CN111281337B - 图像采集设备及基于图像采集设备的眼底视网膜成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种图像采集设备及基于图像采集设备的眼底视网膜成像方法。所述图像采集设备包括：云台；云台相机，固定于所述云台上；光源，固定于所述云台上或待采集眼底图像用户的额托架上，用于提供所述待采集眼底图像用户的照明光线；接目镜，与所述云台相机连接，用于接收所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户的眼底后的眼底视网膜信息；所述云台相机用于根据所述眼底视网膜信息采集得到所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像。本发明实施例的技术方案，以实现自动追踪用户眼球得到更好的眼底视网膜图像。

Description

图像采集设备及基于图像采集设备的眼底视网膜成像方法

技术领域

本发明实施例涉及眼底成像技术领域，尤其涉及一种图像采集设备及基于图像采集设备的眼底视网膜成像方法。

背景技术

视网膜是位于眼睛内部的分层组织，能够将入射光转换为神经信号，适合在大脑的视觉皮层中进行进一步处理，因此，它是大脑的延伸，对视网膜成像和开发用于分析图像的技术引起了科研工作者极大的兴趣。

目前，一些商用的手持式的眼底相机，如台湾MIIS公司的眼底赫罗斯DEC眼底照相机、徐州柏惠生物的手持式眼底相机，还有基于手机进行拍摄眼底视网膜图像。虽然现有的相机已经能够获取到眼底视网膜图像，但由于人的眼球通常会不自觉地转动，而目前这些产品都无法自动跟随人眼进行拍摄，因此，在拍摄眼底视网膜图像时需要拍摄者跟随移动眼底相机追踪眼球，不仅给拍摄者造成很大困难，而且很难拍到符合医生进行疾病筛查或诊断所需的清晰眼底图像。此外，目前医院所使用的商用眼底相机虽然能够解决上述问题，但其成本过高、设备过于庞大，且不适用于移动到外面进行社区筛查，对卧床的病人或老人也不便于拍摄。

发明内容

本发明实施例提供一种图像采集设备及基于图像采集设备的眼底视网膜成像方法，以实现自动追踪用户眼球得到更好的眼底视网膜图像。

第一方面，本发明实施例提供了一种图像采集设备，该图像采集设备包括：云台；云台相机，固定于所述云台上；光源，固定于所述云台上或待采集眼底图像用户的额托架上，用于提供所述待采集眼底图像用户的照明光线；接目镜，与所述云台相机连接，用于接收所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户的眼底后的眼底视网膜信息；所述云台相机用于根据所述眼底视网膜信息采集得到所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像。

可选的，所述图像采集设备还包括接目镜固定件；所述接目镜固定件，用于与所述云台连接；还用于将所述接目镜固定在所述接目镜固定件中。

可选的，所述接目镜固定件包括第一固定件和第二固定件；所述第一固定件用于与所述云台连接，所述第二固定件应用于固定所述接目镜。

可选的，所述第一固定件是中空结构，且所述第一固定件内放置具有磁性的部件。

可选的，所述第二固定件是中空结构；所述第二固定件的厚度取值范围为1-2mm；所述第二固定件的材质是3D打印塑料。

可选的，所述图像采集设备还包括显示模块；所述显示模块，与所述云台相机相连，用于显示所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像。

可选的，所述光源包括LED灯、控制线和控制开关；所述LED灯通过所述控制线与所述控制开关电连接，所述控制开关用于控制所述LED灯向所述待采集眼底图像用户提供照明光线。

可选的，所述光源包括LED灯、万向定型软管、控制线和控制开关；所述LED灯通过所述控制线与所述控制开关电连接；所述万向定型软管用于固定所述控制线，还用于控制所述光源靠近所述待采集眼底图像用户的眼球；所述LED灯通过所述控制线与所述控制开关电连接，所述控制开关用于控制所述LED灯向所述待采集眼底图像用户提供照明光线。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于图像采集设备的眼底视网膜成像方法，该眼底视网膜成像方法包括：

通过光源提供进入待采集眼底图像用户眼底的照明光线；

根据所述接目镜接收到的所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户的眼底后的眼底视网膜信息，控制所述云台相机采集得到所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像。

可选的，通过光源提供进入待采集眼底图像用户眼底的照明光线，包括：

通过所述光源提供由所述待采集眼底图像用户的跨巩膜平面处进入的所述照明光线；或，

通过所述光源提供由所述待采集眼底图像用户的瞳孔处进入的所述照明光线。

本发明实施例的技术方案，所述图像采集设备包括：云台；云台相机，固定于所述云台上；光源，固定于所述云台上或待采集眼底图像用户的额托架上，用于提供所述待采集眼底图像用户的照明光线；接目镜，与所述云台相机连接，用于接收所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户的眼底后的眼底视网膜信息；所述云台相机用于根据所述眼底视网膜信息采集得到所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像，解决现有各种简易眼底相机都无法达到自动跟踪的目的，且需要拍摄者的一直调整拍摄角度才能获得较好的眼底视网膜图像的问题，以实现自动追踪用户眼球得到更好的眼底视网膜图像。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种图像采集设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种接目镜固定件的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种光源的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种光源的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种基于图像采集设备的眼底视网膜成像方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的光源提供进入待采集眼底图像用户眼底的照明光线的两种方式的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

图1为本发明实施例提供的一种图像采集设备的结构示意图，本实施例可适用于生物医学领域筛查常见视网膜疾病中的眼底成像的情况。该图像采集设备10的具体结构包括：

云台11；

云台相机，固定于所述云台11上；

光源，固定于所述云台11上或待采集眼底图像用户20的额托架上，用于提供所述待采集眼底图像用户20的照明光线；

接目镜12，与所述云台相机连接，用于接收所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户20的眼底后的眼底视网膜信息；

所述云台相机用于根据所述眼底视网膜信息采集得到所述待采集眼底图像用户20的眼底视网膜图像。

其中，云台相机可以为现有的摄像机，云台相机固定在所述云台上，云台是云台相机的支撑平台，即云台是摄像机的支撑平台，云台已经成为各种摄影必不可少的一种设备。

可以理解的是云台在控制信号的作用下可以自动移动、旋转等操作，则能够很好地解决因眼球移动而出现的眼底图像拍摄困难的问题，在云台实现跟随目标对象(即本实施例中的待采集眼底图像用户)自动移动等情况下，云台相机则既可自动扫描监视区域，也可在人为的操纵下跟踪待采集眼底图像用户，即本实施例中通过云台和云台相机解决了普通的相机无法直接用于眼底图像的获取的问题。

继续参见图1，待采集眼底图像用户20的眼球突起眼球前端的是透明角膜13，到眼底之前有一个晶体14，由于眼睛的特殊构造，外界的光无法直接照明，需要特殊的聚焦成像和照明方式，因此，实现眼底图像采集的一个重要部分是照明光路。本实施例中的光源，向所述待采集眼底图像用户的眼睛提供照明光线。

可以理解的是光源可以根据本领域技术人员的需要对光源的照明方式或相关光线参数进行设置，例如，可以对光源在照明时所使用的波长进行预先的设置。

光源可以固定在云台上，形成一个完全手持式的用于眼底图像采集的图像采集设备，也可固定在待采集眼底图像用户的额托架上。可以理解的是光源的固定方式可以根据本领域技术人员的不同需求进行相应的放置，以实现满足不同本实施例提供的图像采集设备的使用者的需求。

接目镜可以采用透镜组，轻便易于集成并具有良好的环境适应能力，方便设备的小型化和便携化。可以理解的是接目镜可以根据待采集眼底图像用户或本领域技术人员使用习惯的不同，实现接目镜的材料、焦距、透镜类型或组合透镜的更改。

具体的，本实施例提供的基于云台的云台相机自动采集眼底图像的图像采集设备，在光源提供的照明光线进入待采集眼底图像用户的眼睛后，眼底视网膜信息反馈至接目镜，再由接目镜聚焦到云台相机，由云台相机采集得到待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像，同时，云台相机可以显示该眼底视网膜图像。

本发明实施例的技术方案，所述图像采集设备包括：云台；云台相机，固定于所述云台上；光源，固定于所述云台上或待采集眼底图像用户的额托架上，用于提供所述待采集眼底图像用户的照明光线；接目镜，与所述云台相机连接，用于接收所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户的眼底后的眼底视网膜信息；所述云台相机用于根据所述眼底视网膜信息采集得到所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像，解决现有各种简易眼底相机都无法达到自动跟踪的目的，且需要拍摄者的一直调整拍摄角度才能获得较好的眼底视网膜图像的问题，以实现自动追踪待采集眼底图像用户眼球得到更好的眼底视网膜图像。

继续参见图1，所述图像采集设备10还包括接目镜固定件16；所述接目镜固定件16，用于与所述云台11连接；还用于将所述接目镜12固定在所述接目镜固定件16中。

可以理解的是接目镜固定件可以根据本领域技术人员的需求进行形状或大小等性能的设置，例如，本领域技术人员可以根据待采集眼底图像用户的需要改变接目镜固定件的长度等。

图2是本发明实施例提供的一种接目镜固定件的结构示意图。参见图2，所述接目镜固定件16包括第一固定件161和第二固定件162；所述第一固定件161用于与所述云台11连接，所述第二固定件162应用于固定所述接目镜16。

在上述实施例的基础上，所述第一固定件161是中空结构，且所述第一固定件161内放置具有磁性的部件。

示例性的，第一固定件可以为磁铁。

在上述实施例的基础上，所述第二固定件162是中空结构；所述第二固定件162的厚度取值范围为1-2mm；所述第二固定件162的材质是3D打印塑料。

具体的，为了减少固定件的重量，第二固定件可以采用中空设计，圆柱形固定方式，第二固定件的厚度取值范围可以为1-2mm，且使用3D打印塑料材质。可以理解的是第二固定件的厚度可以根据打印的精度更改，第二固定件的结构、长度等参数可以根据实际场景所需进行修改，本实施例仅对此进行解释说明，而不对其进行任何限制。

在上述实施例的基础上，所述图像采集设备10还包括显示模块；所述显示模块，与所述云台相机相连，用于显示所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像。

其中，显示模块可以为独立图像采集设备，附加与图像采集设备单独进行连接的显示装置，如显示屏，也可以为智能终端设备，智能终端设备与图像采集设备进行连接，智能终端设备可以为手机、平板电脑等。

具体的，显示模块与云台相机相连，在云台相机采集到待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像后，显示模块可以实现眼底视网膜图像的放大、显示等相关图像操作。

图3是本发明实施例提供的一种光源30的结构示意图。参见图3，所述光源包括LED灯31、控制线32和控制开关33；所述LED灯31通过所述控制线32与所述控制开关33电连接，所述控制开关33用于控制所述LED灯31向所述待采集眼底图像用户提供照明光线。

具体的，如果使用的控制线足够硬能够立住，则直接将其摆放到LED灯能够靠近待采集眼底图像用户眼睛的形状即可。

图4是本发明实施例提供的另一种光源30的结构示意图。参见图4，所述光源包括LED灯31、万向定型软管34、控制线32和控制开关33；所述LED灯31通过所述控制线32与所述控制开关33电连接；所述万向定型软管34用于固定所述控制线32，还用于控制所述光源靠近所述待采集眼底图像用户的眼球；所述LED灯31通过所述控制线32与所述控制开关33电连接，所述控制开关33用于控制所述LED灯31向所述待采集眼底图像用户提供照明光线。

具体的，如果使用的控制线较软或较细，无法直接立住，则使用万向定型软管将控制线以一定形状固定住，并使LED灯能够靠近待采集眼底图像用户眼睛。

另外需要说明的是在本实施例中，若接目镜与待采集眼底图像用户眼睛之间需要直接接触，则使用眼用胶浆，从而避免直接接触对待采集眼底图像用户眼睛造成伤害。

图5为本发明实施例提供的一种基于图像采集设备的眼底视网膜成像方法的流程图。本实施例可适用于生物医学领域筛查常见视网膜疾病中的眼底成像的情况，该方法由本发明实施例提供的图像采集设备实现。

相应的，本实施例的方法具体包括：

S510、通过光源提供进入待采集眼底图像用户眼底的照明光线。

图6是本发明实施例提供的光源提供进入待采集眼底图像用户眼底的照明光线的两种方式的示意图。参见图6和图1，在上述实施例的基础上，通过光源提供进入待采集眼底图像用户眼底的照明光线，包括：参见图6左图(a)，通过所述光源30提供由所述待采集眼底图像用户20的跨巩膜平面41处进入的所述照明光线；或，参见图6右图(b)，通过所述光源30提供由所述待采集眼底图像用户20的瞳孔42处进入的所述照明光线。

S520、根据所述接目镜接收到的所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户的眼底后的眼底视网膜信息，控制所述云台相机采集得到所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像。

具体的，在照明线进入待采集眼底图像用户的眼底后，拍摄者在云台相机的眼底视网膜图像显示界面上确定目标位置后，点击，则云台相机会自动跟踪待采集眼底图像用户眼底的目标位置，从而获取清晰的待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像。

本发明实施例的技术方案，通过光源提供进入待采集眼底图像用户眼底的照明光线，根据所述接目镜接收到的所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户的眼底后的眼底视网膜信息，控制所述云台相机采集得到所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像。针对现有的云台眼底相机的获取方式的缺点和不足之处，基于云台实现简易、自动的眼底视网膜图像采集设备(即本发明实施例提供的云台相机，也可以称为云台眼底相机)，实现待采集眼底图像用户眼睛的自动追踪，节约设备成本，同时轻便易操作。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种图像采集设备，其特征在于，包括：云台；云台相机，固定于所述云台上；光源，固定于所述云台上或待采集眼底图像用户的额托架上，用于提供所述待采集眼底图像用户的照明光线；接目镜，与所述云台相机连接，用于接收所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户的眼底后的眼底视网膜信息；所述云台相机用于根据所述眼底视网膜信息采集得到所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像；所述云台在控制信号的作用下自动移动、旋转，用于实现云台相机对待采集眼底图像用户眼球的自动跟踪；

所述图像采集设备还包括接目镜固定件；所述接目镜固定件，用于与所述云台连接；还用于将所述接目镜固定在所述接目镜固定件中；

所述接目镜固定件包括第一固定件和第二固定件；所述第一固定件用于与所述云台连接，所述第二固定件应用于固定所述接目镜；

所述第一固定件是中空结构，且所述第一固定件内放置具有磁性的部件；

所述第二固定件是中空结构；所述第二固定件的厚度取值范围为1-2mm；所述第二固定件的材质是3D打印塑料。

2.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备还包括显示模块；所述显示模块，与所述云台相机相连，用于显示所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像。

3.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述光源包括LED灯、控制线和控制开关；所述LED灯通过所述控制线与所述控制开关电连接，所述控制开关用于控制所述LED灯向所述待采集眼底图像用户提供照明光线。

4.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述光源包括LED灯、万向定型软管、控制线和控制开关；所述LED灯通过所述控制线与所述控制开关电连接；所述万向定型软管用于固定所述控制线，还用于控制所述光源靠近所述待采集眼底图像用户的眼球；所述LED灯通过所述控制线与所述控制开关电连接，所述控制开关用于控制所述LED灯向所述待采集眼底图像用户提供照明光线。

5.一种基于图像采集设备的眼底视网膜成像方法，由权利要求1-4任一项所述的图像采集设备执行，其特征在于，包括：

通过光源提供进入待采集眼底图像用户眼底的照明光线；

根据接目镜接收到的所述照明光线进入所述待采集眼底图像用户的眼底后的眼底视网膜信息，控制云台相机采集得到所述待采集眼底图像用户的眼底视网膜图像；

云台相机固定于云台上；

所述云台在控制信号的作用下自动移动、旋转，用于实现云台相机对待采集眼底图像用户眼球的自动跟踪。

6.根据权利要求5所述的眼底视网膜成像方法，其特征在于，通过光源提供进入待采集眼底图像用户眼底的照明光线，包括：

通过所述光源提供由所述待采集眼底图像用户的跨巩膜平面处进入的所述照明光线；或，

通过所述光源提供由所述待采集眼底图像用户的瞳孔处进入的所述照明光线。

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