EP2348956A1 - Dispositif et procede de mesure optique de transmission et de diffusion de milieux oculaires - Google Patents

Dispositif et procede de mesure optique de transmission et de diffusion de milieux oculaires

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Publication number
EP2348956A1
EP2348956A1 EP09741387A EP09741387A EP2348956A1 EP 2348956 A1 EP2348956 A1 EP 2348956A1 EP 09741387 A EP09741387 A EP 09741387A EP 09741387 A EP09741387 A EP 09741387A EP 2348956 A1 EP2348956 A1 EP 2348956A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tissue
optical
image
eye
pattern
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.)
Withdrawn
Application number
EP09741387A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Kartsen Plamann
Florent Aptel
Caroline Crotti
Florent Deloison
Donald Peyrot
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.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Ecole Polytechnique
Ecole National Superieure dArts et Metiers ENSAM
Ecole Nationale Superieure des Techniques Avancees Bretagne
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Ecole Polytechnique
Ecole National Superieure dArts et Metiers ENSAM
Ecole Nationale Superieure des Techniques Avancees Bretagne
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Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Ecole Polytechnique, Ecole National Superieure dArts et Metiers ENSAM, Ecole Nationale Superieure des Techniques Avancees Bretagne filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP2348956A1 publication Critical patent/EP2348956A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59—Transmissivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4785—Standardising light scatter apparatus; Standards therefor

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for optical measurement of the transmission and diffusion of ocular media of the anterior segment of the eye.
  • ocular media may be solid media such as cornea or corneal graft, sclera, crystalline lens or liquid media such as aqueous humor or vitreous.
  • the surgery of the anterior segment of the eye concerns in particular the corneal transplants.
  • Tens of thousands of corneal transplants are performed each year in developed countries.
  • the pathological cornea of the patient is removed and replaced with a corneal graft from a donor.
  • a significant number of corneas are collected from donors.
  • these collected corneas undergo a number of biological, chemical and physical tests.
  • the grafts are then preserved in a storage liquid near the eye banks until they are implanted.
  • the cornea can be likened to a slightly divergent lens that participates in the formation of the image on the retina.
  • the optical quality of donor grafts is usually macroscopically controlled transparently by an ophthalmologist eye surgeon. However, this assessment is subjective and may vary from one stakeholder to another.
  • the various eye banks are exchanged grafts, but do not have standardized procedures for measurement.
  • a device for measuring the transmission of corneal grafts is described in L. Ventura et al, Portable Light Transmission Measuring System for Corneal Corneas, BioMedical Engineering OnLine 4: 70 (2005).
  • This system measures the intensity of an optical beam transmitted by a sample by integrating this intensity spatially over the entire illuminated surface and spectrally over a spectral range of 400 to 700 nm.
  • This measurement is standardized using an identical measurement without sample to obtain transmittance of the cornea.
  • This simple system thus makes it possible to quickly measure the optical transmission of a corneal graft and to classify the corneas into different categories according to this transmittance.
  • this The system measures transmittance only but does not provide information on possible diffusion of the measured cornea.
  • the cornea is a fragile organic medium that can degrade in vivo or after removal in a liquid conservation.
  • the cornea or corneal graft absorbs too much water, the cornea or graft can become oedematous.
  • the cornea then has diffusion not only on the surface but also in volume. It is important to sort the grafts in order not to transplant grafts with a risk of edema for the patient. It therefore seems necessary to measure not only the transmittance but also the diffusion of each potential corneal graft.
  • WO / 2004/089200 discloses a device for measuring in vivo the optical quality of the anterior segment of the eye of a patient.
  • This device measures an optical beam transmitted and / or reflected by the successive interfaces of the cornea and the lens. More precisely, this device forms the image of a series of ten dashed parallel lines after refraction / reflection of the incident beam.
  • the lines are of identical length on the same line and different from one line to another.
  • the length of the smallest lines corresponds to the maximum resolution of the anterior segment of the eye while the length of the longest strokes is about ten times that of the smaller ones.
  • the image of the lines is analyzed to determine a modulation transfer function of the anterior segment of the eye as a function of the ten spatial frequencies of the series of lines.
  • a publication by P. Gain mentions a corneal graft image analysis apparatus for measuring transparency (T), counting folds (to go back to the degree (F) and degree of gerontoxon, that is, the diameter of the section central clear of the cornea (G).
  • T is the ratio between the local contrast of the pattern
  • F is the ratio of the average profile of the lines, each being measured with and without cornea.
  • T, F and G an image can be classified by experts in three categories of quality.
  • the invention mainly (but not exclusively) addresses the problem of optical characterization in transmission and diffusion of corneal grafts.
  • a simple device for quantifying transmission and diffusion may also be useful in other applications than corneal grafts, especially in the measurement of other tissues of the anterior segment of the eye (sclera, lens, eyeball) .
  • the present invention aims to overcome these drawbacks and more particularly relates to a device and a method for optical measurement of the transmission and dissemination of tissue of the anterior segment of the eye.
  • the device allows an objective evaluation of ocular environments even diffusing.
  • the invention relates to an optical device for measuring the transmission and diffusion of a tissue of the anterior segment of an eye, said device comprising at least one light source capable of emitting a light beam, a suitable collimation optical system. directing the collimated light beam towards a tissue of the anterior segment of an eye to be measured, an optical pattern placed on the optical path between the collimating optical system and the anterior segment tissue, an imaging optical system capable of receiving a light beam transmitted by the test pattern and the anterior segment tissue and forming an image of the pattern on an image sensor and an image processing system capable of calculating a modulation transfer function of the tissue to from an image of the target through the fabric.
  • the optical pattern comprises a set of alternately light and dark angular sectors distributed radially from a central point (O).
  • the device of the invention comprises a spatial filter between the source and the optical collimation system.
  • the measuring device of the invention may also comprise a light source capable of emitting a light beam comprising a plurality of wavelengths and a means wavelength filtering to measure the transmission and diffusion of tissue from the anterior segment of an eye as a function of wavelength.
  • the device of the invention comprises a sample support capable of receiving a tissue of the anterior segment of an eye from among the following: cornea, corneal graft, crystalline lens, sclera, aqueous humor, vitreous body.
  • the device advantageously comprises a comparator able to compare the modulation transfer function of a tissue from the anterior segment of an eye to a set of reference curves.
  • the invention also relates to a method for measuring the transmission and diffusion of a tissue of the anterior segment of an eye comprising the following steps:
  • the measurement method comprises the following image processing steps:
  • the measurement method comprises the following image processing steps:
  • the measurement method comprises the following image processing steps:
  • the present invention also relates to the features which will emerge in the course of the description which follows and which will have to be considered individually or in all their technically possible combinations.
  • FIG. 1 shows the diagram of a measuring device according to the invention
  • FIG. 2A represents the diagram of a radial modulation optical pattern used in a device of the invention
  • FIG. 2B illustrates a first image of the test pattern using the device of the invention in the absence of a sample to be measured
  • FIG. 2C illustrates a second image of the test pattern using the device of the invention in the presence of a sample.
  • FIG. 3 illustrates a transformation of the detected image into polar coordinates ( ⁇ , r);
  • Figure 4 schematically illustrates a second embodiment of a measurement of the modulation rate for a given radius r, by adjusting a sinusoidal curve to the detected modulation signal;
  • FIG. 5 schematically illustrates a measurement result of the modulation rate as a function of the modulation spatial frequency
  • FIG. 6 illustrates the one-dimensional conversion of a matrix of polar coordinates (r, ⁇ ) into spatial frequencies (v, ⁇ );
  • FIG. 7 illustrates the representation of an intermediate step of the third embodiment of the invention.
  • FIG. 8 schematically illustrates a measurement curve of the modulation transfer function as a function of the spatial frequency
  • FIG. 9 represents a simulation of measurement of increasing diffusion samples (a, b, c, d, e) and processed according to the third embodiment
  • FIG. 10 represents the harmonic modulation analysis results for the various samples a) to e) of FIG. 9;
  • FIG. 11 represents the modulation transfer function curves of samples a) to e) as a function of the spatial frequencies of modulation of the test pattern
  • FIG. 12 shows the normalized modulation transfer function curves of samples a) to e) as a function of the spatial frequencies of modulation of the pattern.
  • the device comprises a lighting branch of the sample 7 through a pattern 6 and an imaging branch of the test pattern through the sample.
  • the lighting system comprises a light source 1, provided for example with a diffuser, an optical system 2, a spatial filtering system 3 and a collimating lens 4.
  • the light source which illuminates the light source sample may cover all or part of the visible and near infrared spectrum or be monochromatic. This lighting system makes it possible to uniformly illuminate a pattern 6. Uniform illumination can be achieved for example by K ⁇ hler geometry. If the light source does not emit uniformly, an optical diffuser can be used.
  • a possible embodiment can allow the choice of the wavelength by introduction of filters or selection of one between several sources (blue, green, red LEDs, ...) to determine the transparency as a function of the spectral range.
  • the optical pattern 6 is preferably modulated radially by a set of angular sectors whose transmission coefficient is alternately high and low. Such a pattern thus comprises a continuous set of spatial modulation frequencies, these spatial frequencies varying monotonically as a function of the distance to the center of the pattern.
  • the spatial frequency of modulation is higher at center of the target (O).
  • the target 6 is advantageously centrosymmetric. This is preferably a test pattern known as the "Siemens test pattern". The regular centro-symmetrical nature of the pattern facilitates its alignment on the optical axis of the device.
  • the sample 7 to be measured is placed just behind the target 6 or in a conjugate plane. More particularly, the device can be used to determine the transparency of the various media of the anterior segment of the eye, including the cornea. For this purpose, the sample 7 can be placed in a transparent sample holder filled with serum.
  • the cornea to be measured can be mounted on a device resembling an "artificial chamber" to minimize the appearance of creases on the cornea, which would not be related to the intrinsic properties of the cornea.
  • the imaging part can be performed according to one of the many standard schemes available in the literature.
  • an optical system 9 makes it possible to obtain an image 22 of the test pattern on a camera 10.
  • the imaging device comprises preferably corrective lens to compensate for the "lens" effect of the cornea.
  • the device For each sample 7, the device preferably acquires two images: an image 21 of the target without the sample (FIG 2B) in order to have a reference measurement of all the components of the device (optical systems, source bright) and an image 22 with the sample in place (Fig. 2C), inserted into the optical bench with a suitable sample holder.
  • the images 21, 22 acquired by the camera 10 are transmitted to an image processing system 11.
  • These images 21, 22 may be pretreated to reduce noise, increase contrast, select and center the area of interest containing the pattern in the image.
  • the centro-symmetrical structure of the pattern 6 facilitates the refocusing of the images, which can be done automatically.
  • the refocusing is to refocus the image of the pattern with respect to the pixel image, whether in the case of the image 22 with sample or in the case of the image 21 without sample.
  • the algorithms used in the following are sensitive to the proper positioning of the center of the test pattern at the "0" position in the center of the image.
  • the images are then digitally processed according to one or the other of the following image processing methods.
  • the three methods of processing the detected image include a Fourier transformation step (one or two dimensional) and Fourier space analysis. These processing methods detailed below make it possible to extract from images 21, 22 a measurement of the optical transfer function (MTF) module representative of both the transmission and dissemination of the measured ocular medium.
  • MTF optical transfer function
  • the MTF measurement of a sample is normalized to the MTF of the measuring device in the absence of the sample. This standardization makes it possible to eliminate possible defects in the optical system and thus to obtain "objective" information.
  • the standard deviation of the MTF is eventually measured.
  • the first method of image processing consists first of all in applying to image 22 a Fourier transformation operation (two-dimensional FFT) and then normalizing the result by the Fourier transform of image 21 without sample. More precisely, the two-dimensional figure obtained by FFT is projected onto a spatial frequency axis of modulation, which makes it possible to obtain a curve of the modulation transfer function (MTF) as a function of the spatial modulation frequencies.
  • MTF modulation transfer function
  • the cutoff frequency indicates the maximum resolution of the measured sample which is limited in particular by diffusion.
  • the second method of image processing is schematically illustrated in Figures 3-5.
  • the image 22 is analyzed in the real range by "rings" of average radius r whose modulated intensity is projected on a vector as a function of the angle ⁇ . This process is repeated for all r-rays inside the test pattern.
  • Fig. 3 illustrates the filling of a vector matrix corresponding to the rays of the test pattern. Then, to each vector (line of the matrix) is applied a step of adjustment of a sinusoidal function (the frequency of the sinusoid is constant since the number of radii is fixed whatever the ring, the adjustment relates to the value of the offset and the amplitude of the sinus curve).
  • a modulation rate is calculated for each spatial frequency (ie each ray analyzed, or each vector stored in the math) (Fig. 4).
  • the modulation rate value associated with each spatial frequency is then reported, which makes it possible to obtain the modulus of the modulation transfer function of the studied fabric.
  • This curve is normalized with respect to a sample-less MTF curve (Fig. 5).
  • This method allows the identification of a possible annular opacification (gerontoxon) by a "signature" spectral (drop of a specific frequency band in the MTF).
  • This method also allows the identification of a possible localized opacification by increasing the standard deviation for a frequency band corresponding to the distance from the opaque zone of the center of the test pattern.
  • the third method of image processing is schematically illustrated in Figures 6-12.
  • the image 22 is also analyzed by "rings" of average radius r whose intensity modulation is projected on a row vector of a matrix.
  • the projection of the rings of variable radius r makes it possible to construct a matrix of values (cf Fig. 6).
  • the radius r is then converted into spatial frequency.
  • a one-dimensional digital Fourier transformation operation is applied to each row vector of the matrix M (v, ⁇ ) to obtain a matrix in the space of the spatial modulation frequencies M * (v, ⁇ ) ⁇ see FIG. 7).
  • the profile can be displayed, which shows components at different frequencies: zero frequency, fundamental frequency (COD) and harmonics (3COD, 5COD ...) (see FIG. 7).
  • COD fundamental frequency
  • 3COD, 5COD harmonics
  • the modulation transfer function curves are normalized to the "no sample” measurement (Fig. 12). This procedure can also be performed from harmonic frequencies, but the signals obtained will then be more noisy. This method also allows the identification of a possible annular opacification (gerontoxon) by a spectral "signature” (reduction of a specific frequency band in the MTF). This method also allows the identification of a possible localized opacification by increasing the standard deviation for a frequency band corresponding to the distance from the opaque zone of the center of the test pattern.
  • image processing methods can be implemented using software such as MatLab, LabView or programs or libraries specialized in numerical computation and / or image processing.
  • Signal processing ultimately includes a classification or standardization step with respect to existing classification systems.
  • the MTF curves of the tissues obtained are compared with abacus curves for samples classified by an ophthalmologist surgeon. This classification can refer to one of the empirical classification systems cited in the literature.
  • a quantitative value characterizing the quality of normalized MTF curves can also be determined. This can be done for example by comparing the measurements with a pre-calculated curve beam or by calculating the integral under the curve and normalizing it with respect to the "no sample" curve.
  • the curves simulated here give the values respectively of 0.83 for the sample b); 0.68 for sample c); 0.43 for sample d) and 0.15 for sample e).
  • a unique numerical value is thus determined which is representative of both the transmission coefficient of the sample and the diffusion of this sample.
  • the invention thus makes it possible to classify solids, liquids and diffusing tissues, in particular tissues of the anterior segment of the eye, on the basis of a curve representative of their transmission and diffusion or as a function of a single parameter characteristic of each curve.
  • the device further allows analysis at different spatial modulation frequencies using on the one hand the image of a specific optical pattern through the ocular medium to be measured and secondly an image processing device adapted to the calculation of the optical modulation transfer function of the medium to be measured.
  • the optical pattern used and the processing system make it possible to accurately measure the element transfer function of the anterior segment of the eye as a function of a continuum of spatial modulation frequencies.
  • the device is advantageously spectroscopic so as to be able to measure the diffusion as a function of the wavelength. It is known that the diffusion modes depend on the size of the scattering particles as well as the wavelength (diffusion of Mie, Rayleigh ). It is therefore interesting to be able to study the spectral variations of the diffusion to interpret its origin.
  • the device of the invention is inexpensive. This device allows objective quantification of the transparency and diffusion of ocular tissues. The quantitative measure obtained may allow for a finer classification than the three categories of corneal transperence usually and subjectively defined by practitioners.
  • the optical device of the invention is simple and can be automated to be used by an operator without requiring specific knowledge in ophthalmology.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif optique de mesure de la transmission et de la diffusion d'un tissu (7) du segment antérieur d'un œil, ledit dispositif comprenant une source de lumière (1 ), un système optique (2, 4) de collimation pour diriger le faisceau lumineux collimaté en direction d'un tissu (7) du segment antérieur d'un œil à caractériser, une mire optique (6) placée sur le trajet optique entre le système optique de collimation (4) et le tissu (7), un système optique (9) d'imagerie apte à recevoir un faisceau lumineux transmis par la mire (6) et par le tissu (7) et à former une image de la mire (6) sur un détecteur d'image (10) et un système de traitement d'image (11 ) apte à calculer une fonction de transfert de modulation du tissu (7) à partir d'une image (22) de la mire à travers le milieu oculaire (7). Selon l'invention, la mire optique (6) comprend un ensemble de secteurs angulaires (13, 14) alternativement clairs (13.1, 13.2...) et foncés (14.1, 14.2...) répartis radialement à partir d'un point central (O). L'invention concerne également différents procédés de traitement d'image pour extraire une fonction représentative des caractéristiques de transmission et de la diffusion du tissu (7).

Description

Dispositif et Procédé de mesure optique de transmission et de diffusion de milieux oculaires
La présente invention concerne un dispositif et un procédé de mesure optique de la transmission et de la diffusion de milieux oculaires du segment antérieur de l'œil. Ces milieux oculaires peuvent être des milieux solides tels que la cornée ou un greffon de cornée, la sclère, le cristallin ou des milieux liquides tels que l'humeur aqueuse ou le corps vitré.
La chirurgie du segment antérieur de l'œil concerne notamment les greffes de cornées. Plusieurs dizaines de milliers de greffes de cornée sont effectuées chaque année dans les pays développés. Dans une opération de greffe de cornée, la cornée pathologique du patient est retirée et remplacée par un greffon de cornée provenant d'un donneur. Avant la transplantation, un nombre important de cornées est prélevé auprès des donneurs. Pour leur qualification de greffon potentiel, ces cornées prélevées subissent un certain nombre de tests biologiques, chimiques et physiques. Les greffons sont ensuite préservés dans un liquide de conservation auprès des banques des yeux jusqu'à leur implantation.
La cornée peut être assimilée à une lentille légèrement divergente qui participe à la formation de l'image sur la rétine. La qualité optique des greffons de donneurs est généralement contrôlée macroscopiquement en transparence par un chirurgien ophtalmologiste de la banque des yeux. Toutefois, cette appréciation est subjective et peut varier d'un intervenant à un autre. De plus, les différentes banques des yeux sont amenées à échanger des greffons, mais ne disposent pas de procédures normalisées de mesure.
Il existe un besoin de mesurer quantitativement et automatiquement la qualité optique des greffons de cornée. Pour optimiser la classification de greffons, standardiser la procédure et augmenter sa reproductibilité, il serait en effet très utile de pouvoir déterminer la qualité optique de ces tissus de façon automatique et objective et de normaliser cette méthode par rapport aux différents systèmes de classification subjective.
Un dispositif de mesure de la transmission de greffons de cornées est décrit dans L. Ventura et al, Portable light transmission measuring System for preserved corneas, BioMedical Engineering OnLine 4 :70 (2005). Ce système mesure l'intensité d'un faisceau optique transmis par un échantillon en intégrant cette intensité spatialement sur toute la surface éclairée et spectralement sur un domaine spectral de 400 à 700nm. Cette mesure est normalisée à l'aide d'une mesure identique sans échantillon pour obtenir la transmittance de la cornée. Ce système simple permet ainsi de mesurer rapidement la transmission optique d'un greffon de cornée et de classifier les cornées en différentes catégories en fonction de cette transmittance. Toutefois, ce système mesure exclusivement la transmittance mais ne fournit pas d'informations sur une éventuelle diffusion de la cornée mesurée.
Or la cornée est un milieu organique fragile qui peut se dégrader in vivo ou après prélèvement dans un liquide de conservation. Lorsque la cornée ou le greffon de cornée absorbe une quantité trop importante d'eau, la cornée ou le greffon peut devenir œdémateux. La cornée présente alors de la diffusion non seulement en surface mais aussi en volume. Il est important de trier les greffons pour ne pas transplanter de greffons présentant un risque d'œdème pour le patient. Il semble donc nécessaire de mesurer non seulement la transmittance mais aussi la diffusion de chaque greffon potentiel de cornée.
Il n'existe pas à ce jour et à notre connaissance de dispositif commercialement disponible permettant une mesure rapide et normalisée de la transmission et de la diffusion des greffons de cornée. Or il serait utile de pouvoir mesurer ces greffons de cornée à plusieurs moments : dès leur prélèvement, afin de ne conserver que les greffons ayant des qualités optiques suffisantes, et avant implantation pour éliminer les greffons ayant subi une dégradation de leurs propriétés optiques en transmission et/ou en diffusion. Cette mesure devrait pouvoir être effectuée par un laborantin sans requérir l'appréciation d'un chirurgien ophtalmologiste.
Le document WO/2004/089200 décrit un dispositif permettant de mesurer in vivo la qualité optique du segment antérieur de l'œil d'un patient. Ce dispositif mesure un faisceau optique transmis et/ou réfléchi par les interfaces successives de la cornée et du cristallin. Plus précisément, ce dispositif forme l'image d'une série de dix lignes parallèles tiretées après réfraction/réflexion du faisceau incident. Les traits sont de longueur identique sur une même ligne et différente d'une ligne à une autre. La longueur des plus petits traits correspond à la résolution maximale du segment antérieur de l'œil tandis que la longueur des plus grands traits est environ dix fois celle des plus petits. L'image des lignes est analysée pour déterminer une fonction de transfert de modulation du segment antérieur de l'œil en fonction des dix fréquences spatiales de la série de lignes. Toutefois, ce dispositif fonctionne en réflexion sur tout le segment antérieur de l'œil mais il ne permet pas de mesurer la diffusion en volume d'une cornée. Ensuite, les résultats présentés semblent difficiles à corréler avec une appréciation de la qualité optique de l'œil : la mesure de MTF d'un œil détérioré (Fig. 10) semble supérieure aux grandes fréquences spatiales à la MTF d'un patient normal (Fig. 8). Enfin, le nombre de fréquences spatiales est limité par le nombre de lignes.
Une publication de P. Gain (Acta Ophthalmologica Scandinavica 2007, Vol. 45, Issue 240) mentionne un appareil d'analyse d'image de greffons de cornée pour la mesure de transparence (T), le comptage de plis (pour remonter au degré de plissement) (F) et le degré de gérontoxon, c'est-à-dire le diamètre de la section centrale claire de la cornée (G). Pour cela, l'image numérique d'une grille rétroéclairée comprenant des lignes parallèles vues à travers la cornée est analysée au moyen d'un logiciel dédié. T (%) est le rapport entre le contraste local de la mire et F (%) est le rapport du profil moyen des lignes, chacun étant mesuré avec et sans cornée. Pour chaque critère T, F et G une image peut être classée par des experts en trois catégories de qualité. Cet abrégé ne décrit cependant pas comment obtenir une mesure indicative de la diffusion de la cornée. L'alignement de la grille sur l'axe optique de l'appareil n'est pas non plus décrit. De plus, suivant cette méthode, la mesure de la cornée est effectuée « à plat », ce qui est susceptible d'induire un plissement supplémentaire de la cornée, qui constitue alors un artefact de mesure.
L'invention adresse principalement (mais pas exclusivement) le problème de la caractérisation optique en transmission et en diffusion de greffons de cornée. Un dispositif simple de quantification de la transmission et de la diffusion peut également être utile dans d'autres applications que les greffons de cornées, notamment dans la mesure d'autres tissus du segment antérieur de l'œil (sclère, cristallin, globe oculaire).
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé de mesure optique de la transmission et de la diffusion de tissus du segment antérieur de l'oeil. Le dispositif permet une évaluation objective de milieux oculaires même diffusants.
L'invention concerne un dispositif optique de mesure de la transmission et de la diffusion d'un tissu du segment antérieur d'un œil, ledit dispositif comprenant au moins une source de lumière apte à émettre un faisceau lumineux, un système optique de collimation apte à diriger le faisceau lumineux collimaté en direction d'un tissu du segment antérieur d'un œil à mesurer, une mire optique placée sur le trajet optique entre le système optique de collimation et le tissu de segment antérieur, un système optique d'imagerie apte à recevoir un faisceau lumineux transmis par la mire et par le tissu de segment antérieur et à former une image de la mire sur un détecteur d'image et un système de traitement d'image apte à calculer une fonction de transfert de modulation du tissu à partir d'une image de la mire à travers le tissu. Selon l'invention, la mire optique comprend un ensemble de secteurs angulaires alternativement clairs et foncés répartis radialement à partir d'un point central (O).
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la mire optique comprend un ensemble de 2.N secteurs angulaires d'ouverture angulaire identique α = 1807N.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de l'invention comprend un filtre spatial entre la source et le système optique de collimation. Le dispositif de mesure de l'invention peut également comprendre une source de lumière apte émettre un faisceau lumineux comprenant une pluralité de longueurs d'onde et un moyen filtrage en longueur d'onde de manière à mesurer la transmission et la diffusion d'un tissu du segment antérieur d'un œil en fonction de la longueur d'onde.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de l'invention comprend un support échantillon apte à recevoir un tissu du segment antérieur d'un œil parmi les suivants : cornée, greffon de cornée, cristallin, sclère, humeur aqueuse, corps vitré.
Le dispositif comprend avantageusement un comparateur apte à comparer la fonction de transfert de modulation d'un tissu du segment antérieur d'un œil à un ensemble de courbes de référence.
L'invention concerne également un procédé de mesure de la transmission et de la diffusion d'un tissu du segment antérieur d'un œil comprenant les étapes suivantes :
- émission d'un faisceau lumineux à partir d'une source de lumière,
- collimation du faisceau lumineux au moyen d'un système optique,
- transmission du faisceau collimaté à travers une mire optique,
- transmission du faisceau optique modulé spatialement par la mire à travers le tissu (7) du segment antérieur d'un œil à mesurer,
- formation et acquisition d'une image de la mire à travers le tissu du segment antérieur d'un œil, et :
- traitement de l'image d'une mire comprenant un ensemble de secteurs angulaires alternativement clairs et foncés répartis radialement à partir d'un point central (O) par une opération de transformation de Fourier pour en déduire le module d'une fonction de transfert de modulation du tissu du segment antérieur d'un œil en fonction des fréquences spatiales de modulation de la mire.
Selon un premier mode de réalisation, le procédé de mesure comprend les étapes de traitement d'image suivantes :
- transformation de Fourier à deux dimensions de l'image de la mire pour en déduire une mesure du spectre de l'image du tissu du segment antérieur d'un œil en fonction d'un ensemble continu ou discret de fréquences spatiales de modulation de la mire,
- normalisation de ce spectre par rapport au spectre d'une image de la mire obtenu sans le tissu_pour obtenir une courbe du module de la fonction de transfert de modulation (MTF) du tissu du segment antérieur d'un œil.
Selon un second mode de réalisation, le procédé de mesure comprend les étapes de traitement d'image suivantes :
- analyse de l'image de la mire selon une série d'anneaux de centre 0' et de rayon r ( 0< r < RMAχ), - détermination du taux de modulation de chaque anneau par ajustement d'une fonction sinusoïdale et
- calcul du module de la fonction de transfert de modulation en fonction des fréquences spatiales correspondant à chacun desdits anneaux,
- normalisation par rapport à une courbe de MTF sans échantillon.
Selon un troisième mode de réalisation, le procédé de mesure comprend les étapes de traitement d'image suivantes :
- analyse de l'image de la mire selon une série d'anneaux de centre 0' et de rayon r ( 0< r < RMAχ),
- projection de l'intensité de chaque anneau dans une matrice de coordonnées polaires (r, θ),
- conversion de l'axe r en fréquence spatiale v, pour obtenir une matrice en coordonnées (v, θ),
- application d'une transformation de Fourier à une dimension pour chaque ligne,
- détermination du vecteur colonne correspondant à l'harmonique fondamentale CÛD de modulation de la mire,
- calcul du module de la fonction de transfert de modulation (MTF) à partir des valeurs du vecteur colonne à la fréquence CÛD en fonction des fréquences spatiales de modulation v correspondant à chacun desdits anneaux,
- normalisation du module de la fonction de transfert de modulation par rapport à une mesure sans échantillon.
La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles.
Cette description est donnée à titre d'exemple non limitatif et fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente le schéma d'un dispositif de mesure selon l'invention ;
- la figure 2A représente le schéma d'une mire optique à modulation radiale utilisée dans un dispositif de l'invention ; la figure 2B illustre une première image de la mire au moyen du dispositif de l'invention en absence d'échantillon à mesurer ; la figure 2C illustre une seconde image de la mire au moyen du dispositif de l'invention en présence d'un échantillon.
- la figure 3 illustre une transformation de l'image détectée en coordonnées polaires (θ , r) ; - la figure 4 illustre schématiquement un second mode de réalisation d'une mesure du taux de modulation pour un rayon r donné, par ajustement d'une courbe sinusoïdale au signal de modulation détecté ;
- la figure 5 illustre schématiquement un résultat de mesure du taux de modulation en fonction de la fréquence spatiale de modulation;
- la figure 6 illustre la conversion suivant une dimension d'une matrice de coordonnées polaires (r, θ) en fréquences spatiales (v, θ) ;
- la figure 7 illustre la représentation d'une étape intermédiaire du troisième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 illustre schématiquement une courbe de mesure de la fonction de transfert de modulation en fonction de la fréquence spatiale ;
- la figure 9 représente une simulation de mesure d'échantillons de diffusion croissante (a, b, c, d, e) et traités suivant le troisième mode de réalisation ;
- la figure 10 représente les résultats d'analyses la modulation en harmoniques pour les différents échantillons a) à e) de la figure 9 ;
- la figure 11 représente les courbes de fonction de transfert de modulation des échantillons a) à e) en fonction des fréquences spatiales de modulation de la mire ;
- la figure 12 représente les courbes de fonction de transfert de modulation normalisées des échantillons a) à e) en fonction des fréquences spatiales de modulation de la mire.
Un mode de réalisation du dispositif de mesure de l'invention est représenté sur la figure 1. Selon ce mode de réalisation, le dispositif comprend une branche d'éclairage de l'échantillon 7 à travers une mire 6 et une branche d'imagerie de la mire à travers l'échantillon. Le système d'éclairage comprend une source lumineuse 1 , munie par exemple d'un diffuseur, d'un système optique 2, d' un système de filtrage spatial 3 et d'une lentille de collimation 4. La source lumineuse qui éclaire l'échantillon peut couvrir tout ou une partie du spectre visible et proche infrarouge ou être monochromatique. Ce système d'éclairage permet d'illuminer de façon uniforme une mire 6. Un éclairage uniforme peut être réalisé par exemple par une géométrie Kόhler. Si la source lumineuse n'émet pas de façon uniforme, un diffuseur optique peut être utilisé. Une réalisation possible peut permettre le choix de la longueur d'onde par introduction de filtres ou sélection d'une entre plusieurs sources (LEDs bleues, vertes, rouges, ...) pour déterminer la transparence en fonction de la gamme spectrale.
La mire optique 6 est de préférence modulée radialement par un ensemble de secteurs angulaires dont le coefficient de transmission est alternativement élevé et faible. Une telle mire comporte ainsi un ensemble continu de fréquences spatiales de modulation, ces fréquences spatiales variant de manière monotone en fonction de la distance au centre de la mire. La fréquence spatiale de modulation est plus élevée au centre de la mire (O). La mire 6 est avantageusement centrosymétrique. Il s'agit préférentiellement d'une mire connue sous le nom de « mire de Siemens ». La nature centro-symétrique régulière de la mire facilite son alignement sur l'axe optique du dispositif.
L'échantillon 7 à mesurer est placé juste derrière la mire 6 ou dans un plan conjugué. Plus particulièrement, le dispositif pourra servir à déterminer la transparence des différents milieux du segment antérieur de l'oeil, notamment la cornée. À cet effet, l'échantillon 7 peut être placé dans un porte échantillon transparent rempli de sérum. La cornée à mesurer peut être montée sur un dispositif ressemblant une "chambre artificielle" afin de minimiser l'apparition de plis sur la cornée, qui ne seraient pas liés aux propriétés intrinsèques de la cornée.
La partie imagerie peut être réalisée suivant un des nombreux schémas standard disponibles dans la littérature. Dans le mode de réalisation représenté figure 1 , un système optique 9 permet d'obtenir une image 22 de la mire sur une caméra 10. Pour l'étude de la cornée, naturellement équivalente à une lentille légèrement divergente, le dispositif d'imagerie comprend de préférence lentille correctrice pour compenser l'effet "lentille" de la cornée.
Pour chaque échantillon 7, le dispositif acquiert de préférence deux images : une image 21 de la mire sans l'échantillon (Fig. 2B) afin de disposer d'une mesure de référence de l'ensemble des composants du dispositif (systèmes optiques, source lumineuse) et une image 22 avec l'échantillon en place (Fig. 2C), inséré dans le banc optique à l'aide d'un porte-échantillon adapté. Les images 21 , 22 acquises par la caméra 10 sont transmises à un système de traitement d'image 11.
Ces images 21 , 22 peuvent être soumises à un prétraitement afin de réduire le bruit, augmenter le contraste, sélectionner et centrer la zone d'intérêt contenant la mire dans l'image. En particulier, la structure centro-symétrique de la mire 6 facilite le recentrage des images, qui peut être effectué automatiquement. Le recentrage consiste à recentrer l'image de la mire par rapport à l'image en pixel, que ce soit dans le cas de l'image 22 avec échantillon ou dans le cas de l'image 21 sans échantillon. Les algorithmes utilisés dans la suite sont sensibles au bon positionnement du centre de la mire à la position "0" au centre de l'image.
Les images sont ensuite traitées numériquement selon l'une ou l'autre des différentes méthodes de traitement d'image suivantes. Les trois méthodes de traitement de l'image détectée comprennent une étape de transformation de Fourier (à une ou à deux dimensions) et d'analyse dans un espace de Fourier. Ces méthodes de traitement détaillées plus loin permettent d'extraire des images 21 , 22 une mesure du module de la fonction de transfert optique (MTF) représentative à la fois de la transmission et de la diffusion du milieu oculaire mesuré. La mesure de MTF d'un échantillon est normalisée par rapport à la MTF du dispositif de mesure en absence de l'échantillon. Cette normalisation permet d'éliminer les éventuels défauts du système optique et donc d'obtenir des informations "objectives". L'écart type de la MTF est éventuellement mesuré.
Les différents procédés de traitement d'image utilisés sont illustrés schématiquement par les figures 3 à 12.
La première méthode de traitement d'image consiste tout d'abord à appliquer à l'image 22 une opération de transformation de Fourier (FFT à deux dimensions) puis à normaliser le résultat par la transformation de Fourier de l'image 21 sans échantillon. Plus précisément, la figure bidimensionnelle obtenue par FFT est projetée sur un axe de fréquence spatiales de modulation, ce qui permet d'obtenir une courbe de la fonction de transfert de modulation (MTF) en fonction des fréquences spatiales de modulation. Cette courbe de MTF normalisée à la réponse de l'appareil est représentative des propriétés de transmission et de diffusion du tissu étudié. C'est révolution (la forme et le niveau) de cette courbe qui nous permettra de « qualifier » le tissu en termes de transparence et de diffusion. De manière simplifiée, MTF(v= 0) est représentatif du coefficient de transmission de l'échantillon, tandis que l'atténuation de MTF(v) augmente avec la diffusion de l'échantillon en fonction des fréquences spatiales de modulation. La fréquence de coupure indique la résolution maximale de l'échantillon mesuré qui est limitée en particulier par la diffusion.
La seconde méthode de traitement d'image est schématiquement illustrée sur les figures 3-5. L'image 22 est analysée dans le domaine réel par « anneaux » de rayon moyen r et dont l'intensité modulée est projetée sur un vecteur en fonction de l'angle θ. Ce procédé est répété pour tous les rayons r à l'intérieur de la mire. La Fig. 3 illustre le remplissage d'une matrice de vecteurs correspondant aux rayons de la mire. Ensuite, à chaque vecteur (ligne de la matrice) est appliquée une étape d'ajustement d'une fonction sinusoïdale (la fréquence de la sinusoïde est constante puisque le nombre de rayons est fixe quel que soit l'anneau, l'ajustement porte sur la valeur de l'offset et de l'amplitude de la courbe sinus). A partir de cet ajustement sinus, on calcule un taux de modulation pour chaque fréquence spatiale (ie chaque rayon analysé, ou encore chaque vecteur stocké dans la mathce)(Fig. 4). On reporte ensuite la valeur taux de modulation associée à chaque fréquence spatiale, ce qui permet d'obtenir le module de la fonction de transfert de modulation du tissu étudié. Cette courbe est normalisée par rapport à une courbe de MTF sans échantillon (Fig. 5). Cette méthode permet l'identification d'une éventuelle opacification annulaire (gérontoxon) par une "signature" spectrale (baisse d'une bande de fréquences spécifique dans la MTF). Cette méthode permet également l'identification d'une éventuelle opacification localisée par l'augmentation de l'écart type pour une bande de fréquences correspondant à la distance de la zone opaque du centre de la mire.
La troisième méthode de traitement d'image est schématiquement illustrée sur les figures 6-12. L'image 22 est aussi analysée par « anneaux » de rayon moyen r et dont la modulation d'intensité est projetée sur un vecteur ligne d'une matrice. La projection des anneaux de rayon r variable permet de construire une matrice de valeurs (cf Fig. 6). Le rayon r est ensuite converti en fréquence spatiale. Une fréquence spatiale v est liée au nombre N de rayons dans la mire et au rayon r moyen de l'anneau et au grossissement optique du système d'imagerie G, suivant la formule : v= 2N / (G.2.π.r)
Une opération de transformation de Fourier numérique à une dimension est appliquée à chaque vecteur ligne de la matrice M(v,θ) pour obtenir une matrice dans l'espace des fréquences spatiales de modulation M*(v,ω) {cf Fig. 7). Pour chaque vecteur colonne correspondant à une fréquence de modulation ω, on peut afficher le profil, qui fait apparaître des composantes à différentes fréquences : fréquence nulle, fréquence fondamentale (CÛD) et les harmoniques (3CÛD , 5CÛD ...)(cf Fig. 7). En ne sélectionnant que le vecteur colonne et éventuellement les vecteurs colonne voisins à la fréquence fondamentale CÛD pour le rayon considéré, on peut tracer les valeurs de ce vecteur en fonction de la fréquence spatiale et on obtient ainsi une fonction de transfert de modulation du tissu étudié normalisée par rapport à une mesure sans échantillon (Fig. 11 ). Les courbes de fonction de transfert de modulation sont normalisées par rapport à la mesure « sans échantillon» (Fig. 12). Cette procédure peut également s'effectuer à partir des fréquences harmoniques, mais les signaux obtenus seront alors plus bruités. Cette méthode permet aussi également l'identification d'une éventuelle opacification annulaire (gérontoxon) par une "signature" spectrale (baisse d'une bande de fréquences spécifique dans la MTF). Cette méthode permet également l'identification d'une éventuelle opacification localisée par l'augmentation de l'écart type pour une bande de fréquences correspondant à la distance de la zone opaque du centre de la mire.
Suivant cette troisième méthode, lorsque la mire est bien alignée, on ne détecte en principe que des harmoniques impaires de la fréquence fondamentale CÛD : les harmoniques 3CÛD , 5CÛD ...(cf Fig. 7). L'apparition d'harmoniques paires (2CÛD , 4CÛD ...) dans les spectres indique un déséquilibre entre segments clairs et sombres de la mire sur la caméra. Cette distorsion apparente peut être due à un éblouissement et une saturation du détecteur de la caméra, ou, au contraire, une sous-exposition du détecteur. La nature centro-symétrique régulière de la mire permet de corriger ces effets et d'obtenir un alignement parfait.
Ces méthodes de traitement d'images peuvent être implémentées en utilisant un logiciel comme MatLab, LabView ou des programmes ou librairies spécialisés en calcul numérique et/ou traitement d'images.
Le traitement du signal comprend finalement une étape de classification ou normalisation par rapport aux systèmes de classification existants. Les courbes de MTF des tissus obtenues sont comparées à des courbes d'abaques pour des échantillons classés par un chirurgien ophtalmologiste. Cette classification peut se référer à un des systèmes de classification empiriques cités dans la littérature.
Une valeur quantitative caractérisant la qualité des courbes de MTF normalisée peut également être déterminée. Ceci peut se faire par exemple en comparant les mesures à un faisceau de courbes pré-calculées ou en calculant l'intégrale sous la courbe et la normalisant par rapport à la courbe « sans échantillon ». Dans l'exemple représenté Fig 12, les courbes simulées ici fournissent les valeurs respectivement de 0,83 pour l'échantillon b) ; 0,68 pour l'échantillon c) ; 0,43 pour l'échantillon d) et 0,15 pour l'échantillon e). On détermine ainsi une valeur numérique unique qui est représentative à la fois du coefficient de transmission de l'échantillon et de la diffusion de cet échantillon.
Ces valeurs numériques sont mises en relation avec l'échelle « subjective » obtenue par une série de tests impliquant des médecins familiers avec la classification de cornées.
Dans le cas de tissus oculaires, la méthode est normalisée par une comparaison des résultats aux méthodes existantes (pour la cornée, une revue bibliographique peut être trouvée dans : C. O'Donnell, JS Wolffsohn, Grading of corneal transparency, Contact Lens & Anterior Eye 27, 161 -170, 2004).
L'invention permet ainsi la classification de solides, liquides et tissus diffusants, notamment des tissus du segment antérieur de l'œil, en fontion d'une courbe représentative de leur transmission et de leur diffusion ou en fonction d'un paramètre unique caractéristique de chaque courbe.
Le dispositif permet en outre une analyse à différentes fréquences spatiales de modulation en utilisant d'une part l'image d'une mire optique spécifique à travers le milieu oculaire à mesurer et d'autre part un dispositif de traitement d'image adapté au calcul de la fonction de transfert optique de modulation du milieu à mesurer.
La mire optique utilisée et le système de traitement permettent de mesurer précisément la fonction de transfert d'éléments du segment antérieur de l'œilen fonction d'un continuum de fréquences spatiales de modulation.
Le dispositif est avantageusement spectroscopique de manière à pouvoir mesurer la diffusion en fonction de la longueur d'onde. On sait en effet que les modes de diffusion dépendent de la taille des particules diffusantes ainsi que de la longueur d'onde (diffusion de Mie, de Rayleigh...). Il est donc intéressant de pouvoir étudier les variations spectrales de la diffusion pour en interpréter l'origine.
Le dispositif de l'invention est peu coûteux. Ce dispositif permet une quantification objective de la transparence et de la diffusion des tissus oculaires. La mesure quantitative obtenue peut permettre une classification plus fine que les trois catégories de transperence de cornée habituellement et subjectivement définies par les praticiens.
Les algorithmes utilisés sont robustes faces aux variations de conditions de mesure.
Le dispositif optique de l'invention est simple et peut être automatisé de manière à être utilisé par un opérateur sans requérir de connaissances spécifiques en ophtalmologie.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif optique de mesure de la transmission et de la diffusion d'un tissu (7) du segment antérieur d'un œil, ledit dispositif comprenant :
- au moins une source de lumière (1 ) apte à émettre un faisceau lumineux,
- un système optique (2, 4) de collimation apte à diriger le faisceau lumineux collimaté en direction d'un tissu (7) du segment antérieur d'un œil à caractériser,
- une mire optique (6) placée sur le trajet optique entre le système optique de collimation (4) et le tissu (7) de segment antérieur,
- un système optique (9) d'imagerie apte à recevoir un faisceau lumineux transmis par la mire (6) et par le tissu (7) de segment antérieur et à former une image de la mire (6) sur un détecteur d'image (10) et
- un système de traitement d'image (11 ) apte à calculer une fonction de transfert de modulation du tissu (7) à partir d'une image (22) de la mire à travers le tissu
(7), caractérisé en ce que :
- ladite mire optique (6) comprend un ensemble de secteurs angulaires (13, 14) alternativement clairs (13.1 , 13.2...) et foncés (14 .1 , 14.2...) répartis radialement à partir d'un point central (O).
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la mire optique (6) comprend un ensemble de 2.N secteurs angulaires (13.1 , 14.1 , 13.2, 14.2, ..., 13. N, 14.N) d'ouverture angulaire identique α = 1807N.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce qu'il comprend un filtre spatial entre la source et le système optique de collimation.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la source de lumière (1 ) est apte émettre un faisceau lumineux comprenant une pluralité de longueurs d'onde et en ce que le dispositif comprend un moyen filtrage en longueur d'onde et est apte à mesurer la transmission et la diffusion d'un tissu (7) du segment antérieur d'un œil en fonction de la longueur d'onde.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comprend un support échantillon apte à recevoir un tissu du segment antérieur d'un œil parmi les suivants : cornée, greffon de cornée, cristallin, sclère, humeur aqueuse, corps vitré.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comprend un comparateur apte à comparer la fonction de transfert de modulation d'un tissu (7) du segment antérieur d'un œil à un ensemble de courbes de référence.
7. Procédé de mesure de la transmission et de la diffusion d'un tissu (7) du segment antérieur d'un œil comprenant les étapes suivantes :
- émission d'un faisceau lumineux à partir d'une source de lumière,
- collimation du faisceau lumineux au moyen d'un système optique (2, 4),
- transmission du faisceau collimaté à travers une mire optique (6),
- transmission du faisceau optique modulé spatialement par la mire à travers le tissu (7) du segment antérieur d'un œil à mesurer,
- formation et acquisition d'une image de la mire (6) à travers le tissu (7) du segment antérieur d'un œil et caractérisé en ce qu'il comprend une étape de :
- traitement de l'image (22) d'une mire comprenant un ensemble de secteurs angulaires (13, 14) alternativement clairs (13.1 , 13.2...) et foncés (14 .1 , 14.2...) répartis radialement à partir d'un point central (O) comprenant une opération de transformation de Fourier pour en déduire le module de la fonction de transfert de modulation du tissu (7) du segment antérieur d'un œil en fonction des fréquences spatiales de modulation de la mire.
8. Procédé de mesure selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'étape de traitement d'image comprend les étapes de :
- transformation de Fourier à deux dimensions de l'image (22) de la mire pour en déduire une mesure du spectre de l'image du tissu (7) du segment antérieur d'un œil en fonction d'un ensemble continu ou discret de fréquences spatiales de modulation de la mire (6),
- normalisation de ce spectre par rapport au spectre d'une image (21 ) de la mire obtenu sans le tissu (7) pour obtenir une courbe du module de la fonction de transfert de modulation (MTF) du tissu (7) du segment antérieur d'un œil.
9. Procédé de mesure selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'étape de traitement d'image comprend les étapes suivantes :
- analyse de l'image de la mire selon une série d'anneaux de centre 0' et de rayon r ( 0< r < RMAχ),
- détermination du taux de modulation de chaque anneau par ajustement d'une fonction sinusoïdale et - calcul du module de la fonction de transfert de modulation en fonction des fréquences spatiales correspondant à chacun desdits anneaux
- normalisation par rapport à une courbe de MTF sans échantillon.
10. Procédé de mesure selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'étape de traitement d'image comprend les étapes suivantes :
- analyse de l'image de la mire selon une série d'anneaux de centre 0' et de rayon r ( 0< r < RMAχ),
- projection de l'intensité de chaque anneau dans une matrice de coordonnées polaires (r, θ),
- conversion de l'axe r en fréquence spatiale v, pour obtenir une matrice en coordonnées (v, θ),
- application d'une transformation de Fourier à une dimension pour chaque ligne,
- détermination du vecteur colonne correspondant à l'harmonique fondamentale CÛD de modulation de la mire,
- calcul du module de la fonction de transfert de modulation (MTF) à partir des valeurs du vecteur colonne à la fréquence CÛD en fonction des fréquences spatiales de modulation v correspondant à chacun desdits anneaux,
- normalisation du module de la fonction de transfert de modulation par rapport à une mesure sans échantillon.
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