CN116250800A - 一种屈光状态的客观验光系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种屈光状态的客观验光系统及方法，包括：激光光源发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光，光学分束器将其分束成参考光路及测量光路；平面镜将参考光路原路反射，由干涉测量装置进行接收；光线调节装置对测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量，折射后的测量光路由测量物进行原路反射后被干涉测量装置接收；之后，干涉测量装置根据入射的测量光路及参考光路获取干涉测量信号，数据处理设备根据干涉测量信号获取测量物的屈光因素数据，并根据屈光因素数据获取测量物的屈光验光数据。本申请通过一次测量就可以实现由多种设备才能完成的眼科检查，可以快速了解眼球真实状态和判断近视情况，提高近视检查效率。

Description

一种屈光状态的客观验光系统及方法

技术领域

本申请涉及光学测量技术领域，具体涉及一种屈光状态的客观验光系统及方法。

背景技术

目前，随着信息化时代的到来，近视的低龄化、高度化趋势非常突出，保护眼睛引起高度重视。近视又称为屈光不正，是指眼睛在不使用调节时，平行光线通过眼的屈光作用后，不能在视网膜上形成清晰的物像，而在视网膜前或后方成像。

决定眼睛屈光状态的三个主要因素是眼轴长度(axial length，AL)，晶状体屈光力(lens power，LP)和角膜屈光力(corneal curvature)，通过测量分析眼轴长度、晶状体屈光力、角膜屈光力三者关系可以获得眼睛的屈光状态数据，又称为屈光度。传统眼科检查中，角膜屈光力使用角膜屈光力计测量，屈光度通过验光仪测量，眼轴测量需要采用A超或光学相干生物测量仪测量。

因此，传统眼科检查需要多种设备进行多次检查，不利于快速了解眼球真实状态和判断近视情况，检查项目繁多，近视检查效率较低。

发明内容

本申请提供了一种屈光状态的客观验光系统及方法，通过一次测量就可以实现由多种设备才能完成的眼科检查，可以快速了解眼球真实状态和判断近视情况，提高近视检查效率，该技术方案如下。

一方面，提供了一种屈光状态的客观验光系统，所述系统包括：激光光源、光学分束器、平面镜、光线调节装置、干涉测量装置以及数据处理设备；

所述激光光源，用于发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光；

所述光学分束器，用于将所述三束激光分束成参考光路以及测量光路；

所述平面镜，用于将所述光学分束器发射出的参考光路进行原路反射；反射后的所述参考光路透射过所述光学分束器，被所述干涉测量装置接收；

所述光线调节装置，用于对所述光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量；折射后的测量光路入射到所述测量物中，由所述测量物进行原路反射后，被所述干涉测量装置接收；

所述干涉测量装置，用于根据入射的所述测量光路以及所述参考光路，获取干涉测量信号；

所述数据处理设备，用于根据所述干涉测量信号，获取所述测量物对应的屈光因素数据，并根据所述屈光因素数据，获取所述测量物的屈光验光数据。

在一种可能的实施方式中，所述屈光因素数据包括：角膜厚度、晶状体厚度、角膜至视网膜黄斑中央的长度以及脉络膜厚度。

在一种可能的实施方式中，所述光线调节装置采用液体透镜组成的阵列，通过调节液体透镜阵列的正负极电压对所述光线调节装置的折射率和焦距进行改变，以形成不同曲率的凹凸透镜。

在一种可能的实施方式中，所述干涉测量装置，还用于：

基于光干涉原理，根据入射的所述测量光路以及所述参考光路生成对应的时域信号，并将所述时域信号变换为频域信号，以获取干涉测量信号。

在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：激光光纤耦合器，所述激光光纤耦合器设置在所述激光光源与所述光学分束器的中间；

所述激光光纤耦合器，用于将所述激光光源发射的所述三束激光混合成一束融合光源，入射至所述光学分束器中。

在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：激光分离棱镜，所述激光分离棱镜设置在所述光学分束器与所述干涉测量装置的中间；

所述激光分离棱镜由三种不同的折射率介质拼接组合而成，用于将所述测量物反射回来的所述测量光路还原成蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光。

又一方面，提供了一种屈光状态的客观验光方法，所述方法由一种屈光状态的客观验光系统中的数据处理设备执行，所述系统还包括激光光源、光学分束器、平面镜、光线调节装置以及干涉测量装置；

其中，所述激光光源，用于发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光；

所述光学分束器，用于将所述三束激光分束成参考光路以及测量光路；

所述平面镜，用于将所述光学分束器发射出的参考光路进行原路反射；反射后的所述参考光路透射过所述光学分束器，被所述干涉测量装置接收；

所述光线调节装置，用于对所述光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量；折射后的测量光路入射到所述测量物中，由所述测量物进行原路反射后，被所述干涉测量装置接收；

所述干涉测量装置，用于根据入射的所述测量光路以及所述参考光路，获取干涉测量信号；

所述方法包括：

根据所述干涉测量信号，获取所述测量物对应的屈光因素数据，并根据所述屈光因素数据，获取所述测量物的屈光验光数据。

再一方面，提供了一种屈光状态的客观验光装置，所述装置应用于一种屈光状态的客观验光系统中的数据处理设备，所述系统还包括激光光源、光学分束器、平面镜、光线调节装置以及干涉测量装置；

其中，所述激光光源，用于发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光；

所述光学分束器，用于将所述三束激光分束成参考光路以及测量光路；

所述平面镜，用于将所述光学分束器发射出的参考光路进行原路反射；反射后的所述参考光路透射过所述光学分束器，被所述干涉测量装置接收；

所述光线调节装置，用于对所述光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量；折射后的测量光路入射到所述测量物中，由所述测量物进行原路反射后，被所述干涉测量装置接收；

所述干涉测量装置，用于根据入射的所述测量光路以及所述参考光路，获取干涉测量信号；

所述装置包括：

屈光因素数据获取模块，用于根据所述干涉测量信号，获取所述测量物对应的屈光因素数据；

屈光验光数据获取模块，用于根据所述屈光因素数据，获取所述测量物的屈光验光数据。

在一种可能的实施方式中，所述屈光验光数据获取模块，包括：

脉络膜厚度获取单元，用于获取历史OCT图像数据，并根据所述历史OCT图像数据进行学习模型训练，以获取所述历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度；所述历史OCT图像数据包括多例一一对应的OCT原始图像、预处理后的OCT图像以及进行脉络膜标注的OCT图像；

眼球多模态数据近视比对模型构建单元，用于根据所述历史OCT图像数据、所述历史OCT图像数据对应的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据，构建眼球多模态数据近视比对模型；

屈光验光数据获取单元，用于将所述测量物对应的屈光因素数据输入至所述眼球多模态数据近视比对模型中，以获取所述测量物的屈光验光数据。

在一种可能的实施方式中，所述脉络膜厚度获取单元，还用于：

获取历史OCT图像数据，并根据所述历史OCT图像数据进行学习模型训练；

获取近视比对模型初始数据库；所述近视比对模型初始数据库包括所述历史OCT图像数据、所述历史OCT图像数据对应的除脉络膜厚度之外的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据；

通过训练后的学习模型对所述近视比对模型初始数据库进行计算处理，以获取所述历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度，并将所述历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度记录到所述近视比对模型初始数据库中，以形成近视比对模型最终数据库。

在一种可能的实施方式中，所述屈光验光数据获取单元，还用于：

将所述测量物对应的屈光因素数据输入至所述眼球多模态数据近视比对模型中，并获取所述眼球多模态数据近视比对模型中与所述测量物对应的屈光因素数据相同或相近的历史模型；

根据所述历史模型对应的历史屈光验光数据，获取所述测量物的屈光验光数据。

又一方面，提供了一种数据处理设备，所述数据处理设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述的一种屈光状态的客观验光方法。

再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述的一种屈光状态的客观验光方法。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

激光光源发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光，光学分束器将该三束激光分束成参考光路以及测量光路；平面镜将该光学分束器发射出的参考光路进行原路反射，反射后的参考光路透射过该光学分束器，被该干涉测量装置接收；同时，光线调节装置对该光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量，折射后的测量光路入射到测量物中，由该测量物进行原路反射后，被干涉测量装置接收；之后，干涉测量装置根据入射的测量光路以及参考光路，获取干涉测量信号，数据处理设备根据该干涉测量信号，获取测量物对应的屈光因素数据，并根据该屈光因素数据，获取该测量物的屈光验光数据。上述方案通过一次测量就可以实现由多种设备才能完成的眼科检查，可以快速了解眼球真实状态和判断近视情况，提高近视检查效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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。

图1是根据一示例性实施例示出的一种屈光状态的客观验光系统的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种屈光状态的客观验光方法的方法流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种眼球测量频域信号示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的不同波长激光穿透示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种屈光状态的客观验光装置的结构方框图。

图6示出了本申请一示例性实施例示出的数据处理设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应理解，在本申请实施例的描述中，术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。

图1是根据一示例性实施例示出的一种屈光状态的客观验光系统的结构示意图。该客观验光系统包括：激光光源、光学分束器G1、平面镜M2、光线调节装置R1、干涉测量装置L以及数据处理设备(图1未示出)；

该激光光源，用于发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光；

该光学分束器G1，用于将该三束激光分束成参考光路以及测量光路；

该平面镜M2，用于将该光学分束器G1发射出的参考光路进行原路反射；反射后的该参考光路透射过该光学分束器G1，被该干涉测量装置L接收；

该光线调节装置R1，用于对该光学分束器G1发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物M1(该测量物M1可以是眼球中央)的范围测量；折射后的测量光路入射到该测量物M1中，由该测量物M1进行原路反射后，被该干涉测量装置L接收；

该干涉测量装置L，用于根据入射的该测量光路以及该参考光路，获取干涉测量信号；

该数据处理设备，用于根据该干涉测量信号，获取该测量物M1对应的屈光因素数据，并根据该屈光因素数据，获取该测量物M1的屈光验光数据。

进一步的，该激光光源发射的三束激光，分别是450nm波长的蓝激光、530nm波长的绿激光、830nm波长的红外激光。

进一步的，在测量时，该光学分束器G1不停的以圆周形式进行旋转；该干涉测量信号为该干涉测量装置L获取该光学分束器G1旋转一周所对应的所有位置处产生的干涉测量信号。

进一步的，在图1中，平面镜M2后的虚线以及光线调节装置R1后的实线表示的测量物M1，长度h是指眼球的测量长度。

在一种可能的实施方式中，该屈光因素数据包括：角膜厚度、晶状体厚度、角膜至视网膜黄斑中央的长度以及脉络膜厚度。

在一种可能的实施方式中，该光线调节装置R1采用液体透镜组成的阵列，通过调节液体透镜阵列的正负极电压对该光线调节装置R1的折射率和焦距进行改变，以形成不同曲率的凹凸透镜。

进一步的，该光线调节装置R1由微型液体透镜组成阵列，可以通过调节正负极的电压改变液体透镜阵列的折射率和焦距，根据需要形成不同曲率的凹凸透镜，通过计算机程序对该液体透镜阵列的电压进行调整，从而改变液体透镜阵列的曲率，从而改变测量光路的发射光线的落点，让测量光线在一定的目标范围内对测量物M1进行测量。

可选的，该液体透镜阵列可以没有机械结构，完全通过电控操作，响应速度快，能够快速改变测量光路的光线路径，形成一个范围内的测量矩阵，从而能够对眼球表面(即上述测量物M1)进行范围测量。

在一种可能的实施方式中，该干涉测量装置L，还用于：

基于光干涉原理，根据入射的该测量光路以及该参考光路生成对应的时域信号，并将该时域信号变换为频域信号，以获取干涉测量信号。

进一步的，本实施例采用的基础原理是基于迈克尔孙干涉仪，因此测量光路和参考光路中的光线最终都会被反射回干涉该干涉测量装置L，基本物理常识，频率相同、振动方向一致、相位差恒定的两束光能够发生干涉，因为该光学分束器G1是一个旋转的装置，按照圆周运动，所以该干涉测量装置L通过测量干涉的差分信号，实际能够获得该光学分束器G1旋转一周不同时间点的干涉测量信号。该干涉测量装置L基于AD转换原理，将光学分束器G1旋转时不断产生的差分模拟信号(即上述时域信号)转换成电信号(即上述频域信号)，然后再通过傅里叶转换为频域信号提供分析。

可选的，该干涉测量装置L是一个完整的电子运算单元，可以根据需要将一定时间长度内的不同波长、不同时间点、不同位置的信号存储组成一个数据结构，通过对该数据结构的分析能够形成测量信号矩阵。

在一种可能的实施方式中，该系统还包括：激光光纤耦合器C1，该激光光纤耦合器C1设置在该激光光源与该光学分束器G1的中间；

该激光光纤耦合器C1，用于将该激光光源发射的该三束激光混合成一束融合光源，入射至该光学分束器G1中。

在一种可能的实施方式中，该系统还包括：激光分离棱镜S，该激光分离棱镜S设置在该光学分束器G1与该干涉测量装置L的中间；

该激光分离棱镜S由三种不同的折射率介质拼接组合而成，用于将该测量物M1反射回来的该测量光路还原成蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光。

进一步的，该激光分离棱镜S利用不同波长激光在不同介质上会产生不同折射角度的特性将混合在一起的450nm蓝激光、530nm绿激光、850nm红外激光重新还原成为三束不同波长的激光，最终照射在干涉测量装置L上。但是在还原过程中，每束光还原后因为激光分离棱镜S的材料特性和误差等等因素，会有功率的衰减和波长允差，如针对450nm的蓝激光，还原出来的可能是450nm±15nm的范围值。

在实际应用中，激光光源发射的这三束激光通过激光光纤耦合器C1混合成一束光源，从光源到干涉测量装置L之间存在有两条光路，分别为光学分束器G1分束成的参考光路以及测量光路；其中，参考光路被光学分束器G1反射后入射到上方的平面镜M2后反射回该光学分束器G1，之后透射过该光学分束器G1被干涉测量装置L接收；测量光路透射过光学分束器G2后照射在光线调节装置R1上，该光线调节装置R1对测量光路进行折射，测量光路经过折射后入射到测量物M1，之后测量物M1反射的光线原路返回，经由三种不同的折射率介质拼接组合而成的激光分离棱镜S，最终照射在干涉测量装置L上。

进一步的，该光学分束器G1是持续旋转的，不断的以一定的频率发出合成后的激光，通过光线调节装置R1，测量光路的光束可以照射到测量物M1(眼球中央)的范围区域，获取该区域不同测量位置的反向散射光信号，之后，测量光路与参考光路的光束一同由激光分离棱镜S进入干涉测量装置L，根据光干涉原理，在干涉测量装置L内部每个波长每一次均会产生干涉条纹图案，通过傅里叶变换方法将干涉图案的时域型号变换为频域信号，干涉测量装置L会采集相关信号进行计算。

进一步的，如图1所示，该客观验光系统还包括有光学分束器G2，该光学分束器G2为测量光路中的光学分束装置，在实际设备中，该光学分束器G2对应的部分可以由多个部件组成，不单承担了分束功能，还有对光功率检测等作用，其可以根据具体需要进行设置。

上述方案在一个系统或者一台设备上就能够完成眼轴、角膜屈光力、客观验光、晶体厚度、晶体状态以及脉络膜厚度的测量，可以极大提高检查速度，减少测量误差，更好的评估受检者的近视发展程度和近视治疗干预效果。区别于传统验光的原理，上述方案采用多种波长的激光来形成扫描矩阵以测量角膜屈光力、晶状体形态、黄斑中央及周边眼轴长度和脉络膜厚度，能够计算出测量物M1的客观屈光状态(验光)，可以将验光、生物测量、脉络膜厚度功能做到一台仪器一次测量中，提升了诊断效率，减少了诊断近视状态需要的机器，降低成本。

综上所述，激光光源发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光，光学分束器将该三束激光分束成参考光路以及测量光路；平面镜将该光学分束器发射出的参考光路进行原路反射，反射后的参考光路透射过该光学分束器，被该干涉测量装置接收；同时，光线调节装置对该光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量，折射后的测量光路入射到测量物中，由该测量物进行原路反射后，被干涉测量装置接收；之后，干涉测量装置根据入射的测量光路以及参考光路，获取干涉测量信号，数据处理设备根据该干涉测量信号，获取测量物对应的屈光因素数据，并根据该屈光因素数据，获取该测量物的屈光验光数据。上述方案通过一次测量就可以实现由多种设备才能完成的眼科检查，可以快速了解眼球真实状态和判断近视情况，提高近视检查效率。

图2是根据一示例性实施例示出的一种屈光状态的客观验光方法的方法流程图。该方法由一种屈光状态的客观验光系统中的数据处理设备执行，该系统还包括激光光源、光学分束器、平面镜、光线调节装置以及干涉测量装置；

其中，该激光光源，用于发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光；

该光学分束器，用于将该三束激光分束成参考光路以及测量光路；

该平面镜，用于将该光学分束器发射出的参考光路进行原路反射；反射后的该参考光路透射过该光学分束器，被该干涉测量装置接收；

该光线调节装置，用于对该光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量；折射后的测量光路入射到该测量物中，由该测量物进行原路反射后，被该干涉测量装置接收；

该干涉测量装置，用于根据入射的该测量光路以及该参考光路，获取干涉测量信号。

如图2所示，该方法可以包括如下步骤：

S201、根据干涉测量信号，获取测量物对应的屈光因素数据。

在一种可能的实施方式中，该干涉测量信号是由图1中的干涉测量装置L获取的，该屈光因素数据包括角膜形态、晶状体屈光形态、角膜至视网膜黄斑中央的长度以及脉络膜厚度。

请参照图3示出的一种眼球测量频域信号示意图，针对该干涉测量装置L获取的干涉测量信号，采用卡迪尔坐标系X轴表示测量的距离(即眼球最外层到最内部之间的距离)，Y轴表示干涉测量信号的强度，其中2个最强的干涉测量信号分别对应角膜前后表面和视网膜后表面的反射信号，根据眼部结构可以得到次强的几个干涉测量信号，分别代表晶状体前表面、晶状体后表面对应的反射信号，各部分差值即为各组织的厚度。因为同时使用了红绿蓝三种不同波长的激光对测量物的同一位置进行测量，而不同波长的激光的穿透性是不同的，波长越短穿透性越强，因此当同一位置被不同波长的激光测量时，眼底位置因为激光穿透性为产生不同深度的信号。请参照图4示出的不同波长激光穿透示意图，830nm的信号会在眼底表面产生信号，530nm的信号会在视神经深度产生信号，而450nm的信号会在脉络膜深度产生信号，通过计算测量物的同一位置上三个波长信号的差别就能够计算出测量物的脉络膜大致厚度。此时，再基于测量物的测量矩阵(通过图1中光线调节装置R1实现测量物的范围测量，从而得到该测量矩阵)上的每个点的计算数据就能够知道眼球中央瞳孔范围内，各点的角膜厚度、角膜曲率、晶状体厚度、眼轴长度以及脉络膜厚度数据，即屈光因素数据。

S202、根据该屈光因素数据，获取测量物的屈光验光数据。

在一种可能的实施方式中，获取历史OCT图像数据，并根据该历史OCT图像数据进行学习模型训练，以获取该历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度；该历史OCT图像数据包括多例一一对应的OCT原始图像、预处理后的OCT图像以及进行脉络膜标注的OCT图像；

根据该历史OCT图像数据、该历史OCT图像数据对应的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据，构建眼球多模态数据近视比对模型；

将该测量物对应的屈光因素数据输入至该眼球多模态数据近视比对模型中，以获取该测量物的屈光验光数据。

进一步的，该历史屈光因素数据包括历史角膜厚度、历史晶状体厚度、历史角膜至视网膜黄斑中央的长度以及历史脉络膜厚度；因此，获取该历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度后，在已知该历史OCT图像数据对应的历史角膜厚度、历史晶状体厚度、历史角膜至视网膜黄斑中央的长度的情况下，即可得到该历史OCT图像数据对应的历史屈光因素数据，此时，根据该历史OCT图像数据、该历史OCT图像数据对应的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据(现有数据)，即可实现眼球多模态数据近视比对模型的构建。

在一种可能的实施方式中，获取历史OCT图像数据，并根据该历史OCT图像数据进行学习模型训练；

获取近视比对模型初始数据库；该近视比对模型初始数据库包括该历史OCT图像数据、该历史OCT图像数据对应的除脉络膜厚度之外的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据；

通过训练后的学习模型对该近视比对模型初始数据库进行计算处理，以获取该历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度，并将该历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度记录到该近视比对模型初始数据库中，以形成近视比对模型最终数据库。

进一步的，在进行学习模型训练后，先构建近视比对模型初始数据库，此时，由于还未计算出各个该历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度，该近视比对模型初始数据库只能包括该历史OCT图像数据、该历史OCT图像数据的除脉络膜厚度之外的历史屈光因素数据(现有数据)以及历史屈光验光数据(现有数据)；在计算出各个该历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度后，将该各个脉络膜厚度记录到该近视比对模型初始数据库中，得到近视比对模型最终数据库，以形成眼球多模态数据近视比对模型。也就是说，此时，该近视比对模型最终数据库包括历史OCT图像数据、历史OCT图像数据对应的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据，即每例数据对应的角膜屈光力、晶状体屈光力、验光数据、眼轴长度、角膜厚度、晶状体厚度、眼轴长度、OCT图像数据以及脉络膜厚度。

在一种可能的实施方式中，将该测量物对应的屈光因素数据输入至该眼球多模态数据近视比对模型中，并获取该眼球多模态数据近视比对模型中与该测量物对应的屈光因素数据相同或相近的历史模型；

根据该历史模型对应的历史屈光验光数据，获取该测量物的屈光验光数据。

进一步的，在硬件方案(即图1中的系统)进行的同时，通过历史累计的临床数据使用深度学习的数据分析计算方法建立一种眼球多模态数据近视比对模型，从而实现获取测量物的屈光验光数据，具体步骤如下：

1)、采集符合要求的OCT原始图像(光学相干断层扫描Optical CoherenceTomography)，OCT原始图像是一种图像数据，可以用来对患者的脉络膜厚度进行检查；

2)、对该OCT原始图像进行预处理，该预处理包括阈值处理、降噪处理、二值化处理等操作，以得到精简信息后的图像(即预处理后的OCT图像)；

3)、对原始的OCT图像进行脉络膜位置标注和厚度数据标注；

4)、将多例(优选的，此处不小于300例)一一对应的OCT原始图像、预处理后的OCT图像以及进行脉络膜标注的OCT图像，输入到卷积神经网络(CNN)中，对该卷积神经网络(CNN)模型训练，训练后的卷积神经网络(CNN)模型能够对OCT图像中的脉络膜进行准确识别并计算其厚度数据；

5)、构建近视比对模型数据库，在该近视比对模型数据库中，每例数据包括有角膜屈光力、晶状体屈光力、验光数据、眼轴长度、角膜厚度、晶状体厚度、眼轴长度以及OCT图像。通过训练后的卷积神经网络(CNN)模型对近视比对模型数据库中所有OCT图像进行计算处理，得到每例数据的脉络膜厚度，并将每例数据的脉络膜厚度记录在该近视比对模型数据库中，以形成眼球多模态数据近视比对模型；

6)、眼球多模态数据近视比对模型建立完成后，通过一次测量可以得到测量物的角膜曲率、晶状体状态、黄斑中央及周边眼轴长度、脉络膜厚度(即上述屈光因素数据)，将角膜曲率、晶状体状态、黄斑中央及周边眼轴长度、脉络膜厚度数据作为已知变量输入该眼球多模态数据近视比对模型中，通过决策树和逻辑回归就可以在该眼球多模态数据近视比对模型中找到与该测量物的角膜曲率、晶状体状态、黄斑中央及周边眼轴长度、脉络膜厚度相同或相近的历史模型，通过该历史模型已知的角膜屈光力、晶状体屈光力、验光数据就可以得到该次测量数据对应的测量物的屈光验光数据，从而实现基于一次测量就可以完成传统近视需要验光仪、生物测量仪、OCT等数种设备才能完成的眼科检查。

此方法步骤利用深度学习技术完善的眼球多模态数据近视比对模型，从而进行测量物的角膜屈光力、晶状体屈光力以及验光数据的计算，将传统近视检查数据中的OCT图像进行量化计算，随着模型数据完善可以做到比传统检查更准确。

综上所述，激光光源发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光，光学分束器将该三束激光分束成参考光路以及测量光路；平面镜将该光学分束器发射出的参考光路进行原路反射，反射后的参考光路透射过该光学分束器，被该干涉测量装置接收；同时，光线调节装置对该光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量，折射后的测量光路入射到测量物中，由该测量物进行原路反射后，被干涉测量装置接收；之后，干涉测量装置根据入射的测量光路以及参考光路，获取干涉测量信号，数据处理设备根据该干涉测量信号，获取测量物对应的屈光因素数据，并根据该屈光因素数据，获取该测量物的屈光验光数据。上述方案通过一次测量就可以实现由多种设备才能完成的眼科检查，可以快速了解眼球真实状态和判断近视情况，提高近视检查效率。

图5是根据一示例性实施例示出的一种屈光状态的客观验光装置的结构方框图。该装置应用于一种屈光状态的客观验光系统中的数据处理设备，该系统还包括激光光源、光学分束器、平面镜、光线调节装置以及干涉测量装置；

其中，该激光光源，用于发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光；

该光学分束器，用于将该三束激光分束成参考光路以及测量光路；

该平面镜，用于将该光学分束器发射出的参考光路进行原路反射；反射后的该参考光路透射过该光学分束器，被该干涉测量装置接收；

该光线调节装置，用于对该光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量；折射后的测量光路入射到该测量物中，由该测量物进行原路反射后，被该干涉测量装置接收；

该干涉测量装置，用于根据入射的该测量光路以及该参考光路，获取干涉测量信号；

该装置包括：

屈光因素数据获取模块501，用于根据该干涉测量信号，获取该测量物对应的屈光因素数据；

屈光验光数据获取模块502，用于根据该屈光因素数据，获取该测量物的屈光验光数据。

在一种可能的实施方式中，该屈光验光数据获取模块502，包括：

脉络膜厚度获取单元，用于获取历史OCT图像数据，并根据该历史OCT图像数据进行学习模型训练，以获取该历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度；该历史OCT图像数据包括多例一一对应的OCT原始图像、预处理后的OCT图像以及进行脉络膜标注的OCT图像；

眼球多模态数据近视比对模型构建单元，用于根据该历史OCT图像数据、该历史OCT图像数据对应的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据，构建眼球多模态数据近视比对模型；

屈光验光数据获取单元，用于将该测量物对应的屈光因素数据输入至该眼球多模态数据近视比对模型中，以获取该测量物的屈光验光数据。

在一种可能的实施方式中，该脉络膜厚度获取单元，还用于：

获取历史OCT图像数据，并根据该历史OCT图像数据进行学习模型训练；

获取近视比对模型初始数据库；该近视比对模型初始数据库包括该历史OCT图像数据、该历史OCT图像数据对应的除脉络膜厚度之外的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据；

通过训练后的学习模型对该近视比对模型初始数据库进行计算处理，以获取该历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度，并将该历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度记录到该近视比对模型初始数据库中，以形成近视比对模型最终数据库。

在一种可能的实施方式中，该屈光验光数据获取单元，还用于：

将该测量物对应的屈光因素数据输入至该眼球多模态数据近视比对模型中，并获取该眼球多模态数据近视比对模型中与该测量物对应的屈光因素数据相同或相近的历史模型；

根据该历史模型对应的历史屈光验光数据，获取该测量物的屈光验光数据。

综上所述，激光光源发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光，光学分束器将该三束激光分束成参考光路以及测量光路；平面镜将该光学分束器发射出的参考光路进行原路反射，反射后的参考光路透射过该光学分束器，被该干涉测量装置接收；同时，光线调节装置对该光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量，折射后的测量光路入射到测量物中，由该测量物进行原路反射后，被干涉测量装置接收；之后，干涉测量装置根据入射的测量光路以及参考光路，获取干涉测量信号，数据处理设备根据该干涉测量信号，获取测量物对应的屈光因素数据，并根据该屈光因素数据，获取该测量物的屈光验光数据。上述方案通过一次测量就可以实现由多种设备才能完成的眼科检查，可以快速了解眼球真实状态和判断近视情况，提高近视检查效率。

图6示出了本申请一示例性实施例示出的一种数据处理设备的结构框图。所述数据处理设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述的一种屈光状态的客观验光方法。

其中，处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施方式中的方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施方式中的方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本申请一个实施方式还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的一种屈光状态的客观验光方法。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施方式方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施方式的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种屈光状态的客观验光系统，其特征在于，所述系统包括：激光光源、光学分束器、平面镜、光线调节装置、干涉测量装置以及数据处理设备；

所述激光光源，用于发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光；

所述光学分束器，用于将所述三束激光分束成参考光路以及测量光路；

所述平面镜，用于将所述光学分束器发射出的参考光路进行原路反射；反射后的所述参考光路透射过所述光学分束器，被所述干涉测量装置接收；

所述光线调节装置，用于对所述光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量；折射后的测量光路入射到所述测量物中，由所述测量物进行原路反射后，被所述干涉测量装置接收；

所述干涉测量装置，用于根据入射的所述测量光路以及所述参考光路，获取干涉测量信号；

所述数据处理设备，用于根据所述干涉测量信号，获取所述测量物对应的屈光因素数据，并根据所述屈光因素数据，获取所述测量物的屈光验光数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述屈光因素数据包括：角膜厚度、晶状体厚度、角膜至视网膜黄斑中央的长度以及脉络膜厚度。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光线调节装置采用液体透镜组成的阵列，通过调节液体透镜阵列的正负极电压对所述光线调节装置的折射率和焦距进行改变，以形成不同曲率的凹凸透镜。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量装置，还用于：

基于光干涉原理，根据入射的所述测量光路以及所述参考光路生成对应的时域信号，并将所述时域信号变换为频域信号，以获取干涉测量信号。

5.根据权利要求1至4任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：激光光纤耦合器，所述激光光纤耦合器设置在所述激光光源与所述光学分束器的中间；

所述激光光纤耦合器，用于将所述激光光源发射的所述三束激光混合成一束融合光源，入射至所述光学分束器中。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：激光分离棱镜，所述激光分离棱镜设置在所述光学分束器与所述干涉测量装置的中间；

所述激光分离棱镜由三种不同的折射率介质拼接组合而成，用于将所述测量物反射回来的所述测量光路还原成蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光。

7.一种屈光状态的客观验光方法，其特征在于，所述方法由一种屈光状态的客观验光系统中的数据处理设备执行，所述系统还包括激光光源、光学分束器、平面镜、光线调节装置以及干涉测量装置；

其中，所述激光光源，用于发射蓝激光、绿激光以及红外激光三束激光；

所述光学分束器，用于将所述三束激光分束成参考光路以及测量光路；

所述平面镜，用于将所述光学分束器发射出的参考光路进行原路反射；反射后的所述参考光路透射过所述光学分束器，被所述干涉测量装置接收；

所述光线调节装置，用于对所述光学分束器发射出的测量光路进行折射，以实现对测量物的范围测量；折射后的测量光路入射到所述测量物中，由所述测量物进行原路反射后，被所述干涉测量装置接收；

所述干涉测量装置，用于根据入射的所述测量光路以及所述参考光路，获取干涉测量信号；

所述方法包括：

根据所述干涉测量信号，获取所述测量物对应的屈光因素数据，并根据所述屈光因素数据，获取所述测量物的屈光验光数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述屈光因素数据，获取所述测量物的屈光验光数据，包括：

获取历史OCT图像数据，并根据所述历史OCT图像数据进行学习模型训练，以获取所述历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度；所述历史OCT图像数据包括多例一一对应的OCT原始图像、预处理后的OCT图像以及进行脉络膜标注的OCT图像；

根据所述历史OCT图像数据、所述历史OCT图像数据对应的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据，构建眼球多模态数据近视比对模型；

将所述测量物对应的屈光因素数据输入至所述眼球多模态数据近视比对模型中，以获取所述测量物的屈光验光数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取历史OCT图像数据，并根据所述历史OCT图像数据进行学习模型训练，以获取所述历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度，包括：

获取历史OCT图像数据，并根据所述历史OCT图像数据进行学习模型训练；

获取近视比对模型初始数据库；所述近视比对模型初始数据库包括所述历史OCT图像数据、所述历史OCT图像数据对应的除脉络膜厚度之外的历史屈光因素数据以及历史屈光验光数据；

通过训练后的学习模型对所述近视比对模型初始数据库进行计算处理，以获取所述历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度，并将所述历史OCT图像数据对应的各个脉络膜厚度记录到所述近视比对模型初始数据库中，以形成近视比对模型最终数据库。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述测量物对应的屈光因素数据输入至所述眼球多模态数据近视比对模型中，以获取所述测量物的屈光验光数据，包括：

将所述测量物对应的屈光因素数据输入至所述眼球多模态数据近视比对模型中，并获取所述眼球多模态数据近视比对模型中与所述测量物对应的屈光因素数据相同或相近的历史模型；

根据所述历史模型对应的历史屈光验光数据，获取所述测量物的屈光验光数据。

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