CN113133740A - 一种大景深眼睛成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大景深眼睛成像设备，包括成像装置、处理终端以及显示装置，成像装置与处理终端电连接，处理终端与显示装置电连接；成像装置包括壳体、照明组件、角膜接触镜、前透镜组、至少一个分光镜、可调焦距的第一图像采集组件和至少一个可调焦距的第二图像采集组件，照明组件、第一图像采集组件以及第二图像采集组件均与处理终端电连接；角膜接触镜安装在壳体端部，照明组件与角膜接触镜连接，前透镜组与角膜接触镜共光轴的设置，分光镜位于前透镜组远离角膜接触镜的一端，并与前透镜组的光轴呈45°设置，第一图像采集组件与前透镜组共光轴的设置在分光镜远离前透镜组的一侧，分光镜分出光共光轴的设置一个第二图像采集组件。

Description

一种大景深眼睛成像设备

技术领域

本发明涉及眼部光学检测仪器技术领域，更准确的说涉及一种大景深眼睛成像设备。

背景技术

眼睛是人类获取信息的重要器官，眼睛疾病需要及时的发现和治疗，以免造成视力下降或失明的严重后果。对于婴幼儿来说，视网膜发生病变可能会导致弱视、失明甚至丧生，如果能够及时发现和治疗，可以显著的保留视力并降低致盲率。眼睛疾病的诊疗过程中需要用到眼睛成像装置。

现有技术中，眼底检查一般使用眼用照相机，传统的眼用照相机为非接触式，其视场角较小，检查过程中需要患者配合，而且非接触式眼用相机只能看到眼底中央区域，无法观察到眼底周边区域。婴幼儿(尤其是早产儿)的眼底疾病普遍发生在眼底边缘，且婴幼儿在检查过程中无法配合，采用非接触式眼用照相机无法有效对婴幼儿进行眼底检查。

为了对婴幼儿进行眼底检查，需要采用接触式眼睛成像设备。接触式眼睛成像设备使用前，需要对眼睛充分散瞳，并在角膜表面滴适量透明凝胶作为耦合剂；之后操作者手持接触式眼睛成像设备的镜头，将物镜贴合在角膜表面，通过凝胶保证物镜和角膜充分接触；之后调整设备至合适的照明亮度，并手动调焦使成像系统对焦在视网膜上；之后再观察和拍摄眼底图像、视频。接触式眼睛成像设备舒适性较差，在婴幼儿之外的人群应用不多。

现有接触式眼睛成像装置的视场角一般在120°-140°之间，单次拍摄无法覆盖整个视网膜。为了观察到视网膜的全部区域，需要先拍摄一张眼球后极部的图像，再转动镜头与眼轴的夹角，拍摄眼底周边上下左右的图像。由于眼底周边的焦距与眼球后极部的焦距不同，每次拍摄不同区域的图像时，需要重新手动调焦设置不同的焦距才能拍摄到清晰的图像。此外，不同患者的眼球大小不同、屈光不同导致存在较大的光学特性差异，为了获得整个眼底清晰的图像，操作者需要不断调焦。

综上，现有接触式眼睛成像装置的操作繁琐，导致检查难度较大，检查时间较长，检查效率较低，并会增加患者的不适度。此外，现有的接触式眼睛成像装置采用较强的可见光长时间照亮患者眼底，会进一步造成患者不适。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种大景深眼睛成像设备，通过提升成像设备的景深，减少对焦操作，以降低检查难度，减少检查时间，提升检查的质量和效率。

本发明的另一个目的在于提供一种大景深眼睛成像设备，通过设置照明组件的光源形式，减少可见光对患者眼部的刺激，提升患者舒适度。

为了达到上述目的，本发明提供一种大景深眼睛成像设备，包括成像装置、处理终端以及显示装置，所述成像装置与所述处理终端电连接，所述处理终端与所述显示装置电连接；所述成像装置包括壳体、照明组件、角膜接触镜、前透镜组、至少一个分光镜、可调焦距的第一图像采集组件和至少一个可调焦距的第二图像采集组件，所述照明组件、所述第一图像采集组件以及所述第二图像采集组件均与所述处理终端电连接；所述角膜接触镜安装在所述壳体端部，所述照明组件与所述角膜接触镜连接，所述前透镜组与角膜接触镜共光轴的设置在所述壳体内部，所述分光镜位于所述前透镜组远离所述角膜接触镜的一端，并与所述前透镜组的光轴呈45°设置，所述第一图像采集组件与所述前透镜组共光轴的设置在所述分光镜远离所述前透镜组的一侧，所述分光镜分出光共光轴的设置一个所述第二图像采集组件。

优选地，包括至少两个所述分光镜和至少两个所述第二图像采集组件，所述分光镜互相平行。

优选地，所述前透镜组与所述角膜接触镜、所述第一图像采集组件组成第一成像光路；所述前透镜组与所述角膜接触镜、所述第二图像采集组件组成第二成像光路；所述第一成像光路与所述第二成像光路焦点不同。

优选地，所述第一图像采集组件包括可调焦距的第一成像镜组和图像传感器，所述第一成像镜组与所述前透镜组共光轴的设置在所述分光镜远离所述前透镜组的一侧，所述第一成像镜组远离所述分光镜的一侧设置所述图像传感器，所述图像传感器与所述处理终端电连接。

优选地，所述第二图像采集组件包括可调焦距的第二成像镜组和图像传感器，所述第二成像镜组与所述分光镜分出光的光轴共轴的设置在所述分光镜的侧部，所述第二成像镜组远离所述分光镜的一侧设置所述图像传感器，所述图像传感器与所述处理终端电连接。

优选地，所述照明组件包括若干光源和若干导光器，所述导光器一端与所述光源对接，另一端延伸连接所述角膜接触镜；所述光源均与所述处理终端电连接。

优选地，所述光源为LED光源。

优选地，若干所述光源为白光LED或红外LED或白光LED和红外LED的混合。

与现有技术相比，本发明公开的一种大景深眼睛成像设备的优点在于：所述大景深眼睛成像设备的成像景深较大，观察和拍摄眼后极部及周边区域时无需反复对焦，即可获得高质量的图像，检查难度较低，检查时间较短，检查质量和效率均获得提升；使用所述大景深眼睛成像设备检查耗时较短，提高检查过程中患者的舒适度；所述大景深眼睛成像设备在观察过程中可设置无可见光，避免对患者眼部的刺激，提高检查过程中患者的舒适度。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1所示为本发明一种大景深眼睛成像设备的结构原理图。

如图2所示为本发明一种大景深眼睛成像设备的成像装置的结构示意图。

如图3所示为本发明一种大景深眼睛成像设备的成像装置与眼球对接时是的结构示意图。

如图4所示为本发明一种大景深眼睛成像设备的成像装置的一种变体的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本申请一种大景深眼睛成像设备包括成像装置1、处理终端2以及显示装置3，成像装置1与处理终端2电连接，处理终端2与显示装置3电连接。处理终端2控制成像装置1的工作状态，接受成像装置1传递的图像信息，并对图像进行处理后通过显示装置3显示。其中，处理终端2可以为ARM架构的智能终端，还可以为x86架构的平板电脑、笔记本、台式机等设备。显示装置3除了显示眼底图像外，还用于显示处理终端2所运行软件的界面，显示装置3可以为集成的显示器或独立的显示器。

如图2所示，成像装置1包括壳体10、照明组件11、角膜接触镜12、前透镜组13、分光镜14、可调焦距的第一图像采集组件15和可调焦距的第二图像采集组件16，照明组件11、第一图像采集组件15以及第二图像采集组件16均与处理终端2电连接。角膜接触镜12安装在壳体10端部，照明组件11安装在壳体10内部，且照明组件11与角膜接触镜12连接，前透镜组13安装在壳体10内部，且前透镜组13与角膜接触镜12共光轴，分光镜14安装在壳体10内部，且分光镜14位于前透镜组13远离角膜接触镜12的一端，分光镜14与前透镜组13的光轴呈45°设置，第一图像采集组件15与前透镜组13共光轴的设置在分光镜14远离前透镜组13的一侧，第二图像采集组件16与分光镜14分出光的光轴共轴的设置在分光镜14的侧部。

参见图3，角膜接触镜12通过耦合剂与眼球4的眼角膜41间接接触。前透镜组13与角膜接触镜12、第一图像采集组件15组成第一成像光路进行眼底成像，前透镜组13与角膜接触镜12、第二图像采集组件16组成第二成像光路进行眼底成像。第一图像采集组件15和第二图像采集组件16均可调焦距，设置第一图像采集组件15和第二图像采集组件16聚焦在不同的焦点，获得不同的景深范围。处理终端2接收来自第一图像采集组件15和第二图像采集组件16的图像，并通过景深融合软件，将不同景深范围的图像合成为景深更大的图像。

具体的，第一成像光路聚焦在A点，其景深范围为L1，第二成像光路聚焦在B点，其景深范围为L2；或者第一成像光路聚焦在B点，其景深范围为L2，第二成像光路聚焦在A点，其景深范围为L1。处理终端2将接收到的景深范围分别为L1和L2的图像合成，获得景深范围为综合景深L的图像。

进一步的，第一图像采集组件15包括可调焦距的第一成像镜组151和图像传感器152，第一成像镜组151与前透镜组13共光轴的设置在分光镜14远离前透镜组13的一侧，第一成像镜组151远离分光镜14的一侧设置图像传感器152。第二图像采集组件16包括可调焦距的第二成像镜组161和图像传感器162，第二成像镜组161与分光镜14分出光的光轴共轴的设置在分光镜14的侧部，第二成像镜组161远离分光镜14的一侧设置图像传感器162。图像传感器152及图像传感器162均与处理终端2电连接。

照明组件11包括若干光源111和若干导光器112，光源111的出光端与导光器112对齐设置，导光器112一端与光源111对接，另一端延伸连接角膜接触镜12。其中，光源111为LED光源。光源111与处理终端2电连接，处理终端2控制光源111的工作状态。

进一步的，若干光源111可为白光LED或红外LED或白光LED与红外LED的混合。处理终端2控制切换光源111的发光状态。当光源111为白光LED与红外LED的混合时，在观察眼底情况时，可控制白光LED关闭，红外LED点亮，显示红外眼底图像，防止白光对患者眼睛的刺激；拍摄彩色眼底图片之前，点亮白光LED并关闭红外LED，拍摄完成后关闭白光LED点亮红外LED。为了进一步减少对患者眼睛的刺激，仅采用红外LED时，在拍摄眼底图片时点亮红外LED，拍摄红外眼底图片。在对观察和拍摄要求较高时，采用白光LED，观察和拍摄彩色的眼底图像。

参见图4，成像装置1中可设置若干个分光镜14A和若干个第二图像采集组件16A，分光镜14A与分光镜14结构相同，第二图像采集组件16A与第二图像采集组件16结构相同。若干分光镜14A均位于前透镜组13远离角膜接触镜12的一端，与前透镜组13的光轴呈45°设置，且若干分光镜14A互相平行，第一图像采集组件15与前透镜组13共光轴的设置在若干分光镜14A远离前透镜组13的一侧，每个分光镜14A分出光均共光轴的设置一个第二图像采集组件16A。第一图像采集组件15以及第二图像采集组件16A均与处理终端2电连接，处理终端2将若干不同景深范围的图像合成为综合景深的图像。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种大景深眼睛成像设备，其特征在于，包括成像装置、处理终端以及显示装置，所述成像装置与所述处理终端电连接，所述处理终端与所述显示装置电连接；所述成像装置包括壳体、照明组件、角膜接触镜、前透镜组、至少一个分光镜、可调焦距的第一图像采集组件和至少一个可调焦距的第二图像采集组件，所述照明组件、所述第一图像采集组件以及所述第二图像采集组件均与所述处理终端电连接；所述角膜接触镜安装在所述壳体端部，所述照明组件与所述角膜接触镜连接，所述前透镜组与角膜接触镜共光轴的设置在所述壳体内部，所述分光镜位于所述前透镜组远离所述角膜接触镜的一端，并与所述前透镜组的光轴呈45°设置，所述第一图像采集组件与所述前透镜组共光轴的设置在所述分光镜远离所述前透镜组的一侧，所述分光镜分出光共光轴的设置一个所述第二图像采集组件。

2.如权利要求1所述的大景深眼睛成像设备，其特征在于，包括至少两个所述分光镜和至少两个所述第二图像采集组件，所述分光镜互相平行。

3.如权利要求1或2所述的大景深眼睛成像设备，其特征在于，所述前透镜组与所述角膜接触镜、所述第一图像采集组件组成第一成像光路；所述前透镜组与所述角膜接触镜、所述第二图像采集组件组成第二成像光路；所述第一成像光路与所述第二成像光路焦点不同。

4.如权利要求1或2所述的大景深眼睛成像设备，其特征在于，所述第一图像采集组件包括可调焦距的第一成像镜组和图像传感器，所述第一成像镜组与所述前透镜组共光轴的设置在所述分光镜远离所述前透镜组的一侧，所述第一成像镜组远离所述分光镜的一侧设置所述图像传感器，所述图像传感器与所述处理终端电连接。

5.如权利要求1或2所述的大景深眼睛成像设备，其特征在于，所述第二图像采集组件包括可调焦距的第二成像镜组和图像传感器，所述第二成像镜组与所述分光镜分出光的光轴共轴的设置在所述分光镜的侧部，所述第二成像镜组远离所述分光镜的一侧设置所述图像传感器，所述图像传感器与所述处理终端电连接。

6.如权利要求1或2所述的大景深眼睛成像设备，其特征在于，所述照明组件包括若干光源和若干导光器，所述导光器一端与所述光源对接，另一端延伸连接所述角膜接触镜；所述光源均与所述处理终端电连接。

7.如权利要求6所述的大景深眼睛成像设备，其特征在于，所述光源为LED光源。

8.如权利要求7所述的大景深眼睛成像设备，其特征在于，若干所述光源为白光LED或红外LED或白光LED和红外LED的混合。

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