CN117531122A - 一种位置自动跟踪设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及医疗设备领域，尤其涉及一种位置自动跟踪设备，包括第一激光器、图像采集装置、处理器和调整装置；第一激光器用于在激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离后，开始从激光射出点向瞳孔中心发射治疗激光；图像采集装置用于采集瞳孔的图像；处理器，用于根据图像采集装置顺序采集的第一图像和第二图像，确定位置变更信息，位置变更信息用于指示在采集第二图像时瞳孔中心所处第二空间位置，相对于在采集第一图像时瞳孔中心所处第一空间位置的偏移；调整装置用于根据位置变更信息对第一激光器的空间位置进行调整，以使治疗激光发射至瞳孔中心，且激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离。本方案提高了眼部角膜交联手术的手术效果。

Description

一种位置自动跟踪设备

技术领域

本申请实施例涉及医疗设备领域，尤其涉及一种位置自动跟踪设备。

背景技术

眼部角膜交联手术是通过治疗激光对患者的瞳孔中心进行照射，以起到对患者的眼部进行治疗的作用，眼部角膜交联手术通常是基于安装有治疗激光器的治疗设备完成的。

在进行眼部角膜交联手术时，首先会调整治疗设备中的治疗激光器的位置，直至治疗激光器的激光发射方向经过患者的瞳孔中心，且治疗激光器的激光射出点与患者的瞳孔中心之间距离为预设距离，此时可以开启治疗激光器以发射治疗激光，使治疗激光对患者的眼部进行激光治疗。

但是，在治疗的过程中患者的眼球会发生转动，进而会存在治疗激光照射到患者眼部的非治疗区域的情况，以导致治疗激光照射到患者瞳孔中心的时长不足等问题，因此会使眼部角膜交联手术的效果较差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种位置自动跟踪设备，以至少部分解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种位置自动跟踪设备，包括第一激光器、图像采集装置、处理器和调整装置；所述第一激光器用于在激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离后，开始从所述激光射出点向所述瞳孔中心发射治疗激光；所述图像采集装置用于采集瞳孔的图像；所述处理器，用于根据所述图像采集装置顺序采集的第一图像和第二图像，确定位置变更信息，其中，所述位置变更信息用于指示在采集所述第二图像时所述瞳孔中心所处第二空间位置，相对于在采集所述第一图像时所述瞳孔中心所处第一空间位置的偏移；所述调整装置用于根据所述位置变更信息对所述第一激光器的空间位置进行调整，以使所述治疗激光发射至所述瞳孔中心，且所述激光射出点与所述瞳孔中心的间距为所述预设距离。

在第一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述位置变更信息包括第一偏移量、第二偏移量和第三偏移量；所述第一偏移量用于指示所述第二空间位置相对于所述第一空间位置沿第一方向的偏移量，所述第二偏移量用于指示所述第二空间位置相对于所述第一空间位置沿第二方向的偏移量，所述第三偏移量用于指示所述第二空间位置相对于所述第一空间位置沿第三方向的偏移量；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直。

在第二种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述处理器，用于在所述第一激光器开始从所述激光射出点向所述瞳孔中心发射治疗激光之前，根据所述图像采集装置采集到的图像，确定所述瞳孔中心所处的第三空间位置，并确定在所述第一激光器的激光射出方向上与所述激光射出点之间距离为所述预设距离的第四空间位置，确定用于指示所述第四空间位置与所述第三空间位置之间相对偏移的位置差异信息；所述调整装置用于根据所述位置差异信息，调整所述第一激光器的位置，以使所述第一激光器的激光射出方向经过所述瞳孔中心，且使所述激光射出点与所述瞳孔中心的间距为所述预设距离。

在第三种可能的实现方式中，结合上述第二种可能的实现方式，所述位置差异信息包括第四偏移量、第五偏移量和第六偏移量，所述第四偏移量用于指示所述第三空间位置相对于所述第四空间位置沿第一方向的偏移量，所述第五偏移量用于指示所述第三空间位置相对于所述第四空间位置沿第二方向的偏移量，所述第六偏移量用于指示所述第三空间位置相对于所述第四空间位置沿第三方向的偏移量；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直。

在第四种可能的实现方式中，结合上述第一种可能的实现方式或第三种可能的实现方式，所述位置自动跟踪设备包括支撑架，所述调整装置包括第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件；所述第一驱动件与所述支撑架连接，所述第二驱动件与所述第一驱动件连接，所述第三驱动件与所述第二驱动件连接，所述第一激光器与所述第三驱动件连接；所述第一驱动件用于带动所述第二驱动件、所述第三驱动件和第一激光器沿所述第一方向移动，所述第二驱动件用于带动所述第三驱动件和第一激光器沿所述第二方向移动，所述第三驱动件用于带动所述第一激光器沿所述第三方向移动。

在第五种可能的实现方式中，结合上述第四种可能的实现方式，所述第一驱动件包括第一固定部和第一移动部，所述第一移动部沿所述第一方向与所述第一固定部滑动连接；所述第二驱动件包括第二固定部和第二移动部，所述第二移动部沿所述第二方向与所述第二固定部滑动连接；所述第三驱动件包括第三固定部和第三移动部，所述第三移动部沿所述第三方向与所述第三固定部滑动连接；所述第一固定部与所述支撑架固定连接，所述第二固定部与所述第一移动部固定连接，所述第三固定部与所述第二移动部固定连接，所述第一激光器与所述第三移动部固定连接。

在第六种可能的实现方式中，结合上述第四种可能的实现方式，所述图像采集装置与所述支撑架固定连接。

在第七种可能的实现方式中，结合上述第一种可能的实现方式、第二种可能的实现方式、第三种可能的实现方式或第四种可能的实现方式，所述图像采集装置为双目图像采集装置。

在第八种可能的实现方式中，结合上述第一种可能的实现方式、第二种可能的实现方式、第三种可能的实现方式或第四种可能的实现方式，所述位置自动跟踪设备包括第二激光器；所述第二激光器与所述第一激光器固定连接，所述第二激光器用于发射存在一个交点的两束非治疗激光，所述交点在所述第一激光器的激光发射方向上，且所述交点与所述激光射出点的间距为所述预设距离。

在第九种可能的实现方式中，结合上述第八种可能的实现方式，所述非治疗激光的激光截面为十字形。

由上述技术方案可知，采用位置自动跟踪设备包括第一激光器、图像采集装置、处理器和调整装置的方案，处理器可以根据图像采集装置连续采集到的第一图像和第二图像，确定位置变更信息，从而调整装置可以根据位置变更信息对第一激光器的空间位置进行调整。可见，在进行眼部角膜交联手术的过程中，首先会调整第一激光器的位置，直至第一激光器的激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离，且第一激光器的激光发射方向经过瞳孔中心，此时可以开启第一激光器，使第一激光器向瞳孔中心发射治疗激光；在第一激光器向瞳孔中心发射治疗激光的过程中，图像采集装置可以顺序采集到第一图像和第二图像，处理器可以对第一图像和第二图像进行识别处理，以确定第一图像被采集时瞳孔中心所处的第一空间位置和第二图像被采集时瞳孔中心所处的第二空间位置，处理器还可以根据第二空间位置相对于第一空间位置的偏移确定出位置变更信息，进而调整装置可以根据位置变更信息对第一激光器进行空间位置调整。基于此，在从第一图像被采集至第二图像被采集的时间段中，若患者的眼球发生转动或平移等位置变化，患者的瞳孔中心会发生空间位置变化，从而使第二空间位置与第一空间位置不同，进而位置变更信息可以指示患者的眼球的空间位置变化情况，调整装置根据位置变更信息对第一激光器进行空间位置调整，可以使第一激光器发射的治疗激光较快跟随瞳孔中心进行移动，以减小治疗激光照射到非治疗区域的情况发生的可能性，因此减小了治疗激光照射到患者瞳孔中心的时长不足的可能性，提高了眼部角膜交联手术的手术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种位置自动跟踪设备的示意图；

图2是本申请实施例提供的突出显示第二激光器的示意图；

图3是本申请实施例提供的突出显示壳体的示意图。

附图标记说明：

1、第一激光器；2、图像采集装置；3、处理器；4、调整装置；41、第一驱动件；411、第一固定部；412、第一移动部；42、第二驱动件；421、第二固定部；422、第二移动部；43、第三驱动件；431、第三固定部；432、第三移动部；5、支撑架；6、第二激光器；7、壳体；8、支撑臂。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

下面结合附图对本申请实施例提供的位置自动跟踪设备进行详细说明。

图1是本申请实施例提供的一种位置自动跟踪设备的示意图。如图1所示，本申请实施例提供的位置自动跟踪设备，包括第一激光器1、图像采集装置2、处理器3和调整装置4；

第一激光器1用于在激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离后，开始从激光射出点向瞳孔中心发射治疗激光；

图像采集装置2用于采集瞳孔的图像；

处理器3，用于根据图像采集装置2顺序采集的第一图像和第二图像，确定位置变更信息，其中，位置变更信息用于指示在采集第二图像时瞳孔中心所处第二空间位置，相对于在采集第一图像时瞳孔中心所处第一空间位置的偏移；

调整装置4用于根据位置变更信息对第一激光器1的空间位置进行调整，以使治疗激光发射至瞳孔中心，且激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离。

在本申请实施例中，采用位置自动跟踪设备包括第一激光器1、图像采集装置2、处理器3和调整装置4的方案，处理器3可以根据图像采集装置2连续采集到的第一图像和第二图像，确定位置变更信息，从而调整装置4可以根据位置变更信息对第一激光器1的空间位置进行调整。可见，在进行眼部角膜交联手术的过程中，首先会调整第一激光器1的位置，直至第一激光器1的激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离，且第一激光器1的激光发射方向经过瞳孔中心，此时可以开启第一激光器1，使第一激光器1向瞳孔中心发射治疗激光；在第一激光器1向瞳孔中心发射治疗激光的过程中，图像采集装置2可以顺序采集到第一图像和第二图像，处理器3可以对第一图像和第二图像进行识别处理，以确定第一图像被采集时瞳孔中心所处的第一空间位置和第二图像被采集时瞳孔中心所处的第二空间位置，处理器3还可以根据第二空间位置相对于第一空间位置的偏移确定出位置变更信息，进而调整装置4可以根据位置变更信息对第一激光器1进行空间位置调整。

基于此，在从第一图像被采集至第二图像被采集的时间段中，若患者的眼球发生转动或平移等位置变化，患者的瞳孔中心会发生空间位置变化，从而使第二空间位置与第一空间位置不同，进而位置变更信息可以指示患者的眼球的空间位置变化情况，调整装置4根据位置变更信息对第一激光器1进行空间位置调整，可以使第一激光器1发射的治疗激光较快跟随瞳孔中心进行移动，以减小治疗激光照射到非治疗区域的情况发生的可能性，因此减小了治疗激光照射到患者瞳孔中心的时长不足的可能性，提高了眼部角膜交联手术的手术效果。

如图1所示，图像采集装置2可以为摄像头或照相机等，图像采集装置2可以周期性进行瞳孔图像的采集，也可以在检测到瞳孔位置变化时进行瞳孔图像的采集。

上述第一图像和第二图像可以为图像采集装置2采集到的图像中的两张不连续图像，也可以为图像采集装置2采集到的图像中的两张连续图像，本申请实施例对此不作限定。例如，图像采集装置2每采集到一张图像后，均会将该图像发送至处理器3，处理器3接收到该图像后会对该图像进行图像识别，基于此，若图像b为图像采集装置2在采集到图像a采集到的下一张图像，则处理器3在接收到图像a后，可以识别处理得到采集图像a时瞳孔中心的空间位置A，且处理器3在接收到图像b后，可以识别处理得到采集图像b时瞳孔中心的第二空间位置B，然后处理器3可以确定B相对A的间距是否超过预设值，若是，则将图像a作为第一图像，将图像b作为第二图像，此时第一图像和第二图像为图像采集装置2采集到的图像中的两张连续图像，对应的，空间位置A为第一空间位置，空间位置B为第二空间位置。其中，预设值为1毫米、1微米或0.1微米等，具体可以根据实际的精度需求进行设置。

具体的，位置变更信息可以如下：

在一种可能的实现方式中，位置变更信息包括第一偏移方向和第一目标偏移量，第一偏移方向为第一空间位置至第二空间位置的方向，具体可以为矢量形式等，第一目标偏移量为第一空间位置至第二空间位置的距离。

在另一种可能的实现方式中，位置变更信息包括第一偏移量、第二偏移量和第三偏移量；第一偏移量用于指示第二空间位置相对于第一空间位置沿第一方向的偏移量，第二偏移量用于指示第二空间位置相对于第一空间位置沿第二方向的偏移量，第三偏移量用于指示第二空间位置相对于第一空间位置沿第三方向的偏移量；第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

其中，第一偏移量、第二偏移量和第三偏移量可以为负数或正数；若第一偏移量为正数，则第二空间位置相对于第一空间位置是沿第一方向的正方向偏移了第一偏移量，若第一偏移量为负数，则第二空间位置相对于第一空间位置是沿第一方向的反方向偏移了第一偏移量的绝对值，第二偏移量和第三偏移量也同理，本申请实施例在此不再赘述。

在本申请实施例中，通过采用位置变更信息包括第一偏移量、第二偏移量和第三偏移量的方案，在调整装置4根据位置变更信息对第一激光器1的空间位置进行调整时，沿第一方向调整第一偏移量，沿第二方向调整第二偏移量，并沿第三方向调整第三偏移量即可，即使位置变更信息不同，调整装置4的调整方向也是在第一方向、第二方向和第三方向中确定的，进而位置变更信息包括第一偏移量、第二偏移量和第三偏移量，可以使调整装置4的调整方向较为固定，方便调整装置4的设计和处理器3的处理逻辑设计，以提高位置自动跟踪设备的设计效率和生产效率。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，处理器3，用于在第一激光器1开始从激光射出点向瞳孔中心发射治疗激光之前，根据图像采集装置2采集到的图像，确定瞳孔中心所处的第三空间位置，并确定在第一激光器1的激光射出方向上与激光射出点之间距离为预设距离的第四空间位置，确定用于指示第四空间位置与第三空间位置之间相对偏移的位置差异信息；

调整装置4用于根据位置差异信息，调整第一激光器1的位置，以使第一激光器1的激光射出方向经过瞳孔中心，且使激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离。

在本申请实施例中，处理器3在第一激光器1开始向瞳孔中心发射治疗激光之前，可以根据图像采集装置2采集到的图像确定瞳孔中心所处的第三空间位置，并确定在第一激光器1的激光射出方向上且与激光射出点之间距离为预设距离的第四空间位置，以得到位置差异信息，调整装置4根据位置差异信息调整第一激光器1。可见，在进行眼部角膜交联手术的过程中，在开启第一激光器1之前，可以对第一激光器1进行位置校准，即处理器3根据图像采集装置2采集到的图像，获取该图像被采集时瞳孔中心所处第三空间位置，并确定第一激光器1的激光射出方向上且与激光射出点之间距离为预设距离的第四空间位置，然后基于第三空间位置相对于第四空间位置的偏移可以得到位置差异信息，再根据位置差异信息调整第一激光器1的位置，使位于第一激光器1的激光射出方向上且与激光射出点之间距离为预设距离的位置点、瞳孔中心重合，即可以使第一激光器1的激光射出方向经过瞳孔中心，且使激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离，相比于手动进行第一激光器1的位置校准，可以更加精确且效率更高。

在进行眼部角膜交联手术的过程中，在开启第一激光器1之前，可以先对第一激光器1进行位置粗校准，即工作人员手动控制第一激光器1的移动，使第一激光器1的激光射出方向大约经过人眼的瞳孔，且第一激光器1的激光射出点与瞳孔中心的间距大约为预设间距左右，然后对第一激光器1进行位置精调整，即上述“对第一激光器1进行位置校准”的过程。

具体的，位置变更信息可以如下：

在一种可能的实现方式中，位置差异信息包括第二偏移方向和第二目标偏移量，第二偏移方向为第四空间位置至第三空间位置的方向，具体可以为矢量形式等，第二目标偏移量为第四空间位置至第三空间位置的距离。

在另一种可能的实现方式中，位置差异信息包括第四偏移量、第五偏移量和第六偏移量，第四偏移量用于指示第三空间位置相对于第四空间位置沿第一方向的偏移量，第五偏移量用于指示第三空间位置相对于第四空间位置沿第二方向的偏移量，第六偏移量用于指示第三空间位置相对于第四空间位置沿第三方向的偏移量；第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

其中，第四偏移量、第五偏移量和第六偏移量可以为负数或正数；若第四偏移量为正数，则第三空间位置相对于第四空间位置是沿第一方向的正方向偏移了第四偏移量，若第四偏移量为负数，则第三空间位置相对于第四空间位置是沿第一方向的反方向偏移了第四偏移量的绝对值，第五偏移量和第六偏移量也同理，本申请实施例在此不再赘述。

在本申请实施例中，通过采用位置变更信息包括第四偏移量、第五偏移量和第六偏移量的方案，在调整装置4根据位置差异信息对第一激光器1的空间位置进行调整时，沿第一方向调整第四偏移量，沿第二方向调整第五偏移量，并沿第三方向调整第六偏移量即可，即使位置差异信息不同，调整装置4的调整方向也是在第一方向、第二方向和第三方向中确定的，进而位置差异信息包括第四偏移量、第五偏移量和第六偏移量，可以使调整装置4的调整方向较为固定，方便调整装置4的设计和处理器3的处理逻辑设计，以提高位置自动跟踪设备的设计效率和生产效率。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，位置自动跟踪设备还包括支撑架5，调整装置4包括第一驱动件41、第二驱动件42和第三驱动件43；

第一驱动件41与支撑架5连接，第二驱动件42与第一驱动件41连接，第三驱动件43与第二驱动件42连接，第一激光器1与第三驱动件43连接；

第一驱动件41用于带动第二驱动件42、第三驱动件43和第一激光器1沿第一方向移动，第二驱动件42用于带动第三驱动件43和第一激光器1沿第二方向移动，第三驱动件43用于带动第一激光器1沿第三方向移动。

具体的，在调整装置4基于位置变更信息对第一激光器1进行空间位置调整时，第一驱动件41会驱动第二驱动件42、第三驱动件43和第一激光器1沿第一方向移动第一偏移量，第二驱动件42会驱动第三驱动件43和第一激光器1沿第二方向移动第二偏移量，第三驱动件43会驱动第一激光器1沿第三方向移动第三偏移量；在调整装置4基于位置差异信息对第一激光器1进行空间位置调整时，第一驱动件41会驱动第二驱动件42、第三驱动件43和第一激光器1沿第一方向移动第四偏移量，第二驱动件42会驱动第三驱动件43和第一激光器1沿第二方向移动第五偏移量，第三驱动件43会驱动第一激光器1沿第三方向移动第六偏移量。

在本申请实施例中，在第一驱动件41沿第一方向调整第一激光器1的空间位置时，还会带动第二驱动件42和第三驱动件43进行同步调整，在第二驱动件42沿第二方向调整第一激光器1的空间位置时，还会带动第三驱动件43进行同步调整，因此在沿第一方向、第二方向和第三方向中的任一方向调整第一激光器1的空间位置后，无需再调整另外两个方向对应的驱动件与第一激光器1对正，可以节省调整装置4进行调整时间，提高调整装置4的调整效率。

如图1所示，第一驱动件41可以为气缸或做往复运动的电机等，本申请实施例对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，第一驱动件41包括第一固定部411和第一移动部412，第一移动部412沿第一方向与第一固定部411滑动连接；第二驱动件42包括第二固定部421和第二移动部422，第二移动部422沿第二方向与第二固定部421滑动连接；第三驱动件43包括第三固定部431和第三移动部432，第三移动部432沿第三方向与第三固定部431滑动连接；

第一固定部411与支撑架5固定连接，第二固定部421与第一移动部412固定连接，第三固定部431与第二移动部422固定连接，第一激光器1与第三移动部432固定连接。

在调整装置4基于位置变更信息对第一激光器1进行空间位置调整时，可以同时进行以下控制：第一移动部412相对于第一固定部411滑动第一偏移量，第二移动部422相对于第二固定部421滑动第二偏移量，第三移动部432相对于第三固定部431滑动第三偏移量。在调整装置4基于位置差异信息对第一激光器1进行空间位置调整时，可以同时进行以下控制：第一移动部412相对于第一固定部411滑动第四偏移量，第二移动部422相对于第二固定部421滑动第五偏移量，第三移动部432相对于第三固定部431滑动第六偏移量。

在本申请实施例中，通过设置第一固定部411与支撑架5固定连接，第二固定部421与第一移动部412固定连接，第三固定部431与第二移动部422固定连接，第一激光器1与第三移动部432固定连接，可以使第一移动部412相对于第一固定部411、第二移动部422相对于第二固定部421、第三移动部432相对于第三固定部431同时进行滑动，进而可以基于位置变更信息或位置差异信息更快的进行第一激光器1的位置调整，提高调整装置4的调整效率。

示例性的，第一驱动件41、第二驱动件42和第三驱动件43均为用于做往复运动的步进电机，则第一固定部411、第二固定部421和第三固定部431分别可以为对应的步进电机的机壳部分，第一移动部412、第二移动部422和第三移动部432分别可以为对应的步进电机的输出轴。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，图像采集装置2与支撑架5固定连接。

在本申请实施例中，通过采用图像采集装置2与支撑架5固定连接的方案，则在图像采集装置2采集图像的故此很重，图像采集装置2的实际位置并没有跟随调整装置4的调整动作而发生变化，因此可以使处理器3得到第一空间位置、第二空间位置、第三空间位置和第四空间位置的算法更加简单，简化处理器3的内部算法逻辑。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，图像采集装置2为双目图像采集装置。例如，图像采集装置2为双目摄像头。

基于此，若上述用于确定第三空间位置的图像可以为第三图像，则第一图像、第二图像和第三图像均为两张。

在本申请实施例中，通过采用图像采集装置2为双目图像采集装置的方案，双目图像采集装置的双目是同时对同一个瞳孔进行图像采集的，进而本申请是通过两张同时采集的第一图像和两张同时采集的第二图像确定位置变更信息的，且是通过两张同时采集的第三图像确定位置差异信息的，相比于通过单张第一图像和单张第二图像确定位置变更信息，且通过单张第三图像确定位置差异信息，本申请可以更准确的确定瞳孔中心的空间位置及空间位置变化，达到了提高位置自动跟踪设备的精确度的目的。

双目图像采集装置可以为红外双目图像采集装置。

例如，基于两张同时采集的第一图像分别为图像c和图像d，则处理器3根据图像c和图像d确定第一空间位置的具体方法可以包括：

从图像c中提取包括瞳孔图像的第一图像区域，并从图像d中提取包括瞳孔图像的第二图像区域；从第一图像区域中识别瞳孔图像的第一边缘曲线，并从第二图像区域中识别瞳孔图像的第二边缘曲线；根据第一边缘曲线、第二边缘曲线、及图像采集装置2的参数，确定瞳孔的中心点的三维坐标，该三维坐标即为第一空间位置的坐标信息。

具体的，在根据第一边缘曲线、第二边缘曲线、及图像采集装置2的参数，确定瞳孔的中心点的三维坐标时，可以根据第一边缘曲线，确定第一边缘曲线围成图形的中心点的第一中心点坐标，并根据第二边缘曲线确定第二边缘曲线围成图形的中心点的第二中心点坐标，然后根据第一中心点坐标和第二中心点坐标，确定第一图像区域和第二图像区域中瞳孔图像之间的视距，并根据第一中心点坐标确定三维坐标中的横轴坐标和纵轴坐标，并根据视距、图像采集装置2的焦距、及图像采集装置2的光心距离确定三维坐标中的竖轴坐标。

确定第一边缘曲线围成的图形的中心点的第一中心点坐标(x₁,y₁)，即第一图像区域中瞳孔图像的瞳孔中心点的坐标，并确定第二边缘曲线围成的图形的中心点的第二中心点坐标(x₂,y₂)，即第二图像区域中瞳孔图像的瞳孔中心点的坐标，由于第一图像区域和第二图像区域为二维图像，因此第一中心点坐标和第二中心点坐标为二维坐标。

通过第一中心点坐标(x₁,y₁)和第二中心点坐标(x₂,y₂)计算第一图像区域中瞳孔图像和第二图像区域中瞳孔图像中心点之间的视距，并根据视距和图像采集装置2的焦距、及图像采集装置2的光心距离确定三维坐标中的竖轴坐标，即瞳孔中心点的三维坐标中的z轴坐标，将第一中心点坐标(x₁,y₁)确定为三维坐标中的横轴坐标和纵轴坐标，即瞳孔中心点的三维坐标中的x轴坐标和y轴坐标，由此瞳孔中心点的三维坐标为(x₁,y₁,z)其中，z等于视距。

在根据第一中心点坐标和第二中心点坐标，确定第一图像区域和第二图像区域中瞳孔图像之间的视距时，可以通过如下公式(1)计算视距；

d＝abs(x₁-x₂)#(1)

其中，x₁用于表征第一中心点坐标的横轴坐标，x₂用于表征第二中心点坐标的横轴坐标，abs()用于表征绝对值函数，d用于表征视距，

和/或，在根据视距、图像采集装置2的焦距、及图像采集装置2的光心距离确定三维坐标中的竖轴坐标时，可以通过如下公式(2)计算竖轴坐标；

z＝b*f/d#(2)

其中，z用于表征竖轴坐标，b用于表征光心距离，f用于表征焦距，d用于表征视距。

在根据第一中心点坐标和第二中心点坐标，确定第一图像区域和第二图像区域中瞳孔图像之间的视距时，可以根据第一中心点坐标，确定第一图像区域中瞳孔图像的至少两个第一像素点，以及根据第二中心点坐标，确定第二图像区域中瞳孔图像的至少两个第二像素点，其中，第一像素点和第一中心点坐标所指示中心点之间的距离小于预设的第一距离阈值，第二像素点和第二中心点坐标所指示中心点之间的距离小于第一距离阈值，然后确定每个第一像素点的坐标与第一中心点坐标之间的第一差方和，以及确定每个第二像素点的坐标与第二中心点坐标之间的第二差方和，然后将第一差方和最小的第一像素点的坐标确定为第三中心点坐标，将第二差方和最小的第二像素点的坐标确定为第四中心点坐标，并根据第三中心点坐标和第四中心点坐标的横轴坐标确定视距。

选取第一中心点坐标所指示的中心点周围的至少两个第一像素点，第一像素点和第一中心点坐标之间的距离小于预设的第一距离阈值，例如：可以选取第一中心点坐标所指示中心点的周围3*3的像素区域，该区域包括有9个第一像素点。计算每个第一像素点坐标与第一中心点坐标之间的第一差方和，将第一差方和最小的第一像素点确定为第三边缘点，由此可以将第一中心点坐标转化为像素点。

应理解，可以采用每个像素的中心点的坐标计算与第一中心点坐标之间的第一差方和，也可以采用像素中其他点的坐标计算与第一中心点坐标之间的第一差方和，在此本申请实施例不作限定。

对第二中心点坐标的处理和对第一中心点坐标的处理相类似，在此不再赘述。

根据对第一中心点坐标进行处理获得的第三中心点坐标和对第二中心点坐标进行处理获得的第四中心点坐标的横轴坐标确定视距，可选的，可以根据如下公式(3)计算视距：

d＝abs(x₃-x₄)#(3)

其中，x₃用于表征第三中心点坐标的横轴坐标，x₄用于表征第四中心点坐标的横轴坐标，abs()用于表征绝对值函数，d用于表征视距。

另外，处理器3根据两张同时采集的第二图像确定第二空间位置的具体方法和处理器3根据两张同时采集的第三图像确定第三空间位置的具体方法，均与上述处理器3根据两张同时采集的第一图像确定第一空间位置的具体方法同理，本申请实施例在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，位置自动跟踪设备还包括第二激光器6；

第二激光器6与第一激光器1固定连接，第二激光器6用于发射存在一个交点的两束非治疗激光，该交点在第一激光器1的激光发射方向上，且交点与激光射出点的间距为预设距离。

在本申请实施例中，通过采用第二激光器6，可以在上述对第一激光器1进行位置粗校准的过程中，工作人员可以手动移动支撑座，以控制第一激光器1和第二激光器6同步移动，使上述第二激光器6发射的两束非治疗激光的交点位于人眼的瞳孔附近，此时第一激光器1的激光射出方向大约经过人眼的瞳孔，且第一激光器1的激光射出点与瞳孔中心的间距大约为预设间距左右，可以提高对第一激光器1进行位置粗校准的效率。

图2是本申请实施例提供的突出显示第二激光器的示意图。如图2所示，第二激光器6发射的两束非治疗激光的激光发射路径分别为虚线p和虚线q，虚线p和虚线q的交点即为两束非治疗激光的交点。基于此，第一激光器1发射的治疗激光的激光发射路径可以也为虚线q，此时第一激光器1发射的治疗激光可以是穿过第二激光器6中的分光板后沿着虚线q进行发射。

如图1所示，第一激光器1可以通过第二激光器6与第三移动部432固定连接，即第二激光器6与第三移动部432固定连接，且第一激光器1与第二激光器6固定连接。

图3是本申请实施例提供的突出显示壳体的示意图。如图1和图3所示，位置自动跟踪设备还可以包括壳体7，第一激光器1、图像采集装置2、处理器3、调整装置4、支撑架5和第二激光器6均位于壳体7内，支撑座与壳体7固定连接，壳体7用于射出治疗激光和非治疗激光的位置可以采用开设透光孔或由透光板材质制成等方案。

如图1和图3所示，位置自动跟踪设备还可以包括支撑臂8，壳体7位于支撑臂8下方，壳体7与支撑臂8转动连接。在对第一激光器1进行位置粗校准时，工作人员可以移动支撑臂8的位置，以使支撑臂8带动壳体7和位于壳体7内的结构发生同步移动，还可以相对支撑臂8转动壳体7，以使壳体7内的结构与壳体7发生同步转动，以方便对第一激光器1进行位置粗校准。

预设距离的具体大小可以根据实际需求进行设置，本申请实施例对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，非治疗激光的激光截面为十字形，相比于截面为圆形的非治疗激光，截面为十字形的非治疗激光可以使工作人员更容易看清两束非治疗激光的交点的位置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种位置自动跟踪设备，其特征在于，包括第一激光器(1)、图像采集装置(2)、处理器(3)和调整装置(4)；

所述第一激光器(1)用于在激光射出点与瞳孔中心的间距为预设距离后，开始从所述激光射出点向所述瞳孔中心发射治疗激光；

所述图像采集装置(2)用于采集瞳孔的图像；

所述处理器(3)，用于根据所述图像采集装置(2)顺序采集的第一图像和第二图像，确定位置变更信息，其中，所述位置变更信息用于指示在采集所述第二图像时所述瞳孔中心所处第二空间位置，相对于在采集所述第一图像时所述瞳孔中心所处第一空间位置的偏移；

所述调整装置(4)用于根据所述位置变更信息对所述第一激光器(1)的空间位置进行调整，以使所述治疗激光发射至所述瞳孔中心，且所述激光射出点与所述瞳孔中心的间距为所述预设距离。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述位置变更信息包括第一偏移量、第二偏移量和第三偏移量；所述第一偏移量用于指示所述第二空间位置相对于所述第一空间位置沿第一方向的偏移量，所述第二偏移量用于指示所述第二空间位置相对于所述第一空间位置沿第二方向的偏移量，所述第三偏移量用于指示所述第二空间位置相对于所述第一空间位置沿第三方向的偏移量；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述处理器(3)，用于在所述第一激光器(1)开始从所述激光射出点向所述瞳孔中心发射治疗激光之前，根据所述图像采集装置(2)采集到的图像，确定所述瞳孔中心所处的第三空间位置，并确定在所述第一激光器(1)的激光射出方向上与所述激光射出点之间距离为所述预设距离的第四空间位置，确定用于指示所述第四空间位置与所述第三空间位置之间相对偏移的位置差异信息；

所述调整装置(4)用于根据所述位置差异信息，调整所述第一激光器(1)的位置，以使所述第一激光器(1)的激光射出方向经过所述瞳孔中心，且使所述激光射出点与所述瞳孔中心的间距为所述预设距离。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述位置差异信息包括第四偏移量、第五偏移量和第六偏移量，所述第四偏移量用于指示所述第三空间位置相对于所述第四空间位置沿第一方向的偏移量，所述第五偏移量用于指示所述第三空间位置相对于所述第四空间位置沿第二方向的偏移量，所述第六偏移量用于指示所述第三空间位置相对于所述第四空间位置沿第三方向的偏移量；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直。

5.根据权利要求2或4所述的设备，其特征在于，所述位置自动跟踪设备包括支撑架(5)，所述调整装置(4)包括第一驱动件(41)、第二驱动件(42)和第三驱动件(43)；

所述第一驱动件(41)与所述支撑架(5)连接，所述第二驱动件(42)与所述第一驱动件(41)连接，所述第三驱动件(43)与所述第二驱动件(42)连接，所述第一激光器(1)与所述第三驱动件(43)连接；

所述第一驱动件(41)用于带动所述第二驱动件(42)、所述第三驱动件(43)和第一激光器(1)沿所述第一方向移动，所述第二驱动件(42)用于带动所述第三驱动件(43)和第一激光器(1)沿所述第二方向移动，所述第三驱动件(43)用于带动所述第一激光器(1)沿所述第三方向移动。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一驱动件(41)包括第一固定部(411)和第一移动部(412)，所述第一移动部(412)沿所述第一方向与所述第一固定部(411)滑动连接；所述第二驱动件(42)包括第二固定部(421)和第二移动部(422)，所述第二移动部(422)沿所述第二方向与所述第二固定部(421)滑动连接；所述第三驱动件(43)包括第三固定部(431)和第三移动部(432)，所述第三移动部(432)沿所述第三方向与所述第三固定部(431)滑动连接；

所述第一固定部(411)与所述支撑架(5)固定连接，所述第二固定部(421)与所述第一移动部(412)固定连接，所述第三固定部(431)与所述第二移动部(422)固定连接，所述第一激光器(1)与所述第三移动部(432)固定连接。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述图像采集装置(2)与所述支撑架(5)固定连接。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其特征在于，所述图像采集装置(2)为双目图像采集装置。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其特征在于，所述位置自动跟踪设备包括第二激光器(6)；

所述第二激光器(6)与所述第一激光器(1)固定连接，所述第二激光器(6)用于发射存在一个交点的两束非治疗激光，所述交点在所述第一激光器(1)的激光发射方向上，且所述交点与所述激光射出点的间距为所述预设距离。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述非治疗激光的激光截面为十字形。