CN219206894U

CN219206894U - 一种视力筛查系统

Info

Publication number: CN219206894U
Application number: CN202221301937.9U
Authority: CN
Inventors: 李磊; 胡旭东; 李超宏
Original assignee: Suzhou Microclear Medical Instruments Co ltd
Current assignee: Suzhou Microclear Medical Instruments Co ltd
Priority date: 2022-05-28
Filing date: 2022-05-28
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2032-05-28

Abstract

本实用新型涉及成像系统领域，具体涉及一种视力筛查系统，所述视力筛查系统包括壳体结构、光学成像模块、光源模块、集成控制模块、图像处理模块；所述壳体结构用于容置光学成像模块、光源模块、集成控制模块、图像处理模块；且所述壳体结构上设置容置眼睛的窗口；所述光学成像模块包括第一反光镜、第二反光镜、成像组件；所述光源模块由光源电路板和LED灯组成；所述集成控制模块用于接收和/或发送工作指令，且与所述光源模块、光学成像模块电性连接；所述图像处理模块设置为与集成控制模块进行电性连接；所述图像处理模块对光学成像模块获取的图片进行图像处理、分析、计算，得到的视力筛查信息。

Description

一种视力筛查系统

技术领域

本实用新型涉及成像系统领域，具体涉及一种视力筛查系统。

背景技术

检影验光是屈光不正检查的金标准，精确度可达±0.25D。手持式视力筛查仪是目前主要的视力筛查的仪器。手持式视力筛查仪是利用红外光源投射到视网膜，通过视网膜反射回来的光在不同的屈光状态下呈现不同的图案，摄像机记录瞳孔图案并通过计算得出球镜、柱镜和轴位等数据。它一次测量可以获得双眼的屈光状态、瞳孔直径、瞳距以及眼位等信息，方便医生快速筛查并全面了解患者的视力发育状况。

手持式视力筛查仪需要与被检者保持一定距离（例如1米）的情况下进行检测。在使用过程中对环境光亮度（黑暗环境）、操作者熟练度、被检测者的配合度都有较高的要求，均对医生的工作造成了极大的不便利。

鉴于上述问题，有必要提供一种视力筛查系统，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型视力筛查系统，无需设置一米的拍摄距离的限制，无需人为拍摄，无需设置暗室环境，解决了外界环境干扰问题、降低对操作者及被检测者的要求，大大提高临床筛查效率。

本实用新型揭示了一种新型视力筛查系统，所述视力筛查系统包括壳体结构、光学成像模块、光源模块、集成控制模块、图像处理模块；

所述壳体结构用于容置光学成像模块、光源模块、集成控制模块、图像处理模块；且所述壳体结构上设置容置眼睛的窗口；

所述光学成像模块包括第一反光镜、第二反光镜、成像组件；

所述光源模块由光源电路板和LED灯组成；

所述集成控制模块用于接收和/或发送工作指令，且与所述光源模块、光学成像模块电性连接；

所述图像处理模块设置为与集成控制模块进行电性连接；所述图像处理模块对光学成像模块获取的图片进行图像处理、分析、计算，得到的视力筛查信息。

在一种优选的实施方式中，所述成像组件设置为凸透镜或平凸透镜。

在一种优选的实施方式中，所述成像组件还设置有滤光片，所述滤光片设置在凸透镜或平凸透镜的前方。

在一种优选的实施方式中，所述第一反光镜与第二反光镜不在同一水平面上。

在一种优选的实施方式中，所述第一反光镜向右偏转的角度为5°-45°。

在一种优选的实施方式中，所述第一反光镜向右偏转的角度为25°。

在一种优选的实施方式中，所述第二反光镜向左偏转的角度为5°-45°。

在一种优选的实施方式中，所述第二反光镜向左偏转的角度为25°。

在一种优选的实施方式中，所述新型视力筛查系统还包括显示模块，所述显示模块设置在壳体结构上，与集成控制模块以及图像处理模块进行电性连接，且所述显示模块用于显示视力筛查信息。

在一种优选的实施方式中，所述新型视力筛查系统还包括语音提示系统，所述语音提示系统与集成控制模块以及图像处理模块进行电性连接，且所述语音提示系统用于语音播报视力筛查信息。

工作原理：集成控制模块接收到工作指令后，设备开始调动光学成像模块、光源模块以及图像处理模块对被测者当前状态是否满足客观验光条件进行判断，此时光源模块为设备提供固视光源，若满足验光条件，集成控制模块控制光源模块变换 LED光源阵列，为设备提供偏心检测光源，视力筛查系统开始对患者进行偏心摄影验光；若不满足验光条件，集成控制模块会将不满足条件的信息反馈到显示模块，检测者通过显示系统显示的信息对设备做出相应的调节；完成偏心摄影验光后，图像处理模块对拍摄的系列验光图片进行图像处理、分析、计算，得到的验光结果由显示模块显示，其中在显示模块中显示的验光信息包括人眼的球镜度（近／远视度）、柱镜度（散光度）、散光轴位、人眼斜视度数以及眼瞳距离等。

相较于现有技术，本实用新型的目的在于提供一种新型视力筛查系统，无需设置一米的拍摄距离的限制，无需人为拍摄，无需设置暗室环境，解决了外界环境干扰问题、降低对操作者及被检测者的要求，大大提高临床筛查效率。

附图说明

图1是新型视力筛查系统内部结构示意图。

图2是外壳结构示意图。

图3是新型视力筛查系统工作流程示意图。

附图标记：1-人眼；2-第一反光镜；3-第二反光镜；4-光源模块；5-成像组件；6-图像处理模块；7-壳体结构；8-容置眼睛的窗口。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本实用新型的技术方案进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型并不用于限定本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

壳体结构

本申请中，所述壳体结构用于容置光学成像模块、光源模块、集成控制模块、图像处理模块，即所有模块均集成在壳体结构内部。

目前，对于现有的视力筛查系统，例如专利公开号为CN111419171A的视力筛查系统，需要距离被测者1米处进行拍照视力检测，且需要暗室环境（即整个测试间在黑暗情况下操作），暗室环境会给操作医生的工作带来极大的不便利性。

本申请，对于壳体结构的内部已经构建了一个暗室环境，无需外界环境设置为暗室。

且，对于所述壳体结构上设置容置眼睛的窗口；眼睛对准窗口即可进行视力检查。

光学成像模块

本申请中，所述光学成像模块包括第一反光镜、第二反光镜、成像组件；光学成像模块的图像接收面与人眼瞳孔成共轭关系，获取图像为患者的人脸部分区域，人眼眼瞳根据自身眼球屈光状态的不同呈现出不同亮暗区域分布的状态，然后系统对拍摄的验光图片，进行图像处理分析计算得到人眼屈光信息。

在一种优选的实施方式中，所述第一反光镜与第二反光镜不在同一水平面上。可以理解为，第一反光镜的中心点与第二反光镜的中心点不在同一水平面上，即两点之间有一定的高度差。

在一种优选的实施方式中，所述第一反光镜向右偏转的角度为5°-45°。可以理解为，第一反光镜以竖直状态为基准，向右偏转（顺时针旋转）的角度为5°-45°；更优选地，第一反光镜向右偏转的角度为10°-30°；最优选为，第一反光镜向右偏转的角度为25°。

在一种优选的实施方式中，所述第二反光镜向左偏转的角度为5°-45°。所述第二反光镜向左偏转的角度为5°-45°。可以理解为，第二反光镜以竖直状态为基准，向左偏转（逆时针旋转）的角度为5°-45°；更优选地，第二反光镜向左偏转的角度为10°-30°；最优选为，第二反光镜向左偏转的角度为25°。

在一种优选的实施方式中，所述第一反光镜向右偏转的角度为20°，所述第二反光镜向左偏转的角度为45°。

在一种优选的实施方式中，所述成像组件设置为凸透镜或平凸透镜；对于，凸透镜或平凸透镜的数量并没有限定；优选地，所述成像组件设置为平凸透镜，所述平凸透镜的数量为2个。

光源模块

所述光源模块由光源电路板和LED灯组成，为系统提供照明光源；同时，中心LED灯常亮可作为固视光源，目的在于吸引患者的注意力。

光源模块提供光源的顺序为，设备启动，开始验光，光源模块为设备提供中心同心近红外内固视LED光源；当被测者眼瞳满足验光客观条件时，设备开始对人眼进行偏心摄影验光；此时，同心近红外内固视LED光源停止工作，光源模块改变LED光源照射阵列，此时只有偏心光源处于工作状态，偏心光源先由最内圈近红外LED照射，紧接着第二圈近红外LED照射，最后外圈近红外LED照射，完成在三个不同偏心距离下的六个方位的屈光度检测，多次测量取均值可减少测量误差。

在外界光照射眼睛时，光通过眼睛这一光学系统进入眼底组织，眼底会吸收一部分光，若入射光的光强超过人眼的光损伤阈值，势必会对眼睛造成一定的伤害，所以对光源的使用必须严格符合国家安全标准，合理控制光源强度和曝光时间。

综上考虑，并通过实际实验验证，由于LED光源具有体积小、寿命长、效率高、成本低等优点，所以选择最大工作电流不超过110mA、波长大于等于780nm的高功率近红外LED的光源。

集成控制模块

所述集成控制模块用于接收和/或发送工作指令，且与所述光源模块、光学成像模块电性连接。

图像处理模块

所述图像处理模块设置为与集成控制模块进行连接；所述图像处理模块对光学成像模块获取的图片进行图像处理、分析、计算，得到的视力筛查信息。

在一种优选的实施方式中，图像处理模块还包括实时人眼跟踪模块，所述实时人眼跟踪模块主要方式为：

（1）对视频图像阈值分割二值化，得到角膜反射亮斑子图；

（2）对得到的二值化图像进行形状滤波；采用质心法计算各亮斑中心位置并进行位置滤波；

（3）定位角膜反射亮斑，获取人眼区域，实现对人眼的实时跟踪。

显示模块

所述新型视力筛查系统还包括显示模块，所述显示模块设置在壳体结构上，与集成控制模块以及图像处理模块进行电性连接，且所述显示模块用于显示视力筛查信息。

集成控制模块接收到工作指令后，开始启动光学成像模块、光源模块以及图像处理模块对被测者当前状态是否满足客观验光条件进行判断，此时光源模块为设备提供固视光源，若满足验光条件，集成控制模块控制光源模块变换 LED光源阵列，为设备提供偏心检测光源，视力筛查系统开始对患者进行偏心摄影验光；若不满足验光条件，集成控制模块会将不满足条件的信息反馈到显示模块，检测者通过显示系统显示的信息对设备做出相应的调节；完成偏心摄影验光后，图像处理模块对拍摄的系列验光图片进行图像处理、分析、计算，得到的验光结果由显示模块显示，其中在显示模块中显示的验光信息包括人眼的球镜度（近／远视度）、柱镜度（散光度）、散光轴位、人眼斜视度数以及眼瞳距离等。

结合附图1、2、3，对新型视力筛查系统做以下具体说明。

一种新型视力筛查系统，所述视力筛查系统包括壳体结构7、光学成像模块、光源模块4、集成控制模块（未标示）、图像处理模块6；

所述壳体结构7用于容置光学成像模块、光源模块4、集成控制模块、图像处理模块6；且所述壳体结构7上设置容置眼睛的窗口8；

所述光学成像模块包括第一反光镜2、第二反光镜3、成像组件5；

所述光源模块4由光源电路板和LED灯组成；

所述集成控制模块用于接收和/或发送工作指令，且与所述光源模块4、光学成像模块电性连接；

所述图像处理模块6设置为与集成控制模块进行电性连接；所述图像处理模块对光学成像模块获取的图片进行图像处理、分析、计算，得到的视力筛查信息。

本实用新型的新型视力筛查系统，无需设置一米的拍摄距离的限制，无需人为拍摄，无需设置暗室环境，解决了外界环境干扰问题、降低对操作者及被检测者的要求，大大提高临床筛查效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种新型视力筛查系统，其特征在于，所述视力筛查系统包括壳体结构、光学成像模块、光源模块、集成控制模块、图像处理模块；

所述光学成像模块包括第一反光镜、第二反光镜、成像组件；所述第一反光镜与第二反光镜不在同一水平面上；所述第一反光镜向右偏转的角度为5°—45°；所述第二反光镜向左偏转的角度为5°—45°；

所述光源模块由光源电路板和LED灯组成；

2.如权利要求1所述的新型视力筛查系统，其特征在于，所述成像组件设置为凸透镜或平凸透镜。

3.如权利要求2所述的新型视力筛查系统，其特征在于，所述成像组件还设置有滤光片，所述滤光片设置在凸透镜或平凸透镜的前方。

4.如权利要求1所述的新型视力筛查系统，其特征在于，所述第一反光镜向右偏转的角度为25°。

5.如权利要求1所述的新型视力筛查系统，其特征在于，所述第二反光镜向左偏转的角度为25°。

6.如权利要求1所述的新型视力筛查系统，其特征在于，所述新型视力筛查系统还包括显示模块，所述显示模块设置在壳体结构上，与集成控制模块以及图像处理模块进行电性连接，且所述显示模块用于显示视力筛查信息。

7.如权利要求1所述的新型视力筛查系统，其特征在于，所述新型视力筛查系统还包括语音提示系统，所述语音提示系统与集成控制模块以及图像处理模块进行电性连接，且所述语音提示系统用于语音播报视力筛查信息。