ES2960343T3 - Medidor de Purkinje y método para su evaluación automática - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un nuevo tipo de método de medición para registrar y evaluar automáticamente los reflejos de Purkinje de un ojo para determinar la mala posición (descentrado e inclinación) de lentes intraoculares o naturales y a un dispositivo para aplicar dicho método. Según la invención, el ojo se ilumina sistemáticamente desde diferentes direcciones y, mediante regresión lineal, se extrae la orientación relativa de la lente a partir de la posición de los reflejos de Pukinje así generados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Medidor de Purkinje y método para su evaluación automática

[0001] La invención se refiere al campo de la captura de imagen e identificación de imagen en el área del diagnóstico oftalmológico.

Estado de la técnica

[0002] Se entiende como catarata una opacidad de la lente ocular. Una lente natural turbia se puede eliminar mediante operación y sustituir por un implante de lente, también llamado lente intraocular, IOL. La visión del ojo tratado de esta manera depende de la calidad y geometría de la lente implantada, pero también de su posicionamiento o posición en el ojo.

[0003] El descentramiento o la inclinación de la lente pueden provocar un deterioro significativo de la visión tras la intervención quirúrgica. Esto es aún más relevante si la lente implantada tiene una geometría específicamente adaptada al ojo. Para los implantes de lentes asféricas, por ejemplo, se conocen valores críticos de inclinación de /- 7° y valores de descentramiento de /- 0.4 mm.

[0004] Por lo tanto, es importante poder detectar la posición de una lente intraocular con la mayor facilidad y precisión posibles para poder concluir correctamente la causa de dicha deficiencia. Los métodos conocidos para determinar la posición en un ojo incluyen la tomografía de coherencia óptica (OCT), el método de Scheimpflug, la biomicroscopia por ultrasonido y la medición Purkinje.

[0005] La medición Purkinje se basa en el conocimiento de que los rayos de luz que entran en el ojo se reflejan en distintas interfaces con ángulos diferentes. Así es como se hacen visibles las imágenes de Purkinje. Se trata de las imágenes formadas por la reflexión de los rayos luminosos en las diferentes superficies de refracción de la córnea y del cuerpo cristalino o lente. Los reflejos de Purkinje se explican con más detalle en la figura 1. La primera imagen, P1, es la reflexión que se produce en la superficie corneal anterior de la córnea 1. P2 se forma en la superficie corneal posterior y suele solaparse con P1, por lo que P2 suele ser irrelevante para cálculos posteriores. La tercera imagen,<p>3, surge en la superficie anterior de la lente 2 y, por último,<p>4 surge en la superficie posterior de la lente.

[0006] Se sabe que mediante la posición relativa de las imágenes de Purkinje entre sí se pueden calcular cantidades como la distancia entre el cristalino y el iris o la curvatura del cristalino.

[0007] Según el leal saber y entender de los solicitantes, actualmente se conocen dos medidores de Purkinje, es decir, dispositivos para detectar y evaluar los reflejos de Purkinje. Un primer y genérico medidor de Purkinje fue divulgado por Tabernero y Artal (Tabernero et al., Instrument for measuring the misalignment of ocular surfaces, Opt Express, 2006; 14:10945-10956) Se sabe que se utiliza una pluralidad de fuentes de luz dispuestas en semicírculo para iluminar el ojo en diferentes posiciones. Los correspondientes reflejos de Purkinje P1, P3 y P4 no suelen corresponderse con la forma de los patrones semicirculares proyectados, ya que éstos están deformados por las geometrías individuales de la córnea y el cristalino. Por tanto, el reconocimiento de patrones mediante la asunción de una forma predefinida está sujeto a errores sistemáticos.

[0008] Un segundo medidor de Purkinje fue desarrollado por F. Schaeffel (Schaeffel, Binocular lens tilt and decentration measurements in healthy subjects with phakic eyes, Invest Ophtalmol Vis Sci 2008;49:2216-2222). El procedimiento para registrar aquí los reflejos de Purkinje suele durar unos 10 minutos. Se utiliza una única fuente de luz para iluminar el ojo. Se pide al sujeto que mire fijamente a varios puntos de referencia predeterminados para captar las diferentes posiciones correspondientes de los reflejos P1, P3, P4 accionando manualmente una cámara. A continuación, los reflejos captados se asignan manualmente a los reflejos de Purkinje P1, P3 y P4 con el conocimiento de la persona examinada. Cualquier error cometido por la persona examinada o por el examinador durante el procedimiento hace que éste deba iniciarse de nuevo. Por lo tanto, este medidor de Purkinje es difícil de utilizar, al menos con pacientes no cooperativos.

[0009] Ambos dispositivos conocidos o los métodos subyacentes se basan en el hecho de que el paciente que va a ser examinado debe enfocar diferentes puntos en diferentes direcciones de visión para cada medición individual (un examen consiste en una serie de mediciones manuales individuales). Así pues, la calidad del resultado de la medición depende decisivamente de la voluntad de cooperación del paciente y de la precisión/estabilidad de su enfoque. La susceptibilidad a los errores aumenta con la duración del examen, que puede durar varios minutos. Además, el análisis de las imágenes se realiza manualmente, por lo que la asignación de los reflejos de las imágenes a los reflejos de Purkinje depende de la experiencia del analista de imágenes.

[0010] Es por tanto un objeto de la invención proporcionar un medidor de Purkinje y un método correspondiente que supere al menos una de las desventajas mencionadas en esta solicitud.

Divulgación de la invención

[0011] El problema técnico planteado se resuelve mediante las características del dispositivo según la reivindicación 1 y el método según la reivindicación 8. La invención se refiere a un dispositivo para detectar automáticamente la posición de una lente intraocular o una lente natural en un ojo. El dispositivo comprende: - una cámara que comprende medios de formación de imágenes y una lente de cámara, y que define un eje de cámara;

- medios de posicionamiento adaptados para situar la cámara en una posición fija predeterminada con respecto al ojo del que se desea obtener la imagen

- una pluralidad de fuentes luminosas individuales dispuestas de modo que cada una de dichas fuentes luminosas pueda emitir haces luminosos en un ángulo predeterminado respectivo con respecto al eje de la cámara y en la dirección del ojo del que se va a obtener una imagen;

- medios de control diseñados para capturar una secuencia de imágenes del ojo del que se va a obtener una imagen mediante la cámara, manteniendo constante la posición de la cámara y de las fuentes de luz, y para guardar dichas imágenes en un medio de almacenamiento.

[0012] Los medios de control están adaptados para encender y apagar las fuentes de luz de tal manera que durante la adquisición de las imágenes las fuentes de luz se enciendan en una secuencia predeterminada, y que durante la adquisición de cada una de las imágenes sólo se encienda a la vez una fuente de luz predeterminada, y el dispositivo comprende medios de procesamiento que están adaptados para reconocer reflejos luminosos individuales en las imágenes de la secuencia de imágenes y su desplazamiento a lo largo de la secuencia de imágenes, y asignar reflejos de Purkinje específicos sobre la base de la forma y el desplazamiento reconocidos de los reflejos luminosos correspondientes, y concluir sobre la base de los reflejos de Purkinje específicos asignados la posición de la lente intraocular o natural en el ojo fotografiado.

[0013] Preferiblemente, las fuentes de luz pueden estar dispuestas alrededor de la lente de la cámara a lo largo de al menos una porción de un círculo. Ventajosamente, las fuentes de luz pueden estar dispuestas en dos ejes concéntricos simétricos con respecto a un eje perpendicular al eje de la cámara, centralmente a través de la lente de la cámara.

[0014] Las fuentes de luz pueden disponerse preferentemente sobre una superficie anular o una superficie anular parcial orientada oblicuamente con respecto al eje de la cámara.

[0015] Las fuentes de luz pueden disponerse preferiblemente de tal manera que los haces de luz emitidos puedan incidir con alta probabilidad en la córnea del ojo que se va a fotografiar en ángulo recto.

[0016] La pluralidad de fuentes de luz puede comprender, por ejemplo, quince fuentes de luz.

[0017] Preferiblemente, las fuentes de luz pueden ser diodos emisores de luz infrarroja. Preferiblemente, los medios de formación de imágenes pueden ser medios de formación de imágenes sensibles a los infrarrojos.

[0018] Preferiblemente, las fuentes de luz pueden estar dispuestas sobre una placa de soporte.

[0019] La placa de soporte puede incluir además un único punto de referencia detectable visualmente.

[0020] Preferiblemente, la placa de soporte puede comprender una fuente de luz adicional capaz de emitir luz visible y que está dispuesta para encenderse durante la captura de cada una de las imágenes.

[0021] Alternativamente, el dispositivo puede comprender un único punto de referencia detectable visualmente fuera de la placa de soporte en una posición predeterminada. El punto de referencia puede ser una fuente de luz adicional que puede emitir luz visible y que está dispuesta para encenderse durante la adquisición de cada una de las imágenes. La luz visible emitida por esta fuente de luz de referencia puede introducirse preferentemente en el campo de visión del ojo que se va a fotografiar a través de medios ópticos. Los medios ópticos comprenden, por ejemplo, al menos un espejo.

[0022] La invención también se refiere a un método para detectar automáticamente la posición de una lente intraocular o una lente natural en un ojo sobre la base de una secuencia de imágenes del ojo adquiridas por medio del dispositivo según la invención.

[0023] El método comprende las siguientes etapas

- Detección de los reflejos luminosos individuales de la imagen y de su desplazamiento a lo largo de la secuencia de imágenes;

- asociación de los reflejos luminosos a los reflejos de Purkinje mediante la forma y el desplazamiento detectados de los reflejos luminosos correspondientes, así como el ángulo predeterminado de la fuente de luz correspondiente que se encendió durante la adquisición de una imagen respectiva

- calcular el descentramiento y/o la inclinación de la lente basándose en las reflexiones de Purkinje asociadas.

[0024] Preferiblemente, un contorno de la pupila y/o del iris del ojo fotografiado se detecta automáticamente en la secuencia de imágenes.

[0025] Preferiblemente, el sujeto representado en la secuencia de imágenes mira fijamente a un único punto de referencia durante la captura de la imagen, que preferiblemente forma parte del dispositivo.

[0026] Todas las características de las realizaciones descritas anteriormente pueden combinarse o intercambiarse.

Breve descripción de las figuras

[0027] A continuación se describen brevemente las figuras de las realizaciones. Encontrará más información en la descripción detallada de las realizaciones. Las figuras muestran

La figura 1

muestra una imagen esquemática de un ojo e ilustra la formación conocida de los reflejos de Purkinje P1, P2, P3 y P4;

La figura 2

muestra una vista lateral esquemática de un dispositivo según la invención en una realización preferida;

La figura 3

muestra un detalle de una realización preferida del dispositivo según la invención;

La figura 4A

es una representación esquemática de una imagen (superior) que representa un ojo capturado por el dispositivo según la invención en una realización preferida; la iluminación correspondiente se muestra a continuación;

La figura 4B

es una representación esquemática de una imagen (arriba) de un ojo detectado por el dispositivo según la invención en una realización preferida; la iluminación correspondiente se muestra abajo.

[0028] La figura 1 ya se ha descrito en el estado de la técnica.

[0029] Varias características se divulgan para mayor claridad de forma aislada o en combinación con otras características en el contexto de una realización específica. Sin embargo, las características aisladas de una combinación, así como las combinaciones de características presentadas como aisladas, también deben considerarse divulgadas a menos que se describa claramente que no es así.

[0030] La descripción no debe entenderse como limitativa de la invención y se limita a las características que contribuyen a la comprensión esencial de la invención. Las medidas conocidas, como la alimentación de las fuentes de luz, o las conexiones de datos entre los diferentes componentes electrónicos del dispositivo, no se describen con más detalle.

[0031] La figura 2 muestra una realización preferida de un dispositivo 100 según la invención. El dispositivo se utiliza para obtener imágenes de un ojo en una secuencia de imágenes. Para este fin, se utiliza una cámara 110, que comprende medios de formación de imágenes 112 y una lente de cámara 114. La lente de cámara define el campo de visión. La lente de la cámara 114 define el campo de visión que puede visualizarse utilizando los medios de formación de imágenes 112. Los medios de formación de imágenes comprenden preferentemente una lente de cámara 114 y una lente de cámara 114. Los medios de formación de imágenes comprenden preferentemente una matriz de sensores CMOS que pueden convertir la luz incidente en señales digitales.

[0032] El dispositivo comprende medios de posicionamiento 120 destinados a situar la cámara 110 en una posición fija y predeterminada con respecto al ojo del que se desea obtener una imagen. En la figura 2, los medios de posicionamiento 120 están representados por un trípode que permite variar la altura de la cámara con respecto a un plano horizontal, por ejemplo, una mesa, y/o variar la distancia con respecto al ojo que se desea fotografiar para situarlo en el plano focal de la cámara.

[0033] El dispositivo puede tener preferiblemente medios, no mostrados, para fijar la posición de la persona a examinar, por ejemplo, en forma de un soporte para la barbilla y/o la frente. Alternativamente a los medios ilustrados 120, la persona a examinar también puede ser móvil con respecto a la cámara.

[0034] Para que el método sea útil, se prefiere que el eje de la pupila o línea de visión del ojo coincida sustancialmente con el eje de la cámara 111.

[0035] Una pluralidad de fuentes de luz individuales 130 están dispuestas de tal manera que cada una de las fuentes de luz puede emitir haces de luz en un ángulo predeterminado respectivo con respecto al eje de la cámara 111, o al eje de la pupila o línea de visión, y en la dirección del ojo que se va a fotografiar. El dispositivo comprende preferentemente un elemento de memoria, no representado, que asocia un número de identificación único de cada una de las fuentes luminosas con su ángulo predeterminado con respecto al eje de la cámara 111, o al eje de la pupila, o a la línea de visión. Estos datos pueden almacenarse, por ejemplo, en una tabla o base de datos. Las fuentes de luz son preferentemente diodos emisores de luz, ledes, y emiten preferentemente haces de luz en la gama infrarroja, es decir, en la parte no visible del espectro luminoso. Esto tiene la ventaja de que un haz de luz que incide en la pupila no la contrae. Por supuesto, los medios de formación de imágenes 112 están adaptados en su sensibilidad lumínica al espectro de las fuentes de luz.

[0036] Preferiblemente, se utilizan ledes individuales con un ángulo de haz pequeño. Esto significa que las posiciones de los reflejos de Purkinje están claramente definidas, de modo que los puntos focales de los reflejos de luz son más fáciles de reconocer y se reduce la probabilidad de superposición de diferentes reflejos. Esto simplifica la detección automática de la posición de los reflejos de Purkinje. Además, al utilizar ledes individuales con un ángulo de haz pequeño, la intensidad del led puede mantenerse pequeña, reduciendo así la entrada de energía en el ojo.

[0037] Las fuentes de luz pueden estar dispuestas de alguna manera predeterminada fija con respecto al eje de la cámara, por ejemplo, a lo largo de una línea que se encuentra dentro de un plano orientado normal al eje de la cámara y que es preferiblemente circular concéntrico alrededor de la lente de la cámara. En este caso, el sector correspondiente está preferiblemente limitado de tal manera que es muy probable que los reflejos de Purkinje causados por los rayos de luz que entran en el ojo aparezcan dentro de la zona de la pupila. Si la luz incide en ángulos mayores, existe el riesgo de que no las tres reflexiones de Purkinje caigan dentro del campo visual del iris, lo que dificulta la determinación o evaluación de la posición.

[0038] El dispositivo 100 comprende medios de control 140, por ejemplo, un procesador de ordenador programado, que están diseñados para capturar una secuencia de imágenes 102 del ojo que se va a fotografiar mediante la cámara 110, con la cámara 110 y las fuentes de luz 130 en una posición constante, y para guardarla en un medio de almacenamiento 150. Tales medios son conocidos per se, y el programa de ordenador correspondiente puede ser escrito por una persona experta en la materia sin actividad inventiva sobre la base de la presente descripción. Tales medios son conocidos per se, y un programa de ordenador correspondiente puede ser escrito por un experto en la materia sin paso inventivo sobre la base de la presente descripción. Los medios de control 140 están programados para encender y apagar las fuentes de luz 130 de tal manera que durante la captura de las imágenes, las fuentes de luz se encienden en una secuencia predeterminada, y de tal manera que durante la captura de cada una de las imágenes, sólo una fuente de luz predeterminada 130 se enciende a la vez. Preferiblemente, el ojo en cada imagen capturada es iluminado selectivamente por una única y diferente fuente de luz. De este modo, el ojo fotografiado y los reflejos visibles en él pueden asignarse inequívocamente a un ángulo de incidencia de la luz. Para cada una de las imágenes almacenadas, se almacena preferentemente información adicional sobre la fuente de luz encendida durante la captura de imágenes.

[0039] Preferiblemente, las fuentes de luz están dispuestas alrededor del objetivo de la cámara a lo largo de al menos una porción de un círculo. Por ejemplo, las fuentes luminosas pueden disponerse sobre una superficie anular o una superficie anular parcial de una placa de soporte orientada oblicuamente con respecto al eje de la cámara. La disposición debe elegirse de forma que se garantice un brillo constante de los reflejos de Purkinje resultantes. Para ello, debe garantizarse que la luz entre en el ojo desde la dirección respectiva perpendicular a la superficie corneal. Para ello, la placa de soporte tiene preferentemente una curvatura convexa correspondiente. Una luminosidad constante de las diferentes imágenes de la secuencia de imágenes facilita el reconocimiento automático de los reflejos de Purkinje y hace superfluo el procesamiento posterior de las imágenes en el mejor de los casos.

[0040] En una realización preferida, la placa de soporte en la que están dispuestos los ledes infrarrojos comprende además un único punto de referencia visualmente reconocible. Este punto de referencia es enfocado continuamente por el ojo que se va a fotografiar durante la adquisición de la imagen, mientras que la luz de los ledes infrarrojos entra en el ojo desde diferentes ángulos en una secuencia predeterminada. El punto de referencia puede ser preferiblemente una fuente de luz adicional que puede emitir luz visible y que está dispuesta para encenderse durante la captura de cada una de las imágenes.

[0041] Alternativamente, un dispositivo según la invención puede comprender este único punto de referencia detectable visualmente fuera de la placa de soporte en una posición predeterminada. El punto de referencia puede ser una fuente de luz adicional que puede emitir luz visible y que está dispuesta para encenderse durante la adquisición de cada una de las imágenes. La luz visible emitida por esta fuente de luz de referencia puede introducirse preferentemente en el campo de visión del ojo que se va a fotografiar a través de medios ópticos. Los medios ópticos comprenden, por ejemplo, al menos un espejo. La provisión de un punto de referencia es independiente de otras características según la invención y puede proporcionarse en todas las realizaciones según la invención.

[0042] La figura 3 muestra un ejemplo de una placa de soporte anular 131 que puede montarse alrededor de una lente de cámara 114 por medio de un tomillo de fijación 133. La placa comprende fuentes de luz 130 y en la parte superior de la misma se encuentra un espejo. La placa comprende fuentes de luz 130 y, en particular, quince ledes infrarrojos (1-4 y 6-16) y un led verde, que se muestra sombreado y sirve como punto de referencia.

[0043] Para que la detección de la pupila (el centro de la pupila constituye la referencia para todos los parámetros) se produzca automáticamente, debe garantizarse una SNR ("relación señal/ruido") suficiente. Esto requiere una iluminación suficientemente homogénea del ojo. Esto se desacopla de los ledes infrarrojos 130 y se consigue preferentemente mediante la iluminación indirecta del ojo por medio de ledes infrarrojos adicionales.

[0044] En una realización preferida, el dispositivo según la invención comprende adicionalmente medios de procesamiento de imágenes que están configurados para detectar reflejos de luz individuales en la imagen y su desplazamiento a lo largo de la secuencia de imágenes en las imágenes de la secuencia de imágenes. Los medios de procesamiento de imágenes se implementan preferiblemente junto con los medios de control 140 mediante un procesador de ordenador programado correspondientemente.

[0045] El método de reconocimiento automático de la posición de una lente intraocular o natural según la invención se basa en los siguientes hallazgos en comparación con la técnica anterior. Las imágenes individuales no son suficientes para asignar los diferentes reflejos de las imágenes a los reflejos de Purkinje. Sólo una comparación de diferentes imágenes de una secuencia de imágenes que muestran reflejos de diferentes direcciones de iluminación predefinidas permite una asignación fiable. Además, los reflejos "falsos" (luz dispersa) sólo pueden distinguirse de forma fiable de los reflejos de Purkinje cuando estos últimos se desplazan variando la dirección de iluminación, mientras que los reflejos de una luz dispersa inespecífica permanecen

[0046] El método según la invención se basa en una secuencia de imágenes adquirida mediante el dispositivo según la invención, que toma imágenes del ojo enfocando un punto de referencia fijo. En un primer paso, se detectan o identifican los reflejos de luz individuales visualizados y su desplazamiento a lo largo de la secuencia de imágenes.

[0047] Utilizando la forma y el desplazamiento detectados de los reflejos de luz correspondientes, y sabiendo desde qué ángulo se expuso el ojo en cada imagen de la secuencia de imágenes, se asignan diferentes reflejos de luz a los reflejos de Purkinje.

[0048] Utilizando los métodos de cálculo conocidos per se, se calcula entonces el descentramiento y/o la inclinación de la lente natural o intraocular utilizando los reflejos de Purkinje asociados.

[0049] La detección automática de la zona de la pupila fotografiada, que puede estar parcialmente cubierta por un párpado, por ejemplo, puede utilizarse para ajustar la selección de las fuentes de luz 130 utilizadas para iluminar el ojo, de modo que los reflejos fotografiados sigan siendo evaluables con una alta probabilidad.

[0050] Utilizando las medidas según la invención, se puede completar una medición en unos pocos segundos, dentro de los cuales el paciente sólo tiene que enfocar un único punto durante una fracción de segundo. La susceptibilidad al error del método es así mínima.

[0051] A continuación, se explicará una realización preferida del método de detección del reflejo de Purkinje según la presente invención.

Captura de imagen

[0052] En una realización preferida del dispositivo según la invención, el ojo se ilumina durante la captura de la secuencia de imágenes mediante el anillo led 131 que se muestra en la figura 3. La distancia entre el objetivo de la cámara y el ojo a capturar es de aproximadamente 35 cm. El procedimiento de captura completo da como resultado dieciséis imágenes de 8 bits en tonos grises con un tamaño de imagen de 640 x 480 píxeles, correspondientes a 15 ledes infrarrojos, en las que sólo se enciende un led infrarrojo en cada imagen, y una imagen oscura adicional en la que se apagan todos los LED infrarrojos.

Análisis de imagen

[0053] El algoritmo para la detección automática de los reflejos de Purkinje consta de tres pasos consecutivos: detección de la pupila, detección de partículas (detección de reflejos) y análisis de partículas (análisis de reflejos). En primer lugar, debe detectarse y extraerse la pupila junto con sus coordenadas centrales en cada imagen. Esta información puede utilizarse para reducir las imágenes a la zona de la pupila. En el siguiente paso, sólo se tiene en cuenta el área de la pupila para encontrar los reflejos de Purkinje. Además de los reflejos de Purkinje, la imagen puede contener artefactos en forma de puntos luminosos. Todos los puntos luminosos se tratan como una nube de partículas. Tras la detección de las partículas, se analizan sus coordenadas. A continuación, se detectan los reflejos de Purkinje P1, P3 y P4. El siguiente paso consiste en el proceso de cálculo, en el que las coordenadas de los reflejos de Purkinje se utilizan para calcular la posición y orientación de la lente natural o intraocular.

Reconocimiento de pupila

[0054] El algoritmo de detección de la pupila utiliza una sencilla técnica de umbralización basada en histogramas de imagen que muestran el número de píxeles de cada nivel de gris. Aunque varían en proporción y tamaño, algunas características de la imagen pueden encontrarse en todas las imágenes de la secuencia de imágenes capturadas que muestran el ojo correctamente iluminado. La sección de píxeles en escala de grises que comprende el iris y los párpados suele ser de hasta 100. Estos píxeles se extraen de la imagen y el borde de la pupila se captura mediante un filtro Canny. Los valores reales dependerán, por supuesto, de la luminosidad de las imágenes obtenidas.

[0055] Basándose en esta información, la pupila puede describirse más apropiadamente utilizando una elipse rotada. Los parámetros de la elipse, como su centro y su borde, pueden expresarse matemáticamente de una manera conocida.

Reconocimiento de reflejos

[0056] La segunda etapa del tratamiento de imágenes comprende la detección de los reflejos de Purkinje en cada una de las imágenes captadas por el dispositivo según la invención. Los reflejos de Purkinje P1, P3 y P4 suelen tener propiedades características útiles para su detección. P1 puede reconocerse fácilmente por su aspecto estrellado, mientras que P3 suele ser más grande que P1 y más difuso. En la mayoría de los casos, P4 es aproximadamente circular y considerablemente más pequeño que los otros dos reflejos. En las imágenes de ojos pseudofáquicos, es decir, ojos implantados con lentes intraoculares, los tres reflejos se observan a menudo con un brillo similar.

[0057] A menudo se detectan partículas adicionales o reflejos en la secuencia de imágenes, por lo que primero hay que detectar todas las partículas dentro de la zona de la pupila. Las principales razones para ello son los reflejos causados por condiciones de iluminación no ideales en la sala de examen, así como las zonas brillantes del iris y otras zonas del ojo en el borde de la elipse.

[0058] Se cree que los reflejos de Purkinje comprenden los píxeles más brillantes de la zona de la pupila. La eliminación de píxeles brillantes aislados puede requerirse opcionalmente en un paso posterior. La parte final de este paso requiere el uso de un procedimiento per se conocido para determinar las coordenadas de cada reflejo a través de todas las imágenes.

Asignación de reflejos a reflejos de Purkinje correspondientes

[0059] Como ya se ha descrito, la posición de los reflejos de Purkinje se desplaza con cada iluminación individual de ledes infrarrojos. El desplazamiento de los reflejos de Purkinje a través de las imágenes corresponde a los dos semicírculos de led en el anillo de led.

[0060] En la representación esquemática del área de la pupila en las Figuras 4A y 4B, se muestra que P4 se desplaza hacia el borde izquierdo de la pupila cuando los ledes 1 y 2 se encienden secuencialmente como se muestra. Los reflejos P4 generados por la iluminación desde el semicírculo inferior del anillo led aparecen por debajo de las ubicaciones de los reflejos resultantes del semicírculo superior.

[0061] Lo contrario puede observarse con respecto a la posición de P1 y P3. Se desplazan en dirección al borde derecho de la pupila. Los reflejos resultantes de la iluminación procedente de una fuente luminosa de la fila inferior de ledes aparecen por encima de los correspondientes reflejos resultantes de la iluminación procedente de la fila superior. Es importante señalar que las ubicaciones exactas y el orden de los reflejos vistos en esta representación esquemática dependen en gran medida de las características del ojo que se está midiendo.

[0062] El seguimiento de los reflejos comienza en la primera imagen. Para cada una de las imágenes siguientes, se hace referencia a la posición respectiva de P1, P3 y P4 en la imagen anterior. En particular, se analiza la proximidad inmediata de la posición de los tres puntos en la imagen anterior.

[0063] En primer lugar, el primer reflejo detectado de la imagen asociada al LED 1 se considera la partícula original. En la siguiente imagen, se realiza una búsqueda de partículas de tamaño similar en un perímetro alrededor de la posición de la partícula original. Si se encuentran una o más de estas partículas dentro del perímetro de búsqueda, se utilizan como partículas originales en la siguiente iteración. Si no se encuentran partículas, se seleccionan como siguientes partículas originales las partículas de toda la imagen siguiente cuyo tamaño se aproxime al tamaño de la partícula original. Este procedimiento se repite hasta alcanzar la imagen del LED n° 16. Una vez completado este ciclo para las primeras partículas de la primera imagen, se repite todo el proceso para todas las partículas restantes de la imagen asociada al led n° 1. Al final, para cada partícula en la imagen asociada con el led, se identifica un conjunto o grupo de partículas correspondientes en las siguientes imágenes.

[0064] Como se muestra en la Figura 3, puede observarse un hueco entre el LED # 4 y el LED # 6 en la disposición de los ledes en el anillo led. En tal caso, el rango de búsqueda de las partículas de las imágenes correspondientes puede aumentarse en consecuencia.

[0065] En un paso posterior, se decide qué partículas corresponden a un reflejo de Purkinje. El procedimiento distingue entre P1, P3 y P4, teniendo en cuenta sus propiedades particulares, como el tamaño, la dirección y las distancias que recorren de una imagen a la siguiente.

[0066] P4, por ejemplo, se desplaza en sentido contrario a las agujas del reloj y suele tener un tamaño similar a lo largo de la secuencia de imágenes. Por lo tanto, aquellas partículas cuyo tamaño cambia menos sirven para identificar el reflejo P4 de una imagen a la siguiente. Este procedimiento se repite para cada uno de los grupos de partículas previamente identificados para detectar P4 con alta probabilidad.

[0067] De forma similar al paso anterior para identificar el reflejo P4, se utilizan rasgos característicos de los reflejos de Purkinje P1 y P3 para identificarlos. Aunque ambos reflejos se desplazan hacia el margen derecho de la pupila, las distancias de desplazamiento de una imagen a otra son diferentes. Normalmente, los reflejos P3 cubren distancias mayores en comparación con los P1. El cálculo de las distancias correspondientes para cada imagen proporciona entonces un método sólido para determinar los reflejos en un último paso.

Listado de referencias

[0068]

1 Córnea

2 Lente

100 Dispositivo

102 Secuencia de imagen

110 Cámara

111 Eje de cámara

112 Medios de imagen

114 Lente de la cámara

120 Medios de posicionam iento

130 Fuentes de luz

131 Placa de soporte

140 Medios de control

150 Medio de almacenam iento

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (100) para detectar automáticamente la posición de una lente intraocular o natural en un ojo, que comprende:

- una cámara (110) que comprende medios de formación de imágenes (112) y una lente de cámara (114), y que define un eje de cámara (111);

- medios de posicionamiento (120) adaptados para colocar la cámara (110) en una posición fija predeterminada con respecto al ojo del que se desea obtener la imagen

- una pluralidad de fuentes luminosas individuales (130) dispuestas de tal manera que cada una de dichas fuentes luminosas (130) pueda emitir haces luminosos (132) en un ángulo predeterminado respectivo con respecto a dicho eje de la cámara (111) y en la dirección del ojo que se desea fotografiar;

- medios de control (140) diseñados para capturar una secuencia de imágenes (102) del ojo del que se desea obtener una imagen mediante la cámara (110), manteniendo constante la posición de la cámara (110) y de las fuentes de luz (130), y para almacenarla en un medio de almacenamiento (150),

caracterizado por el hecho de que

los medios de control (140) están adaptados además para encender y apagar las fuentes de luz (130) de tal manera que durante la adquisición de las imágenes las fuentes de luz se encienden en una secuencia predeterminada, y que durante la adquisición de cada una de las imágenes sólo se enciende a la vez una fuente de luz predeterminada (130); y el aparato comprende medios de procesamiento dispuestos para reconocer reflejos luminosos individuales en las imágenes de la secuencia de imágenes y su desplazamiento a lo largo de la secuencia de imágenes, para asignar reflejos de Purkinje específicos sobre la base de la forma y el desplazamiento reconocidos de los reflejos luminosos correspondientes, y para inferir la posición de la lente intraocular o natural en el ojo del que se desea obtener una imagen sobre la base de los reflejos de Purkinje específicos asignados.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que las fuentes de luz están dispuestas alrededor de la lente de la cámara a lo largo de al menos una porción de un círculo.

3. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que las fuentes luminosas están dispuestas sobre una superficie anular o una superficie anular parcial orientada oblicuamente con respecto al eje de la cámara.

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las fuentes luminosas son diodos emisores de luz infrarroja y en el que los medios de formación de imágenes son medios de formación de imágenes sensibles a los infrarrojos.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las fuentes de luz están dispuestas sobre una placa de soporte.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que dicha placa de soporte comprende un único punto de referencia detectable visualmente.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el que dicha placa de soporte comprende una fuente de luz adicional capaz de emitir luz visible y adaptada para ser encendida durante la adquisición de cada una de dichas imágenes.

8. Método para reconocer automáticamente la posición de una lente intraocular o una lente natural en un ojo a partir de una secuencia de imágenes del ojo adquiridas mediante el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende:

- Detección de los reflejos luminosos individuales de la imagen y de su desplazamiento a lo largo de la secuencia de imágenes;

- asociación de los reflejos luminosos a los reflejos de Purkinje mediante la forma detectada y el desplazamiento de los reflejos luminosos correspondientes y el ángulo predeterminado de la respectiva fuente de luz correspondiente (130) que se encendió durante la adquisición de una imagen respectiva

- calcular el descentramiento y/o la inclinación de la lente a partir de los reflejos de Purkinje asociados.

9. Método según la reivindicación 8, en el que un contorno de la pupila y/o el iris del ojo fotografiado se detecta automáticamente en la secuencia de imágenes.