CN118161123A - 角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质 - Google Patents

角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN118161123A
CN118161123A CN202410174150.8A CN202410174150A CN118161123A CN 118161123 A CN118161123 A CN 118161123A CN 202410174150 A CN202410174150 A CN 202410174150A CN 118161123 A CN118161123 A CN 118161123A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cornea
image
eye
curvature
characteristic value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410174150.8A
Other languages
English (en)
Inventor
黄昂
陈振华
惠志清
肖阳
陈梦龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Weishi Medical Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Weishi Medical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Weishi Medical Technology Co ltd filed Critical Suzhou Weishi Medical Technology Co ltd
Priority to CN202410174150.8A priority Critical patent/CN118161123A/zh
Publication of CN118161123A publication Critical patent/CN118161123A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/107—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining the shape or measuring the curvature of the cornea
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0016—Operational features thereof
    • A61B3/0025—Operational features thereof characterised by electronic signal processing, e.g. eye models
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

本发明涉及一种角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质。方法包括获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。本发明能同时准确地测量出角膜曲率和屈光度，眼科检查更加全面，可靠性更高。

Description

角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质。
背景技术
对于眼科检查，验光仪是重要的辅助检测医疗手段。验光仪可以用来检测人眼的屈光度，主要是过固视灯发射测量光源，穿过眼角膜、晶状体、房水、视网膜等眼球器官，最后投射到眼球视网膜，再反射回仪器的相应光学系统中，然后由CCD接收，将光信号转换成电信号，进而完成屈光度测量。
但现有的电脑验光仪仅能检测中心凹视网膜的屈光度，检测项目比较单一，导致眼科检查不够全面。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是如何准确地同时测量出角膜曲率和屈光度，提高眼科检查的全面性和可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种角膜曲率与屈光度测量方法，所述方法包括：
获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；
对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；
获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；
根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；
获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；
根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。
可选地，所述第一特征值包括所述第一椭圆图像对应的第一长轴长度、第一短轴长度和第一角度，所述第二特征值包括所述第二椭圆图像对应的第二长轴长度、第二短轴长度和第二角度；
其中，所述第一角度指所述第一椭圆图像中椭圆的长轴与水平方向之间的夹角，所述第二角度指所述第二椭圆图像中椭圆的长轴与水平方向之间的夹角。
可选地，所述角膜特征值包括所述第一长轴长度与所述第二长轴长度之间的平均长轴长度、所述第一短轴长度与所述第二短轴长度之间的平均短轴长度以及所述第一角度与所述第二角度之间的平均角度。
可选地，所述角膜曲率测量结果包括所述待测眼部的第一角膜曲率半径、第二角膜曲率半径和角膜轴位；
所述根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果，包括：
将所述平均角度确定为所述角膜轴位；
根据相机成像公式，将所述平均长轴长度转换为实际长轴长度，并将所述平均短轴长度转换为实际短轴长度；
根据角膜成像公式，根据所述实际长轴长度计算出第一角膜焦距，并根据所述实际短轴长度计算出第二角膜焦距；
基于折射公式，根据所述第一角膜焦距计算得到所述待测眼部的所述第一角膜曲率半径，根据所述第二角膜焦距计算得到所述待测眼部的所述第二角膜曲率半径；
所述折射公式具体为：
R1＝(n-1)×f1，R2＝(n-1)×f2；
其中，R1和R2分别为所述第一角膜曲率半径和所述第二角膜曲率半径，n为角膜近似折射率，f1和f2分别为所述第一角膜焦距和所述第二角膜焦距。
可选地，所述相机成像公式具体为：
其中，l1和l2分别为所述实际长轴长度和所述实际短轴长度，z为设备预设工作距离，f0为角膜相机焦距，p1和p2分别为所述平均长轴长度和所述平均长轴长度；
和/或，所述角膜成像公式具体为：
其中，分别为长轴所对应的长轴像距和短轴所对应的短轴像距，q为所述待测眼部与所述圆环灯之间的物距，R为所述圆环灯的半径。
可选地，在对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合之前，所述方法还包括：
依次对所述角膜圆环照片进行高斯滤波处理、灰度直方图处理和二值化处理。
可选地，所述根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果，包括：
根据所述光斑阵列图像得到波前像差信息；
利用泽尼克多项式，根据所述波前像差信息进行波前重构，得到屈光度测量结果。
此外，本发明还提出一种角膜曲率与屈光度测量系统，应用于前述的角膜曲率与屈光度测量方法中，所述系统包括：
第一图像获取模块，用于获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；
图像拟合模块，用于对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；
特征获取模块，用于获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；
角膜曲率计算模块，用于根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；
第二图像获取模块，用于获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；
屈光度计算模块，用于根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。
此外，本发明还提出一种眼科检查设备，所述设备包括：
设备本体；
圆环灯，设于所述设备本体上，用于向待测眼部发出圆环光；
图像传感器，设于所述设备本体上，用于采集所述待测眼部在所述圆环灯照射下的角膜圆环照片；
哈特曼波前传感器，设于所述设备本体上，用于采集所述待测眼部的光斑阵列图像；以及
前述的角膜曲率与屈光度测量系统，设于所述设备本体上，与所述图像传感器和所述哈特曼波前传感器均通信连接，用于：
获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；
对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；
获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；
根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；
获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；
根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。
此外，本发明还提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质包括：至少一个指令，在所述指令被执行时实现前述的角膜曲率与屈光度测量方法的方法步骤。
本发明提供的角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质中，获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片，该角膜圆环照片中包含圆环灯在角膜上所成的上下两半部分的圆环像；通过轮廓检测和椭圆拟合，可以基于上下两部分的圆环像拟合出两个完整的椭圆图像，即第一椭圆图像和第二椭圆图像；基于图像知识和数学几何知识，根据该两个椭圆图像可以分别获取对应的椭圆特征，即第一特征值和第二特征值，进一步得到更接近真实角膜的特征，即角膜特征值；最后基于成像相关知识，根据角膜特征值即可计算出准确的角膜曲率测量结果；同时，获取经哈特曼波前传感器所采集的光斑阵列图像，基于该光斑阵列图像可准确实现波前复原，进而通过波前重构得到准确的屈光度测量结果；
本发明的角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质，能同时准确地测量出角膜曲率和屈光度，眼科检查更加全面，可靠性更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
图1示出了本发明实施例一中一种角膜曲率与屈光度测量方法的流程图；
图2示出了本发明实施例一中获取到的模拟人眼的角膜圆环照片的示意图；
图3示出了本发明实施例一中计算第一角膜曲率半径、第二角膜曲率半径和角膜轴位的流程图；
图4示出了本发明实施例一中圆环灯照射模拟人眼的模型图；
图5示出了本发明实施例一中获取屈光度测量结果的流程图；
图6示出了本发明实施例二中一种角膜曲率与屈光度测量系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种角膜曲率与屈光度测量方法，所述方法包括：
S1：获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；
S2：对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；
S3：获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；
S4：根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；
S5：获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；
S6：根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。
在本实施例中，获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片，该角膜圆环照片中包含圆环灯在角膜上所成的上下两半部分的圆环像；通过轮廓检测和椭圆拟合，可以基于上下两部分的圆环像拟合出两个完整的椭圆图像，即第一椭圆图像和第二椭圆图像；基于图像知识和数学几何知识，根据该两个椭圆图像可以分别获取对应的椭圆特征，即第一特征值和第二特征值，进一步得到更接近真实角膜的特征，即角膜特征值；最后基于成像相关知识，根据角膜特征值即可计算出准确的角膜曲率测量结果；同时，获取经哈特曼波前传感器所采集的光斑阵列图像，基于该光斑阵列图像可准确实现波前复原，进而通过波前重构得到准确的屈光度测量结果。
本实施例的角膜曲率与屈光度测量方法，能同时准确地测量出角膜曲率和屈光度，眼科检查更加全面，可靠性更高。
需要说明的是，S1～S4所述的测量角膜曲率的步骤和S5～S6所述的测量屈光度的步骤不分先后，既可以先测量角膜曲率(即先执行步骤S1～S4)，也可以先测量屈光度(即先执行步骤S5～S6)，还可以同时测量角膜曲率和屈光度(即步骤S1～S4和步骤S5～S6同时执行)。
本实施例的待测眼部可以是模拟人眼。
下面对本实施例裂隙光对瞳控制方法的每个步骤进行详细说明。
优选地，在S1中，在待测眼部附近设置图像传感器(如CMOS传感器)，当圆环灯照射待测眼部时，待测眼部会反射光线至图像传感器，采集到角膜圆环照片，为黑白图像，如图2所示，在图2中，白色区域即为圆环灯光线照射到角膜上所形成的圆环像，该圆环像被分为了上下两个部分。
优选地，在S1之后、S2之前，该方法还包括：
对所述角膜圆环照片进行预处理。
具体地，预处理包括：
依次对所述角膜圆环照片进行高斯滤波处理、灰度直方图处理和二值化处理。
通过高斯滤波，可以实现去噪，使得图像变得更加平滑、准确；通过灰度直方图处理，能够增加图像对比度，调整图像质量，使得后续更精确地轮廓检测；通过二值化处理，能够简化图像、减少数据量，便于提升后续轮廓检测的效率。
其中，高斯滤波处理、灰度直方图处理和二值化处理的具体操作方法，可以采用常规操作方法，具体细节此处不再赘述。
优选地，在S2中，经过轮廓检测可以得出轮廓点集，再根据轮廓点集进行椭圆拟合，即可得到两个椭圆图像(第一椭圆图像和第二椭圆图像)，对应图2中上下两个半圆环。
优选地，在S3中，根据数学几何知识中求椭圆的长轴和短轴的公式，再结合图像识别技术，即可分别得到两个椭圆图像对应的特征，即第一特征值和第二特征值。
优选地，在S3中，所述第一特征值包括所述第一椭圆图像对应的第一长轴长度、第一短轴长度和第一角度，所述第二特征值包括所述第二椭圆图像对应的第二长轴长度、第二短轴长度和第二角度；
其中，所述第一角度指所述第一椭圆图像中椭圆的长轴与水平方向之间的夹角，所述第二角度指所述第二椭圆图像中椭圆的长轴与水平方向之间的夹角。
由于角膜曲率中的曲率半径是描述角膜弯曲程度的，而形成的椭圆图像与角膜的弯曲程度息息相关；同时，角膜的轴位是指角膜中心与水平线之间的角度，即瞳孔中心与水平线之间的角度，而形成的椭圆图像还与角膜的轴位息息相关，因此通过获取椭圆图像的长轴长度、短轴长度和角度，便于后续计算出角膜的曲率半径和轴位，更符合真实的角膜情况。
基于前述的第一特征值和第二特征值，所述角膜特征值包括所述第一长轴长度与所述第二长轴长度之间的平均长轴长度、所述第一短轴长度与所述第二短轴长度之间的平均短轴长度以及所述第一角度与所述第二角度之间的平均角度。
以两个椭圆图像的特征值之间的平均值(即平均长轴长度、平均短轴长度和平均角度)作为最终的角膜特征值，能避免测量误差，提高角膜曲率测量准确度。
具体地，第一长轴长度与第二长轴长度之间的平均长轴长度，第一短轴长度和第二短轴长度之间的平均短轴长度以及第一角度和第二角度之间的平均角度，可直接通过求平均值的方法求得。
基于平均长轴长度、平均短轴长度和平均角度，可计算得到的角膜曲率测量结果包括所述待测眼部的第一角膜曲率半径、第二角膜曲率半径和角膜轴位。
优选地，如图3所示，S4包括：
S41：将所述平均角度确定为所述角膜轴位；
S42：根据相机成像公式，将所述平均长轴长度转换为实际长轴长度，并将所述平均短轴长度转换为实际短轴长度；
S43：根据角膜成像公式，根据所述实际长轴长度计算出第一角膜焦距，并根据所述实际短轴长度计算出第二角膜焦距；
S44：基于折射公式，根据所述第一角膜焦距计算得到所述待测眼部的所述第一角膜曲率半径，根据所述第二角膜焦距计算得到所述待测眼部的所述第二角膜曲率半径。
通过上述方法，能基于简单的成像知识，准确、高效地计算出待测眼部的两个角膜曲率半径和角膜轴位。
具体地，在S42中，所述相机成像公式具体为：
其中，l1和l2分别为所述实际长轴长度和所述实际短轴长度，z为设备预设工作距离，f0为角膜相机焦距，p1和p2分别为所述平均长轴长度和所述平均长轴长度。
通过上述相机成像公式，可实现像素向实际长度的转换，得到准确的实际长轴长度和实际短轴长度。
具体地，在S43中，所述角膜成像公式具体为：
其中，分别为长轴所对应的长轴像距和短轴所对应的短轴像距，q为所述待测眼部与所述圆环灯之间的物距，R为所述圆环灯的半径。
角膜可视为凸透镜，根据凸透镜成像规律：(其中，f为角膜焦距，d1为像距，d2为物距)，由于已知物距(在本实施例中为待测眼部与圆环灯之间的物距q)，因此可以通过确定出长轴像距q1和短轴像距q2而分别求得第一角膜焦距和第二角膜焦距。
如图4所示，A为圆环灯，R为圆环灯的半径，A′为角膜，R′为像的大小(包括R1′和R2′)，根据相似三角形知识，即可求出q，包括长轴像距q1′和短轴像距q2′(即和)，进而再求出第一角膜焦距f1和第二角膜焦距f2。
具体地，在S44中，所述折射公式具体为：
R1＝(n-1)×f1，R2＝(n-1)×f2；
其中，R1和R2分别为所述第一角膜曲率半径和所述第二角膜曲率半径，n为角膜近似折射率，f1和f2分别为所述第一角膜焦距和所述第二角膜焦距。
由于人眼的折射率近似为1.49，即角膜近似折射率n＝1.49，因此可依据上述折射公式得到角膜曲率半径(即第一角膜曲率半径和第二角膜曲率半径)，实现角膜曲率的测量。
优选地，如图5所示，S6包括：
S61：根据所述光斑阵列图像得到波前像差信息；
S62：利用泽尼克多项式，根据所述波前像差信息进行波前重构，得到屈光度测量结果。
具体地，在S61中，当光束(通常为激光灯发出的光束)照射到哈特曼波前传感器(具体为哈特曼-夏克波前传感器)上时，传感器上的微透镜阵列将光束分割成许多微小的子孔径；每部分光波经过微透镜阵列后分别汇聚在子孔径焦点上形成子孔径光斑阵列图像(即光斑阵列图像)。当入射光波为理想平面波时，在微透镜阵列焦点上得到的将是一组均匀、分布规则的焦点，即得到均匀的光斑阵列图像；当入射光波存在波前畸变的时候，在微透镜阵列焦平面处得到的光斑阵列图像将不再均匀分布，而是与前述理想波前的焦点存在偏移；该偏移量即为波前像差信息(具体为波前斜率)，根据波前斜率经过波前复原算法，即可实现波前重构，进而重构出波前相位分布，实现屈光度的测量，得到屈光度测量结果。
具体地，波前斜率经过波前复原，得到的波前像差包括：
其中，w3、w4和w5分别为泽尼克多项式(即zernik多项式)的第三项系数、第四项系数和第五项系数，c3、c4和c5分别为x轴离焦、y轴离焦和z轴离焦，λ为波长。
得到的屈光度测量结果包括球度、45/135柱度的屈光力以及180/90柱度的屈光力，计算公式分别如下：
其中，M、J45和J0分别为球度、45/135柱度的屈光力以及180/90柱度的屈光力，y为待测眼部的瞳孔半径。
实施例二
如图6所示，一种角膜曲率与屈光度测量系统，应用于实施例一中的角膜曲率与屈光度测量方法中，所述系统包括：
第一图像获取模块，用于获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；
图像拟合模块，用于对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；
特征获取模块，用于获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；
角膜曲率计算模块，用于根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；
第二图像获取模块，用于获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；
屈光度计算模块，用于根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。
本实施例的角膜曲率与屈光度测量系统，通过第一图像获取模块获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片，该角膜圆环照片中包含圆环灯在角膜上所成的上下两半部分的圆环像；通过图像拟合模块进行轮廓检测和椭圆拟合，可以基于上下两部分的圆环像拟合出两个完整的椭圆图像，即第一椭圆图像和第二椭圆图像；基于图像知识和数学几何知识，利用特征获取模块，根据该两个椭圆图像可以分别获取对应的椭圆特征，即第一特征值和第二特征值，进一步得到更接近真实角膜的特征，即角膜特征值；最后基于成像相关知识，利用角膜曲率计算模块，根据角膜特征值即可计算出准确的角膜曲率测量结果；同时，通过第二图像获取模块获取经哈特曼波前传感器所采集的光斑阵列图像，基于该光斑阵列图像可准确实现波前复原，进而通过屈光度计算模块进行波前重构，得到准确的屈光度测量结果。
本发明的角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质，能同时准确地测量出角膜曲率和屈光度，眼科检查更加全面，可靠性更高。
本实施例所述的角膜曲率与屈光度测量系统中各模块的功能与实施例一所述的角膜曲率与屈光度测量方法中的方法步骤一一对应，因此本实施例的未尽细节，详见实施例一及图1至图5的具体描述，此处不再赘述。
实施例三
一种眼科检查设备，所述设备包括：
设备本体；
圆环灯，设于所述设备本体上，用于向待测眼部发出圆环光；
图像传感器，设于所述设备本体上，用于采集所述待测眼部在所述圆环灯照射下的角膜圆环照片；
哈特曼波前传感器，设于所述设备本体上，用于采集所述待测眼部的光斑阵列图像；以及
实施例二的角膜曲率与屈光度测量系统，设于所述设备本体上，与所述图像传感器和所述哈特曼波前传感器均通信连接，用于：
获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；
对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；
获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；
根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；
获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；
根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。
本实施例的眼科检查设备，针对不同用户，能同时准确地测量出角膜曲率和屈光度，眼科检查更加全面，可靠性更高。
同理，本实施例的未尽细节，详见实施例一、实施例二及图1至图6的具体描述，此处不再赘述。
实施例四
本实施例还提供一种角膜曲率与屈光度测量装置，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序，所述计算机程序运行时实现实施例一的角膜曲率与屈光度测量方法的方法步骤。
通过存储在存储器上的计算机程序，并运行在处理器上，能同时准确地测量出角膜曲率和屈光度，眼科检查更加全面，可靠性更高。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模型，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模型，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要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、至少一个功能所需的应用程序(例如声音播放功能、图像播放功能等)；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(例如音频数据、视频数据等)。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
应理解，可由计算机程序实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质包括：至少一个指令，在指令被执行时实现实施例一的角膜曲率与屈光度测量方法的方法步骤。
通过执行包含至少一个指令的计算机存储介质，能同时准确地测量出角膜曲率和屈光度，眼科检查更加全面，可靠性更高。
同理，本实施例的未尽细节，详见实施例一、实施例二及图1至图6的具体描述，此处不再赘述。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种角膜曲率与屈光度测量方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；
对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；
获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；
根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；
获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；
根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一特征值包括所述第一椭圆图像对应的第一长轴长度、第一短轴长度和第一角度，所述第二特征值包括所述第二椭圆图像对应的第二长轴长度、第二短轴长度和第二角度；
其中，所述第一角度指所述第一椭圆图像中椭圆的长轴与水平方向之间的夹角，所述第二角度指所述第二椭圆图像中椭圆的长轴与水平方向之间的夹角。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述角膜特征值包括所述第一长轴长度与所述第二长轴长度之间的平均长轴长度、所述第一短轴长度与所述第二短轴长度之间的平均短轴长度以及所述第一角度与所述第二角度之间的平均角度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述角膜曲率测量结果包括所述待测眼部的第一角膜曲率半径、第二角膜曲率半径和角膜轴位；
所述根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果，包括：
将所述平均角度确定为所述角膜轴位；
根据相机成像公式，将所述平均长轴长度转换为实际长轴长度，并将所述平均短轴长度转换为实际短轴长度；
根据角膜成像公式，根据所述实际长轴长度计算出第一角膜焦距，并根据所述实际短轴长度计算出第二角膜焦距；
基于折射公式，根据所述第一角膜焦距计算得到所述待测眼部的所述第一角膜曲率半径，根据所述第二角膜焦距计算得到所述待测眼部的所述第二角膜曲率半径；
所述折射公式具体为：
R1＝(n-1)×f1，R2＝(n-1)×f2；
其中，R1和R2分别为所述第一角膜曲率半径和所述第二角膜曲率半径，n为角膜近似折射率，f1和f2分别为所述第一角膜焦距和所述第二角膜焦距。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相机成像公式具体为：
其中，l1和l2分别为所述实际长轴长度和所述实际短轴长度，z为设备预设工作距离，f0为角膜相机焦距，p1和p2分别为所述平均长轴长度和所述平均长轴长度；
和/或，所述角膜成像公式具体为：
其中，分别为长轴所对应的长轴像距和短轴所对应的短轴像距，q为所述待测眼部与所述圆环灯之间的物距，R为所述圆环灯的半径。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合之前，所述方法还包括：
依次对所述角膜圆环照片进行高斯滤波处理、灰度直方图处理和二值化处理。
7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果，包括：
根据所述光斑阵列图像得到波前像差信息；
利用泽尼克多项式，根据所述波前像差信息进行波前重构，得到屈光度测量结果。
8.一种角膜曲率与屈光度测量系统，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的角膜曲率与屈光度测量方法中，所述系统包括：
第一图像获取模块，用于获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；
图像拟合模块，用于对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；
特征获取模块，用于获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；
角膜曲率计算模块，用于根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；
第二图像获取模块，用于获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；
屈光度计算模块，用于根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。
9.一种眼科检查设备，其特征在于，所述设备包括：
设备本体；
圆环灯，设于所述设备本体上，用于向待测眼部发出圆环光；
图像传感器，设于所述设备本体上，用于采集所述待测眼部在所述圆环灯照射下的角膜圆环照片；
哈特曼波前传感器，设于所述设备本体上，用于采集所述待测眼部的光斑阵列图像；以及
如权利要求8所述的角膜曲率与屈光度测量系统，设于所述设备本体上，与所述图像传感器和所述哈特曼波前传感器均通信连接，用于：
获取待测眼部在圆环灯照射下的角膜圆环照片；
对所述角膜圆环照片依次进行轮廓检测和椭圆拟合，得到第一椭圆图像和第二椭圆图像；
获取所述第一椭圆图像对应的第一特征值和所述第二椭圆图像对应的第二特征值，并根据所述第一特征值和所述第二特征值得到角膜特征值；
根据所述角膜特征值，计算出所述待测眼部的角膜曲率测量结果；
获取经哈特曼波前传感器采集的所述待测眼部的光斑阵列图像；
根据所述光斑阵列图像进行波前重构，得到所述待测眼部的屈光度测量结果。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质包括：至少一个指令，在所述指令被执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法步骤。
CN202410174150.8A 2024-02-07 2024-02-07 角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质 Pending CN118161123A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410174150.8A CN118161123A (zh) 2024-02-07 2024-02-07 角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410174150.8A CN118161123A (zh) 2024-02-07 2024-02-07 角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118161123A true CN118161123A (zh) 2024-06-11

Family

ID=91353518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410174150.8A Pending CN118161123A (zh) 2024-02-07 2024-02-07 角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118161123A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100996739B1 (ko) 안과용의 탈봇 모아 파면 감지기
US10129450B2 (en) System and method for ophthalmological imaging adapted to a mobile processing device
US6439720B1 (en) Method and apparatus for measuring optical aberrations of the human eye
US20070070292A1 (en) Methods and apparatus for comprehensive vision diagnosis
US20150374233A1 (en) Visual Problem Diagnosis Using Refractive Parameters Measured With A Retinal Camera
US7887184B2 (en) Method and apparatus for obtaining the distance from an optical measurement instrument to an object under test
US9743832B2 (en) Apparatus for corneal shape analysis and method for determining a corneal thickness
US20150313462A1 (en) Method and System of using Photorefractive effects to examine eyes using a portable device
JP2004507306A (ja) 眼の光学的結像品質についての非接触測定システム
JP6850728B2 (ja) 波面収差（ｗａｖｅ−ｆｒｏｎｔ ｅｒｒｏｒ）を用いた屈折誤差測定を伴う固視測定のための装置および方法
US20210267451A1 (en) Computational lightfield ophthalmoscope
CN103431837B (zh) 基于哈特曼传感器的人眼轴向色差和横向色差测量装置及其方法
Gairola et al. SmartKC: smartphone-based corneal topographer for keratoconus detection
CN208693251U (zh) 一种通过虹膜识别加速oct设备与人眼对准的系统
US9665771B2 (en) Method and apparatus for measuring aberrations of an ocular optical system
CN110325101A (zh) 用于眼角膜的高分辨率地形图的方法和装置
US10531794B1 (en) Photorefractive flash device and system
TW202302028A (zh) 眼科檢測設備以及瞳孔定位方法
CN118161123A (zh) 角膜曲率与屈光度测量方法、系统、设备及介质
JP7410481B2 (ja) 画像処理方法、走査型イメージング方法、画像処理装置、その制御方法、走査型イメージング装置、その制御方法、プログラム、及び記録媒体
CN115996665A (zh) 眼科装置、眼科装置的控制方法以及程序
CN118452845B (zh) 一种基于oct的角膜塑形镜的佩戴评估方法及装置
CN111417334A (zh) 光学相干断层扫描成像中的改进分割
CN118285744A (zh) 一种自动离焦验光方法及系统
Ehrmann Pros and cons of soft contact lens power mapping

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination