫描处理以收集一系列全帧图像，诸如在实时成像流或视频进给中。为了易于实现，扫过视网膜的扫描内的一个扫描位置可以被指定为视网膜的感兴趣区域(ROI)(或感兴趣的FOV)，将基于该区域控制增益。例如，可以将与视网膜中心处的照明狭缝所覆盖的区域大致相对应的视网膜中央区域选择为ROI。应当理解，可以将视网膜上的任何其他区域或狭缝位置选择为感兴趣区域。通过将特定的狭缝位置选择为感兴趣区域，“ROI图像”(例如，可以收集来自给定照明下与感兴趣区域相对应的狭缝扫描位置的数据，也称为“照明图像”)可以在每个扫描期间(或在扫描之间的扫描仪的回程顺序期间)获得。在视网膜上给定的感兴趣区域处连续收集N个有效的ROI图像(例如，照明数据)。例如，在来自视网膜相机的实时视频进给中，可以收集与视频进给中的每个视频帧相对应的ROI图像。分析所收集的ROI图像。任何收集的不是视网膜一部分(例如，待成像的目标对象)的ROI图像都被指定为“无效”并且不用于自动增益控制，然后分析剩余的(有效)ROI图像以确定是否需要更改视网膜相机上的增益(例如，增加或减少)。工作流程如下：

1.当操作者选择开始扫描时，视网膜相机的增益被设置为预定的开始值，并且扫描开始(步骤601)。例如，可以将相机增益的开始值设置为其最大值。

2.在步骤603中，收集N个ROI图像(与视网膜上给定的感兴趣区域相对应的照明带数据，例如“照明图像”)。可以在来自视网膜相机的实时进给期间连续收集该数据(例如，以预览模式)，以便在预期眼底图像捕获顺序的情况下连续地调节其增益。

3.找到每个ROI图像的光束质心(步骤605)。质心可以对应于ROI图像的最亮区域(例如，最高强度的区域)。

4.使用质心作为光束照明在视网膜上的位置的引导，计算视网膜上的平均光束照明(步骤607)。

5.在步骤609中，检查以查看该数据是否来自待成像的目标对象(例如，视网膜)。这可以通过确定数据是否满足自动聚焦操作的最小条件和/或满足最小信噪比(SNR)来实现。例如，如果没有眼睛，则数据的SNR将低于最小阈值，并且可以将其指定为无效。如果数据具有足够的SNR，则本系统可以尝试自动聚焦操作(例如，使用质心)。该自动聚焦操作可以使用例如国际申请第PCT/EP2018/058138号中概述的方法，该申请通过引用全部并入本文。这种方法可能会尝试将质心与参考条或另一个质心信号对准。如果质心限定得不够好无法实现对准，例如，如果自动对焦失败，则可以将数据指定为无效。可替代地，或另外，虹膜相机可以用于确定收集的数据何时应当指定为无效。例如，如果虹膜相机识别出可能干扰眼底的捕获的情况(例如，眨眼或眼睛移动超过预定阈值)，则该数据可以被指定为无效。如果该数据被指定为无效，则其不用于增益控制，并且处理返回到步骤603。

6.在步骤611中，收集这些M个平均照明(从步骤607)，并计算所收集的平均照明的中值。例如，步骤611可以为运行中值计算(running median calculation)，其中，将每个新确定的平均照明(从步骤607)并入中值计算中(M个最近的平均照明中)。可替代地，本系统可以累积M个平均照明以确定它们的中值。

7.在步骤613中，如果来自步骤611的该中值照明大于上限强度阈值(并且大于视网膜相机的最小增益)，则在步骤615中减少视网膜相机的增益(例如，通过第一预定离散步骤)。然而，如果中值照明不大于上限强度阈值，则处理进行到步骤617。

8.在步骤617中，如果来自步骤611的中值照明小于下限强度阈值(并且小于视网膜相机上的最大增益)，则在步骤619中增加视网膜相机的增益(例如，通过第二预定离散步骤)。然而，如果中值照明不小于下限强度阈值，则处理返回到步骤603。

9.如果在步骤615或步骤619中进行了增益改变，则在步骤621中，系统在返回步骤603之前等待预定的时间段(例如，等待该增益改变生效)。

在为患者成像时，该工作流程可以连续运行，但是如果用户更改了给定的感兴趣区域，则该工作流程可以重新启动。以这种方式，连续地调节视网膜的预览图像(例如，视网膜图像的运行流)的强度。

用户可以通过单击实时成像流上的新感兴趣区域来更改已优化的视网膜区域(例如，调节相机增益的ROI)。然后将该信息用作至所接收图像中(例如，扫描中的哪个带图像)要进行增益控制处理的位置的输入。增益优化的工作流程将与上面提到的相同，但具有不同的要分析的成像区域。可选地，为了尽可能快地保持实时采集，用户可以选择的图像区域可以被限制为全帧图像或视频帧内的预设数量的面积区域。如果用户单击这些区域之一中的任何位置，则整个区域可用于优化，或者可将优化限于所选区域内的预定区域(例如，照明条)。

该自动亮度调节可以与国际申请第PCT/EP2018/058138号中描述的自动聚焦功能相结合，以在采集图像之前进行全图像优化，以确保捕获的图像是一致且最佳的。例如，参考图3b，区域420示出了聚焦工具，其中，系统的焦点一直在调节，直到照明光束93的光束质心91基本上与参考条92对准为止，参考条92可以例如通过校准来确定。可替代地，如果ROI由两个照明光束照明，则可以调节焦点，直到两个光束各自的光束质心对准为止。自动亮度功能在FA和ICG成像期间将具有重要价值，因为在成像的不同阶段(例如洗入和洗出)，增益可能会不断变化。同样，如果用户可以选择调节亮度的选项，则用户可以在FA电影期间在没有饱和的情况下监测视网膜的某些区域。

畸变校正

应当理解，眼底为曲形的，但是眼底图像通常为二维(例如，平面)图像。因为眼底图像为曲面的平面表示，所以在确定其投影时需要考虑变形。在此处理中，将对传感器收集的原始图像进行处理以创建畸变补偿图像，该图像可以呈现给用户，也可以用于进一步的处理(诸如配准和剪辑)中。如本领域技术人员所知，有许多方法可以实现这一点。在一个实施例中，使用基于模型的方法，其中将2D数据映射到眼睛的3D模型。除了在投影图像时考虑畸变之外，还期望在进行测量、在两个图像之间复制测量值和注释、以及在图像未以相同的固视拍摄的情况下对图像进行剪辑时加以考虑。

使图像补偿致能成像处理中固有的畸变的第一步是识别锚点(anchor point)。该锚点可以为中央凹或视盘或任意位置。这可以通过将中央凹识别为仪器的固视位置来启用。在替代实施例中，用户可以选择锚点，或图像中的可以用作锚点的诸如中央凹的特征。在替代实施例中，可以通过自动识别图像中的诸如中央凹或视盘等感兴趣的特征来选择锚点。

图7示出了概念性三维(3D)球体(或部分球体)，其可以代表眼底的曲率。在识别出锚点之后，可以使用经由3D单位射线矢量描述每个图像像素的逆投影，将图像投影到概念性3D球体上(如图7所示)。这种方法需要了解系统的光学畸变。在一个实施例中，这种畸变可以用径向对称多项式表示。通常很方便将射线角度编码为单位向量(例如，(1，m，n)＝(cosφsinθ，sinφsinθ，cosθ))。这些单位向量将像素及其图像数据放置在单位球体上。然后传感器上的坐标(x，y)由下式给出：

其中，θ为与视场中心的夹角，以及v为视场半角

参数“a”和“b”可以根据经验设置为a＝1.06和b＝-0.15，因为这些值给出了良好的透镜畸变近似值。如果已知的话，也可以使用一种说明眼睛的形状的模型。图像可以根据其相对固视位置在3D球体上对准。在投影图像的2D像素坐标与其在3D逆投影空间中的坐标之间的映射解释为该算法的结果。

为了实现结构上正确的测量，眼科成像系统可能会结合将投影与其输出的图像反向的数据。克服此挑战的一种方法是在除原始2D图像之外，存储三个2D阵列，该2D阵列包含原始图像中的每个点的x、y和z坐标。替代实施例将3D位置存储在具有2D图像中每个位置的2D坐标的阵列中。该方法包括在医学数字成像和通信(DICOM)标准的广角眼科摄影图像模块中。由于待存储和管理的数据量可能很大，因此该方法可能会遇到性能问题，尤其是在高分辨率成像的情况下。在补偿此问题的替代方法中，本系统仅存储执行的任意测量的坐标。可替代地或组合地，存储可以在任意的2D位置集合上运行以生成相关的3D位置的模型。这具有额外的好处，即允许将来在数据被收集和存储甚至定制到成像后的眼睛后对模型进行改进。

剪辑注意事项

如前所述，系统的光学器件确定系统的最大视场。在狭缝扫描检眼镜的一个实施例中，按照ISO标准10940，使用长宽比约为30∶1的矩形照明线捕获FOV为90°的单个图像。如果希望扩展到该视场之外，则可以改变眼睛相对于仪器的旋转度，捕获另一幅图像，然后剪辑所得图像。调节眼睛相对于系统的旋转的最简单方法是调节眼睛的固视。这可以通过调节固视目标在系统中的位置来实现。眼底图像的剪辑可以通过提供更完整的视网膜视图来辅助临床医生。眼底图像剪辑是扩展成像视场(FOV)的常用技术，并且已作为眼底相机的功能提供。美国公开第2017/0316565号中描述了用于对宽视场眼底图像进行剪辑的技术，其全部内容通过引用并入本文。

图8示出了用于收集可以被拼接(例如，剪辑化)以提供更大视场的多个图像的两个采集模式的示例。图8中的框A示出了拼接在一起以在水平方向上获得135°视场的两个不同图像80和81。图8中的框B示出了收集的四个图像82、83、84和85，以创建在水平方向和垂直方向上均达到135°视场的图像。通过在图像之间选择合适的过渡区域，并仅在这些过渡处在特定接缝附近执行混合，而不是在整个重叠区域中进行混合，可以改善最终剪辑的外观。接缝查找算法试图在重叠区域产生切口，从而产生最佳外观的混合剪辑。

选择重叠区域和过渡区域(接缝)有多种可行性。示例包括识别使接缝处的扫描之间的差异最小化的接缝，以及在图像的几何边界之间进行选择。有时通过在剪辑图像的顶部绘制线条来指示哪个图像有利于剪辑，但是在没有构成是如何有利于最终图像的任何指示的情况下存在很多次剪辑。希望找到不是一个边缘的边界，而是识别重要的特征的边界(诸如中央凹或视神经头)，并且不是选择切穿这些关键特征的边界。处理器可以识别出哪些图像关键特征可以最好地可视化，因此可以将更多的那种图像用于剪辑。在另一实施例中，出于剪辑的目的，用户可以具有调节接缝的选项以选择更多的一个图像和更少的其他图像。

图9a示出了示例性的沃诺伊图，该图为基于到平面的特定子集中的点的距离将平面划分成区域。事先指定点集(称为种子、部位或生成器)，并且对于每个种子，都有一个对应的区域，该区域由比任何其他点更靠近该种子的所有点组成。这些区域称为沃诺伊单元。已经提出使用沃诺伊图进行剪辑的方法(例如，参见Laraqui等人在DOI：10.1007/s11042-016-3478-z的“使用沃诺伊图进行图像拼接”)。本文描述了其在剪辑眼底图像中的用途。对于眼底图像剪辑，种子点为每个剪辑图像的中心点。例如，图9b示出了代表两个剪辑图像的沃诺伊图，该两个剪辑图像在其各自的中心种子位置处具有十字准线。以中心点为种子，针对最终剪辑中的每个像素，选择图像中最靠近中心的像素。图9c示出了在两个图像剪辑情况下来自每个图像的像素贡献，如图8的框A所示。图9e示出了在两个图像情况下的示例剪辑。图9d示出了在四个图像剪辑情况下来自每个图像的像素贡献，如图8的框B所示。图9f示出了在四个图像情况下的示例剪辑图像。允许图像之间的小重叠，并且在该重叠区域中进行图像的混合。通过降低组成图像的重叠部分之间的照明和/或渐晕差异，混合可在最终剪辑中的图像之间创建更具自然感的过渡。为了辅助仪器用户以及剪辑图像，给出了示意图(例如剪辑图标901和902)，该示意图说明了接缝在剪辑图像中的位置以及哪些成分(图像)有利于呈现剪辑图像的哪个部分。通常，剪辑图像示意图或图标(901和902)指示组成剪辑的眼底图像的部分重叠的眼底图像的边界。换句话说，剪辑图标(901和902)通常描绘了它们各自的剪辑图像的外周形状，并且被分为多个扇区，每个扇区对应于该剪辑图像中的单个(贡献)图像，并且每个扇区的形状通常描绘其对应图像的有利于剪辑图像的部分。

性能增强

眼科图像可能是高分辨率图像(诸如4K×4K)，并且此类大文件可能会对文件操纵操作(诸如图像加载和图像处理(包括如上所述的畸变校正和剪辑)以及其他更典型的图像处理(诸如亮度、对比度、饱和度、伽玛、清晰度等的调节)具有显著的影响。另一方面，在呈现(显示)加载图像的计算机屏幕上的视口通常具有非常低的分辨率，诸如0.3K×0.3K。这种差异可能会导致典型图像呈现操作(诸如将图像加载到视口上或视口缩放和平移)中的性能达不到最佳效果。例如，通常仅在选择图像进行查看时才加载图像，并且通常不应用任何所需的图像处理，直到在视口中调用该图像进行查看(例如，要呈现/显示)，如图3d所示。该所需的图像处理可以包括例如畸变校正和/或剪辑。通常，加载的图像(以全分辨率)会调节为视口分辨率以进行显示(例如，通过计算机的操作系统或其他显示API，例如，应用程序编程接口)。类似地，在缩放操作中，根据缩放因子调节加载的图像(或图像的选择部分)的大小以进行显示。因此，通常加载的图像和在计算机屏幕上显示的图像之间不具有像素到像素的相关性。这会使显示项目的屏幕测量变得复杂。还需注意，通常在加载的图像的全分辨率下应用任何图像处理，并且将所得的已处理图像重新缩放以显示到视口。另外，当当前加载的图像从视口中移除(例如不再显示)时，当前加载的图像将从有源存储器中移除，使得如果以后再次调用同一图像，则需要重复相同的加载、处理和缩放过程以进行显示。本文提出了一种用于增强性能的新方案，该方案提供了关于图像处理(例如，亮度、对比度、饱和度、伽玛和清晰度)的更好的响应时间，以及具有更少的存储器消耗。还介绍了新的缩放和平移功能，这些功能是此新方案的产物，并且旨在使性能最大化。

如将理解的，多个大文件的加载对有源(例如，工作)存储器容量提出了很高的要求，但是这样的大文件可以促进典型的平移操作，其中在加载的图像上平移(或移动)视口。图10示出了在比视口具有更高分辨率的加载的图像上的视口典型、非优化、平移操作。以全分辨率加载图像11，并且矩形13a至13e表示视口15在图像11上的平移运动。也就是说，视口15示出了在计算机屏幕上显示的内容，并且视口15的大小限定了矩形13a至13e的大小。矩形13a至13e中的一个内的图像11部分限定了经由视口15在计算机屏幕上显示的内容。在本示例中，矩形13a代表视口15的初始位置，矩形13e代表视口15的最终位置，以及箭头17代表视口15从矩形13a至矩形13e跨图像11的平移运动。

以下为补偿上述一些难题的性能增强。例如，已经发现当前的性能增强将初始图像加载时间减少了约80％，将存储容量要求降低了约30％，将某些图像处理时间减少到用户难以察觉的程度，并且基本上保持了显示图像与工作存储器中加载的图像之间的一对一分辨率(或接近像素到像素)匹配。

首先，本实施例可以实现图像预取的各个阶段。例如，本眼科装置可以自动获取背景线程中的图像以用于今日列表中的图像(例如，参见图3a的患者信息屏幕350)，而不管是否已经选择了任何图像进行查看。例如，在选择任何分析选项(356)或采集选项(357)之前，可以将与今日列表中的患者(例如，选定的患者355)相关的图像加载到背景中。可选地，可以将图像从最新加载到最旧。进一步可选地，该预取可以限于今天拍摄的图像以及同一患者最近的医生就诊的预定数量(例如，一次或两次)。也可以在采集阶段应用预取(例如，参见图3b中的采集屏幕345)。例如，当采集(例如，捕获)每个图像时，如区域365中列出的那样，所采集的图像被预取(例如，加载)并处理(例如，图像校正)以进行显示。也可以在查看阶段应用预取(例如，参见图3c的样张显示330)。如上所述，样张显示330示出了针对特定患者收集的图像的缩略图370，并且操作者从该收集中选择图像以用于进一步分析。在选择每个图像时，将所选图像的缩略图放置在选择箱371中。可选地，一旦操作者实现样张显示330，并且在用户选择任何缩略图之前，就可以开始预取。也就是说，本眼科装置可以从最新到最旧对由缩略图370表示的图像的整个集合进行预取(并且应用畸变校正)。然而，如选择箱371所标识的，用户选择的图像可以被分配更高的优先级以用于加载和畸变校正。

如下面在“自动发现和数据同步”部分中更充分地说明的，本眼科装置可以为多个类似眼科装置、不同医疗设备、数据库等的网络的一部分。此外，单个眼科装置在其内部存储器中可能不具有全部患者数据(例如，图像)。因此，作为该预取操作的一部分，眼科装置可以经由网络从其他眼科装置请求并检索患者图像的副本。

如上所述，在加载每个图像时，可选地对其进行畸变校正(或以其他方式进行成像处理)，并使其成为图像金字塔的基础。每个图像金字塔按分辨率递减的顺序包括其基础图像的多个副本。原始加载的图像可能会被丢弃。也就是说，不是存储预取的图像，而是将每个预取的图像的多个副本以及可选地畸变校正的图像以各种降低的分辨率作为相应的组(在眼科装置内)存储在图像高速缓存中。每组图像可以构成图像金字塔。

图11示出了从预取(或加载)的图像22创建图像金字塔21的示例。图像金字塔21包括基础图像23a和基础图像23a的多个降低分辨率的副本(例如23b至23e)，以存储到图像高速缓存中。图像高速缓存可以保持在短期存储器(例如，诸如DRAM或SRAM的有源存储器)中或长期存储器(例如，硬盘驱动器或固态驱动器)中。可选地，基础图像23a(例如，图像金字塔21中的起始图像或最高分辨率图像)可以具有与加载的图像22的分辨率匹配的分辨率。可替代地，基础图像23a可以具有例如2K×2K的大致预定的分辨率(例如，图像中的像素数量)，而不管所加载的图像22的原始分辨率如何。如果基础图像23a具有预定分辨率，则可以将加载的图像22调节为预定分辨率。例如，如果加载的图像22具有比预定分辨率更高的分辨率(例如，加载的图像22具有4K×4K、6K×6K或8K×8K的分辨率)，则可以将加载的图像22调节(例如，降采样)为基本上匹配基础图像23a的预定分辨率匹配。然而，在当前的优选实施例中，并且如图11所示，基础图像23a的分辨率由加载图像22的分辨率限定(例如，使其等于)。以这种方式，当视口显示最大放大时，可用的最高分辨率图像(例如，加载的图像22的分辨率)将用于提供最佳的放大分辨率，如将在下面更全面地说明。在任何一种情况下，任何所需的图像预处理(诸如，针对眼睛的曲率进行畸变校正)都可以应用于加载的图像22，并且所得的校正的图像用于限定基础图像23a。以这种方式，不仅基础图像23a，而是所有较低分辨率的副本23b至23e也将被畸变校正(例如，预处理)并准备用于显示。这减少了从图像金字塔21加载图像时将图像加载到视口上所需的时间，因为这避免了每次加载图像进行显示时都必须重新应用畸变校正。可选地，在图像金字塔21中的每个降低分辨率的步骤中，每个图像副本将其基础图像(或其最前一步的图像副本)的分辨率降低预定比例，例如1/2或1/4。可以将通常应用于加载的图像22以准备显示的畸变校正(和其他图像预处理)可替代地应用于图像金字塔21中的所有图像23a至23e，并且可以将畸变校正的图像金字塔21存储在图像高速缓存中以供以后访问。加载的图像22可以被丢弃。以这种方式，每个加载的图像22被对应的图像金字塔21代替。

在操作中，当用户经由给定分辨率的视口选择用于呈现的图像时，将视口的分辨率与用户选择的图像相对应的图像金字塔21中不同分辨率副本进行比较。选择与视口最接近但分辨率更高的副本以加载到视口中。如上所述，由于存储的图像副本已经被畸变校正，因此不需要像通常情况那样进行任何畸变校正。此外，尽管将图像加载到视口中通常需要视口指定的其他图像处理(例如，亮度、对比度、饱和度、伽玛、清晰度等)，因为从图像金字塔中选择的图像副本可能会比原始加载的图像22的分辨率低得多，所以这种额外的图像处理可以以比典型时间少得多的时间完成。这些功能大大减少了将图像加载到视口所需的时间。

图12示出了具有零缩放的图像的显示。在本示例中，正方形31代表视口，并且图像33为从图像金字塔中选择的具有最接近视口31但分辨率高于视口31(例如大小)的图像。帧35代表视口31，它指示应在视口31内呈现的图像33的部分。在各实施例中，在视口31中呈现图像之前，加载的图像33经历裁剪阶段以限定裁剪的图像37。然而，由于帧35包含整个图像33，因此裁剪的图像37为图像33的完整副本。然后调节裁剪的图像37的大小以匹配视口31的分辨率以进行呈现。

图13示出了根据一些实施例的缩放操作。在本示例中，帧35再次指示应在视口31内呈现的图像33的部分。然而，由于图像33具有比视口31更高的分辨率，因此缩放操作基本上限定了针对裁剪的图像37的裁剪区域。再者，如果需要，调节裁剪的图像37的分辨率的大小以匹配视口31的分辨率以用于呈现。如果用户要进一步放大到超过图像33的分辨率的程度，则图像33将被图像金字塔中的另一个图像替换，该另一个图像的分辨率最接近但高于当前缩放值，并且当前的呈现顺序将应用于新加载的图像。

图14示出了根据本发明一些实施例的平移操作。在平移操作中，创建了大于视口45的裁剪图像43。在当前情况下，裁剪图像43内的帧41表示视口45。较大尺寸的裁剪图像43创建了缓冲区47，框41可在该缓冲区中移动。例如，矩形47可以代表帧41在平移运动中的初始位置，如箭头49所示。应当理解，裁剪图像43可以比原始加载的图像小得多，如图10中的图像11所示。也就是说，裁剪图像43从比原始图像更低分辨率的图像(例如，从如上所述的图像金字塔中选择)中裁剪而来的，因此对系统的存储容量要求低得多。如果将帧41移动到裁剪图像43的边界之外，则裁剪图像43将被具有另一个缓冲区的新裁剪图像替换，以继续帧41的运动。例如，如果帧41被移动到距裁剪图像43的边界预定距离阈值内，则在预期帧41移动超出裁剪图像43的边界时，可以加载新的裁剪图像以替换裁剪图像43。

自动发现和数据同步

通常，根据患者的病情，临床医生将需要多于一个的相同的眼科仪器，或者可能希望在另一种仪器上查看来自一种成像仪器的数据。期望仪器能够访问在另一仪器上收集的数据以促进随时间推移的数据比较。实现此目的的一种方法是使用便携式存储装置(例如，拇指或闪存驱动器)将数据从一台仪器手动复制到另一台仪器。显然，随着仪器数量的增加，这既费时又麻烦。中心服务器用于某些诊所，可以在网络上存储和访问所有仪器上收集的数据。这增加了诊所的成本，并且如果服务器关闭或网络不可访问，则数据可能不可用。可以购买电子病历(EMR)或图片存档和通信系统(PACS)软件，其中数据由第三方存储在服务器或云中的中心存储库中。同样，只有在网络和第三方服务器正常运行时数据才可用且费用增加到诊所。

在此，描述一种在多个仪器上异步更新患者数据的方法。通过这种方法，患者不必等待上次就诊时使用的仪器变得可用以便可以访问上次就诊时拍摄的图像。由于所有仪器上的患者数据被更新，因此任何仪器上都可以进行将来的采集和分析。本文描述的方法可以适用于两个(或更多个)相同类型的眼科诊断仪器(例如，两个狭缝扫描眼底成像仪)或两个(或更多个)共享通用软件元素的不同眼科仪器(例如，眼底成像仪和光学相干断层扫描系统，均由同一制造商制造并且因此具有相同的协议)。这两种仪器可以在同一物理位置或办公室中，也可以分布在卫生系统中的多个办公室之间，但通过网络连接。

图15示意性地示出了两个眼科诊断装置/系统的软件和联网组件。在本实施例中，每个装置710和720分别包含专用软件711和721，其包含负责仪器的基本操作和功能(包括初始化、数据管理、采集、查看和分析)的不同模块。每个装置都有其自己的图像数据库(712和722)或利用该装置收集的其他类型的诊断数据。另外，每个装置具有例如MySQL的患者数据库(713和723)，其负责存储患者信息，包括但不限于人口统计、检查历史以及图像注释和便笺。眼科装置可以具有相同的模态或不同的模态(例如眼底成像仪或OCT)。在当前上下文中，模态是指用于采集身体图像的一种设备。每个系统都连接到局域网(LAN)。一旦连接，每个系统都包含使它通过网络发送信号(例如，指示其存在于网络上的心跳信号)的软件，在该特定实施例中为通过TCP/IP层，该软件允许每个系统自动识别其他装置的存在，例如使用专有广播成员身份协议。所有在线眼科诊断系统都可以建立有关局域网中可用的其他在线成员的数据结构。对于某些LAN环境，可能会阻止TCP/IP上的广播消息。在这种情况下，可以执行装置的手动配置，以便各装置可以相互通信。

一旦装置知道网络上其他装置的存在，就可以在每个装置上的患者数据库713/723之间建立链接，以执行患者数据的同步。例如，眼科诊断装置的数据库同步可以通过使用MySQL多主复制来实现。这是例如，通过自动来回复制更改，在装置数据库之间建立数据一致性的过程。随时间推移的数据一致性是连续进行的。这涉及从源(主)装置到目的地(从)装置的数据更改的提取和应用(例如，推送)的动作。数据库彼此同步的两个或两个以上装置称为同步组。每个眼科诊断装置都用作主装置(向其他装置提供或推送数据)和从装置(从其他装置提取更改)。数据库同步可以在后台发生，并且应用软件711/721不需要知道复制。在本文描述的实施例中，图像数据712/722将不会被自动复制并且保留在每个单独的装置上。仅当在缺少该患者图像数据的仪器上访问该特定患者数据记录时，图像数据才能从一个装置传输到另一装置。图像数据可以经由不同的网络层(例如HTTP或点对点)来发送。在替代实施例中，数据可以存储在两个仪器上或中心服务器上。可选地，为了辅助此功能，作为数据库同步的一部分，同步组中的每个装置都可以记录同步组中哪个图像位于哪个其他装置中。

图16示出了用于控制眼科成像系统的示例方法Mthd_1。尽管本公开将特定步骤描述和说明为以特定顺序发生，但是本公开涵盖以任何适当顺序发生的方法的任何适当步骤。在步骤Stp_1中，在计算机屏幕或其他电子显示器上显示图形用户界面(GUI)。GUI包括信息显示区域，该信息显示区域显示来自对眼睛进行成像的眼科成像系统的至少一个相机的实时进给。在步骤Stp_3中，在信息显示区域上叠置对准指示符，该对准指示符指定对准时的眼睛的目标视野。在步骤Stp_5中，在信息显示区域上识别眼科成像系统的手动控制器。识别的手动控制器可由用户操作以改善相机和眼睛之间的对准。可以通过文本、视觉描绘和/或动画中的一个或多个来识别手动控制器。使眼睛与系统更好对准的(手动控制器的)操作说明也可以在信息显示器上显示。可选地，手动控制器及其操纵指令也可以能听到的传送。

图17示出了示例计算机系统(或计算装置或计算机装置)CS1。在一些实施例中，一个或多个计算机系统CS1可以提供本文描述或说明的功能，以执行本文描述或说明的一种或多种方法的一个或多个步骤。该计算机系统可以采用任何适当的物理形式。例如，计算机系统可以为嵌入式计算机系统、片上系统(SOC)、单板计算机系统(SBC)(诸如例如，模块计算机(COM)或模块系统(SOM)、台式计算机系统、便携式计算机或笔记本计算机系统、计算机系统网格、移动电话、个人数字助理(PDA)、服务器、平板计算机系统、增强型/虚拟现实装置、或这些系统中的两个或两个以上的组合。在适当的情况下，计算机系统可以驻留在云中，该云可以包括在一个或多个网络中的一个或多个云组件。

在一些实施例中，计算机系统CS1包括处理器Cmp1、存储器Cmp2，存储装置Cmp3、输入/输出(I/O)接口Cmp4、通信接口Cmp5和总线Cmp6。该计算机系统可以可选地还包括显示器Cmp7，例如计算机监视器或屏幕。

处理器Cmp1包括用于执行指令的硬件，诸如组成计算机程序的那些硬件。例如，处理器Cmp1可以为中央处理单元(CPU)或图形处理单元上的通用计算(GPGPU)。处理器Cmp1可以从内部寄存器、内部高速缓存、存储器Cmp2或存储装置Cmp3中检索(或获取)指令，对指令进行解码并执行该指令，然后将一个或多个结果写入内部寄存器、内部高速缓存、存储器Cmp2或存储装置Cmp3。在特定实施例中，处理器Cmp1可以包括一个或多个用于数据、指令或地址的内部高速缓存。处理器Cmp1可以包括一个或多个指令高速缓存、一个或多个数据高速缓存，诸如以保存数据表。指令高速缓存中的指令可以为存储器Cmp2或存储装置Cmp3中的指令的副本，并且指令高速缓存可以加速处理器Cmp1对那些指令的检索。处理器Cmp1可以包括任何适当数量的内部寄存器，并且可以包括一个或多个算术逻辑单元(ALU)。处理器Cmp1可以为多核处理器；或包含一个或多个处理器Cmp1。尽管本公开描述并示出了特定的处理器，但是本公开包含任何合适的处理器。

存储器Cmp2可以包括主存储器，该主存储器用于存储处理器Cmp1在处理期间执行或保持中间数据的指令。例如，计算机系统CS1可以从存储装置Cmp3或从另一个源(诸如另一个计算机系统CS1)向存储器Cmp2加载指令或数据(例如，数据表)。处理器Cmp1可以将指令和数据从存储器Cmp2加载到一个或多个内部寄存器或内部高速缓存中。为了执行指令，处理器Cmp1可以从内部寄存器或内部高速缓检索并解码指令。在指令执行期间或之后，处理器Cmp1可以将一个或多个结果(可能是中间结果或最终结果)写入内部寄存器、内部高速缓存、存储器Cmp2或存储装置Cmp3。总线Cmp6可以包括一个或多个存储器总线(每个可以包括地址总线和数据总线)，并且可以将处理器Cmp1耦接到存储器Cmp2和/或存储装置Cmp3。可选地，一个或多个存储器管理单元(MMU)有助于在处理器Cmp1和存储器Cmp2之间进行数据传输。存储器Cmp2(可以为快速的易失性存储器)可以包括随机存取存储器(RAM)，诸如动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)。存储装置Cmp3可以包括用于数据或指令的长期或大容量存储装置。存储装置Cmp3可以在计算机系统CS1的内部或外部，并且包括磁盘驱动器(例如，硬盘驱动器HDD或固态驱动器SSD)、闪存、ROM、EPROM、光盘、磁光盘、磁带、通用串行总线(USB)可访问的驱动器中的一个或多个、或其他类型的非易失性存储器。

I/O接口Cmp4可以为软件、硬件或二者的组合，并且包括用于与I/O装置通信的一个或多个接口(例如，串行或并行通信端口)，这可以使得能够与人(例如，用户)通信。例如，I/O装置可以包括键盘、小键盘、麦克风、监视器、鼠标、打印机、扫描仪、扬声器、静态相机、手写笔、平板电脑、触摸屏、轨迹球、摄像机、其他合适的I/O装置或这些装置中的两个或两个以上的组合。通信接口Cmp5可以提供与其他系统或网络通信的网络接口。通信接口Cmp5可以包括蓝牙接口或其他类型的基于包的通信。例如，通信接口Cmp5可以包括网络接口控制器(NIC)和/或用于与无线网络通信的无线NIC或无线适配器。通信接口Cmp5可以提供与WI-FI网络、自组织网络、个人局域网(PAN)、无线PAN(例如，蓝牙WPAN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、蜂窝电话网络(诸如例如，全球移动通信系统(GSM)网络)、互联网或这些网络中的两个或两个以上的组合的通信。

总线Cmp6可以在计算系统CS1的上述组件之间提供通信链接。例如，总线Cmp6可以包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强型工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、InfiniBand总线、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微通道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCIe)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会本地(VLB)总线或其他合适的总线、或者这些总线中的两个或两个以上的组合。

尽管本公开描述并示出了在特定布置中具有特定数目的特定组件的特定计算机系统，但是本公开涵盖了在任何适当布置中具有任何适当数目的任何适当组件的任何适当计算机系统。

在本文中，计算机可读非暂时性存储介质或媒介可以包括一个或一个以上基于半导体或其他集成电路(IC)(诸如例如，现场可编程门阵列(FPGA)或专用IC(ASIC))、硬盘驱动器(HDD)、混合硬盘驱动器(HHD)、光盘、光盘驱动器(ODD)、磁光盘、磁光驱动器、软盘、软盘驱动器(FDD)、磁带、固态驱动器(SSD)、RAM驱动器、安全数字卡或驱动器、任何其他合适的计算机可读非暂时性存储介质、或适当时这些存储介质中的两个或两个以上的任何合适组合。在适当的情况下，计算机可读的非暂时性存储介质可以为易失性、非易失性或易失性和非易失性的组合。

为了说明和描述的目的，已经提出本主题的前述实施例。这并不旨在是详尽的或将本主题的实施例限于所公开的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变化都是可行的。如本领域技术人员将理解的，在不脱离本公开的精神或基本特征的情况下，本主题可以以其他特定形式来实施。因此，尽管已经结合若干特定的实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，根据前述描述，许多其他的替代、修改和变化是显而易见的，并且本文所描述的本发明旨在包括所有落入所附权利要求书的精神和范围内的此类替代、修改、应用和变化。

Claims (23)

1.一种方法，包括：

在屏幕上显示图形用户界面(GUI)，所述GUI包括信息显示区域，所述信息显示区域显示来自对眼睛进行成像的眼科成像系统的至少一个相机的实时供给；

在所述信息显示区域上叠置对准指示符，所述对准指示符指定对准时所述眼睛的目标视野；

在所述信息显示区域上识别所述眼科成像系统的手动控制器，所述手动控制器能由用户操作以改善所述眼科成像系统和所述眼睛之间的对准。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述手动控制器的图形表示来识别所述手动控制器，所述方法还包括：

在所述信息显示区域上传送用于所述手动控制器的操纵信息以改善对准。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述操纵信息包括使所述手动控制器的所述图形表示动画化。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述操纵信息包括传达所述手动控制器的运动的箭头。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述对准指示符包括以下至少一项：(a)部分透明的条，指示对准时所述眼睛的瞳孔的最小高度；(b)两条线，指示对准时所述眼睛的瞳孔的最小高度；(c)十字准线，指定对准时所述眼睛的中心位置；以及(d)椭圆形，所述椭圆形的轮廓指定对准时所述眼睛的瞳孔的最小大小；以及

其中，所述最小高度或所述最小大小的确定基于至少部分地从所述实时供给中确定的眼睛测量值。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

至少部分地基于所述对准指示符与所述实时进给的比较，响应于确定所述眼睛对准而自动激活图像捕获顺序。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定所述实时供给中所述眼睛的瞳孔的大小，并基于确定的大小自动选择多个成像模态中的一个。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个成像模态包括散瞳成像模式和非散瞳成像模式。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述眼科成像系统包括向患者传达固视方向的固视灯，并且所述GUI包括与所述固视灯相关联的闪烁图标，所述方法还包括；

响应于用户对所述闪烁图标的选择，使所述固视灯闪烁。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用眼底相机捕获所述眼睛的图像；

确定所述眼睛的视网膜是否在捕获的图像内，如果确定所述视网膜在所述捕获的图像内，则将所述捕获的图像指定为有效，并且如果确定所述视网膜未在所述捕获的图像内，则将所述捕获的图像指定为无效；

评估预定数量的连续有效图像的照明；以及

至少部分地基于评估的所述照明来调节所述眼底相机的增益值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中：

来自所述眼底相机的所述捕获的图像为第一图像；以及

确定所述眼睛的视网膜是否在所述捕获的图像内的步骤包括：

使用第二相机捕获除所述眼底之外的第二图像；

至少部分地基于所述第二图像来确定所述第一图像中所述视网膜的存在。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述GUI包括隐私图标，所述隐私图标描绘具有至少部分打开的附接的遮光帘的计算机显示器，所述方法还包括：

响应于所述用户通过输入装置对所述隐私图标的选择，移除当前显示在所述信息显示区域中的视图信息。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

响应于所述用户对所述隐私图标的选择，至少部分地关闭所述隐私图标的所述遮光帘，所述遮光帘的关闭包括将所述遮光帘移动在所述隐私图标的计算机显示器上的描绘；以及

移除所述信息显示区域中的视图信息包括覆盖件，所述覆盖件在所述信息显示区域上行进并覆盖在所述信息显示区域上，所述覆盖件的行进模仿了所述遮光帘的关闭。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述GUI还包括源图标和目的地图标，所述方法还包括：

将至少一个源文件与所述源图标相关联，以及将至少一个目的地文件与所述目的地图标相关联；

响应于输入装置的用户输入，将与所述源图标相关联的所述源文件上的用户注释复制到与所述目的地图标相关联的所述目的地文件。

15.根据权利要求14所述的方法，其中：

所述至少一个源文件为源图像文件，以及所述至少一个目的文件为目的地图像文件；

所述源图像文件上的用户注释限定了所述源图像文件的区域；

将所述用户注释复制到所述目的地图像文件的匹配区域。

16.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述信息显示区域显示眼科信息；

所述GUI包括侧向性图标，所述侧向性图标指定在所述信息显示区域中显示的所述眼科信息是来自患者的左眼还是右眼，并且指示指定的所述侧向性是从所述患者的视角还是从医生的视角；以及

所述用户对所述侧向性图标的选择使得所述侧向性在所述医生的视角和所述患者的视角之间切换。

17.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述信息显示区域还显示由至少两个眼底图像组成的剪辑图像；

所述GUI包括描绘所述剪辑图像的外周形状的剪辑图标，所述剪辑图标被划分为多个扇区，每个扇区对应于单独的一个所述眼底图像，并且指示所述剪辑图像中的所述眼底图像的边界。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信息显示区域显示图像的选择，所述方法还包括：

响应于所述用户对图像选项内的目标图像的选择，

(a)识别所述目标图像的采集参数，所述采集参数包括固视角度、成像模式、侧向性和视场(FOV)、患者ID中的至少一项；

(b)访问图像数据库并识别具有与所述目标图像的识别的采集参数匹配的采集参数的至少一个第二图像；以及

(c)显示所述至少一个第二图像。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信息显示区域显示具有多个用户能选选项的患者病历访问入口，至少一个用户能选选项为与一个或多个图像相关联的目标选项，所述方法还包括：

响应于所述用户对所述目标选项的选择，开始加载与所述目标选项相关的图像，而不管所述用户是否选择查看与所述目标选项相关联的任何图像；

对于每个加载的图像，创建所述加载的图像的多个副本，所述多个副本具有降低的分辨率并存储在图像高速缓存存储器中；以及

通过从所述图像高速缓存存储器中显示较低分辨率最接近视口的第一分辨率但高于所述视口的第一分辨率的特定图像的较低分辨率副本，来响应所述用户选择在第一分辨率的视口内查看与所述目标选项相关联的所述特定图像。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，对所述用户选择查看所述特定图像的响应还包括：

裁剪待显示的副本的区域，裁剪区域对应于所述视口；以及

调节所述裁剪区域的大小以匹配所述视口的分辨率，并在所述视口中显示调节大小的所述裁剪区域。

21.根据权利要求19所述的方法，还包括：

如果当前显示的所述副本的分辨率大于所述视口的缩放选择，则通过对当前显示的所述副本进行裁剪以显示所述缩放选择而无需对所述副本应用缩放因子，来响应指定所述缩放选择的所述视口，否则将当前显示的所述副本替换为另一副本，所述另一副本的分辨率最接近所述视口的所述缩放选择的分辨率但大于所述视口的所述缩放选择的分辨率。

22.根据权利要求19所述的方法，还包括：

通过限定当前显示的所述副本的裁剪区域来响应所述视口的平移动作，所述裁剪区域大于所述视口，并且如果完全包含在所述裁剪区域内，则所述平移动作在所述裁剪区域内执行，并通过将当前的所述裁剪区域替换为从当前的所述裁剪区域偏移的新的裁剪区域，来响应在距当前的所述裁剪区域的边界的预定距离内进行的所述平移动作。

23.根据权利要求1所述的方法，还包括：

响应于所述眼科成像系统获得对计算机网络的访问，向所述计算机网络上的其他计算系统通知所述眼科成像系统的存在，自动识别所述网络上具有需要的患者病历的至少一个其他计算系统，并通过所述计算网络从所述至少一个其他计算系统检索所述需要的患者病历，所述患者病历不包括与检索到的所述需要的患者病历相关的任何图像；

响应于所述用户对与检索到的患者病历相关联的目标选项的选择，开始与所述目标选项相关联的所述图像的检索，而不管用户是否选择查看与所述目标选项相关联的任何图像。

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