CN111789571A - 两用检眼镜 - Google Patents

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李金鹏
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Abstract

两用检眼镜，它涉及一种医疗检测设备，具体涉及一种用于检查患者眼睛的检眼镜的改进。它包含照明系统、观察系统、检测系统；检测系统：检测系统实时检测使用者在虚拟病例图片中的检查位置，以便确认使用者观察的位置是否正确，检眼镜集成高精度的陀螺仪、加速度计、地磁场传感器，采用高性能的微处理器和先进的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，能够快速求解出检眼镜当前的实时运动姿态；姿态测量精度静态0.05度，动态0.1度，稳定性高。本发明同时关联虚拟眼底图片的视角区域，达到虚拟仿真检查眼底的效果。使传统的检眼镜变成两用检眼镜，检查真实病人的检眼镜和虚拟的检眼镜。

Description

两用检眼镜
技术领域
本发明涉及一种医疗检测设备，具体涉及一种用于检查患者眼睛的检眼镜的改进。
背景技术
检眼镜属于眼睛检测设备，目前检眼镜可分为直接检眼镜和间接检眼镜两种。直接检眼镜可直接检查眼底，不必散大瞳孔，在暗室中进行检查，检查者眼睛必须靠近患者的眼睛，用右眼检查患者的右眼，右手拿检眼镜，坐在或站在患者的右侧，左眼则反之，医者的另一手牵开患者的眼睑，先将检眼镜置于患者眼前约20cm，用+10D镜片检查患者的屈光间质是否透明，检查屈光间质后，可开始检查眼底各部分，转动透镜片的转盘可矫正医者和患者的屈光不正，若医者为正视眼或已配矫正眼镜，则看清眼底所用的屈光度表示被检眼的屈光情况。
这种光学设备特别是用于观察患者眼底，例如用于视网膜检查。检眼 镜必须以连续的顺序提供高分辨率的彩色图像或黑白图像，以便能够用于 对眼睛进行诊断以及用于执行和记录治疗手术。在此，眼底的成像、例如 视网膜的成像在光学上是一挑战，因为眼底的照明以及观察都必须通过眼 睛的比较小的入瞳来进行。此外，眼底通常仅仅具有对红色颜色成分占支 配地位的弱的反射性，使得眼底的反差明显的彩色图像通常只能借助具有强的蓝色和绿色成分的光源来产生。
目前的检眼镜均为单用途很多情况下不能检测到病人的真实情况，而且目前的检验镜稳定性差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种两用检眼镜，它植入六自由度传感器，跟踪和检测检眼镜的空间位置，然后把检眼镜的空间位置和检查者的视角关联，同时关联虚拟眼底图片的视角区域，达到虚拟仿真检查眼底的效果。使传统的检眼镜变成两用检眼镜，检查真实病人的检眼镜和虚拟的检眼镜。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含照明系统、观察系统、检测系统；检测系统：检测系统实时检测使用者在虚拟病例图片中的检查位置，以便确认使用者观察的位置是否正确。检眼镜集成高精度的陀螺仪、加速度计、地磁场传感器，采用高性能的微处理器和先进的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，能够快速求解出检眼镜当前的实时运动姿态。姿态测量精度静态 0.05 度，动态 0.1 度，稳定性高。
照明系统包含光源11、聚光透镜12、投射透镜13、折射镜14；光源设置在主体壳体内部，聚光透镜12设置在光源出口端，折射镜14设置在光源11的上方，投射透镜13设置在折射镜14的上部。
观察系统包含观察视窗、屈光补偿系统、屈光转盘；屈光补偿系统是用于补偿或中和检查者和被检查者两者结合的屈光不正，以获得对被检查者眼底的清晰观察。
屈光补偿系统是一个包含了一些具有不同屈光透镜的补偿镜片组成。
检测系统包含有驱动芯片、处理器；检测系统上设置有用于读取传感器的至少一个像素行的电子驱动电路，并且检眼镜包括电子控制器，该电子控制单器用于控制用于进行扫描的装置和电子驱动电路，使得照明射束在眼睛上的扫描与当前要读取的像素行的变化同步地进行。这种电子传感器采用MEMES传感器，通过有针对性地激活光敏像素区的某一区域中的至少一个像素行，并且同时去激活所有其他像素行，由此能够以电子方式实现与借助机械隙缝光阑相同的结果。合乎目的的是，电子驱动电路设计为分别读取单个的像素行。通过这种方式，可以实现电子传感器的极其精细的分辨率，该分辨率在典型的CMOS传感器中对应于大约5μm的高度。然而基本上也可以设想的是，借助电子驱动电路来联合多个像素行，特别是相邻的像素行，即始终共同激活、去激活或者读取，并且由此在分辨率劣化的情况下改进光产出。
本发明提供了一种两用检眼镜，它植入六自由度传感器，跟踪和检测检眼镜的空间位置，然后把检眼镜的空间位置和检查者的视角关联，同时关联虚拟眼底图片的视角区域，达到虚拟仿真检查眼底的效果。使传统的检眼镜变成两用检眼镜，检查真实病人的检眼镜和虚拟的检眼镜。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
附图标记说明：光源11、聚光透镜12、投射透镜13、折射镜14。
具体实施方式
参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含照明系统、观察系统、检测系统；检测系统：检测系统实时检测使用者在虚拟病例图片中的检查位置，以便确认使用者观察的位置是否正确。检眼镜集成高精度的陀螺仪、加速度计、地磁场传感器，采用高性能的微处理器和先进的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，能够快速求解出检眼镜当前的实时运动姿态。姿态测量精度静态 0.05 度，动态 0.1 度，稳定性高。
照明系统包含光源11、聚光透镜12、投射透镜13、折射镜14；光源设置在主体壳体内部，聚光透镜12设置在光源出口端，折射镜14设置在光源11的上方，投射透镜13设置在折射镜14的上部。
观察系统包含观察视窗、屈光补偿系统、屈光转盘；屈光补偿系统是用于补偿或中和检查者和被检查者两者结合的屈光不正，以获得对被检查者眼底的清晰观察。
屈光补偿系统是一个包含了一些具有不同屈光透镜的补偿镜片组成。
检测系统包含有驱动芯片、处理器；检测系统上设置有用于读取传感器的至少一个像素行的电子驱动电路，并且检眼镜包括电子控制器，该电子控制单器用于控制用于进行扫描的装置和电子驱动电路，使得照明射束在眼睛上的扫描与当前要读取的像素行的变化同步地进行。这种电子传感器采用MEMES传感器，通过有针对性地激活光敏像素区的某一区域中的至少一个像素行，并且同时去激活所有其他像素行，由此能够以电子方式实现与借助机械隙缝光阑相同的结果。合乎目的的是，电子驱动电路设计为分别读取单个的像素行。通过这种方式，可以实现电子传感器的极其精细的分辨率，该分辨率在典型的CMOS传感器中对应于大约5μm的高度。然而基本上也可以设想的是，借助电子驱动电路来联合多个像素行，特别是相邻的像素行，即始终共同激活、去激活或者读取，并且由此在分辨率劣化的情况下改进光产出。
驱动芯片采用高集成MEMES传感器，集成三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁场；
处理器采用32位ARM微控制器，高性能Cortex-M3内核；
测量维度：加速度3维度；角度3维度；陀螺仪3维度；磁场3维度；
量程包括加速度：±16g；陀螺仪：±2000°/s；角度：X、Z±180°，Y轴±90°；
分辨率包括加速度：0.0005g；陀螺仪：0.61°/s；
测量精度包括静态：0.05°；动态：0.1°；
数据输出内容包括加速度、角度、陀螺仪磁场、端口状态、四元素。
数据接口采用标准USBHID通讯接口。
滤波采用卡尔曼滤波技术。
本发明提供了一种两用检眼镜，它植入六自由度传感器，跟踪和检测检眼镜的空间位置，然后把检眼镜的空间位置和检查者的视角关联，同时关联虚拟眼底图片的视角区域，达到虚拟仿真检查眼底的效果。使传统的检眼镜变成两用检眼镜，检查真实病人的检眼镜和虚拟的检眼镜。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.两用检眼镜，其特征在于：它包含照明系统、观察系统、检测系统；检测系统：检测系统实时检测使用者在虚拟病例图片中的检查位置，以便确认使用者观察的位置是否正确，检眼镜集成高精度的陀螺仪、加速度计、地磁场传感器，采用高性能的微处理器和先进的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，能够快速求解出检眼镜当前的实时运动姿态；姿态测量精度静态 0.05 度，动态 0.1 度，稳定性高。
2.根据权利要求1所述的两用检眼镜，其特征在于：照明系统包含光源11、聚光透镜12、投射透镜13、折射镜14；光源设置在主体壳体内部，聚光透镜12设置在光源出口端，折射镜14设置在光源11的上方，投射透镜13设置在折射镜14的上部。
3.根据权利要求1所述的两用检眼镜，其特征在于：观察系统包含观察视窗、屈光补偿系统、屈光转盘；屈光补偿系统是用于补偿或中和检查者和被检查者两者结合的屈光不正，以获得对被检查者眼底的清晰观察。
4.根据权利要求1所述的两用检眼镜，其特征在于：屈光补偿系统是一个包含了一些具有不同屈光透镜的补偿镜片组成。
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