JP2018527962A - プルキンエ計測器及び自動評価方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
‐ 撮像手段及びカメラレンズを備え、カメラ軸を画定するカメラ;
‐ 固定された所定の位置で撮像する眼に対してカメラを移動するように構成した位置決め手段;
‐ 光源の各々が前記カメラ軸に対してそれぞれ所定の角度で、撮像する眼の方向に各光ビームを放射できるように配置した複数の個別の光源;
‐ 撮像する眼の画像シーケンスを捕捉し、それを記憶媒体に確保するために、カメラ及び光源を定位置にしてカメラを用いて構成した制御手段。
‐ 画像シーケンスに沿って、撮像した個々の光反射及びそれらの変位を認識する工程;
‐ それぞれの画像の捕捉中に点灯したそれぞれ対応する光源の、認識した形状、それぞれの光反射の変位、ならびに所定の角度により、光反射の少なくとも1つをプルキンエ反射に割り当てる工程;
‐ 割り当てられたプルキンエ反射に基づいてレンズの偏心及び/又は傾斜を計算する工程。
本発明の装置の好ましい実施形態に基づいて、画像シーケンスの取得中に、図示したLEDリング131により眼を照明する。カメラレンズと検出される眼との間の距離は約35cmである。捕捉手順全体では、15個の赤外線LEDに対応している640×480ピクセル画像を持つ16個のグレースケール8ビット画像が形成され、ここでは、各画像は点灯している赤外線LEDを1つのみ有し、その他の暗画像は消灯している全赤外線LEDを有する。
プルキンエ反射の自動検出のためのアルゴリズムは3つの連続工程:瞳孔検出、粒子検出(反射検出)及び粒子分析(反射分析)から成る。第1に、瞳孔は各画像の中心座標と共に認識及び抽出する必要がある。この情報は画像を瞳孔領域に縮小するために利用できる。次の工程では、プルキンエ反射を調べるために瞳孔領域のみを考える。プルキンエ反射に加えて、画像には輝点の形態のアーチファクトが含まれる場合がある。放射されたドットは全て、粒子の雲のように扱う。粒子検出の後、それらの座標を分析する。次いでプルキンエ反射P1、P3及びP4を認識する。次の工程には、プルキンエ反射の座標を使用して天然水晶体又は眼内レンズの位置及び配向を計算する計算プロセスが含まれる。
瞳孔検出アルゴリズムは、各グレーレベルの画素数を示す画像ヒストグラムに基づく単純な閾値設定技術を利用する。画像は割合及び大きさが異なるが、適切に照明された眼を描写する捕捉画像シーケンスの全画像において、いくつかの画像特性を見出すことが可能である。虹彩及び瞼を含むグレースケール画素部分は通常100まである。これらの画素は画像から抽出し、瞳孔の縁はキャニーフィルタを用いて検出する。当然ながら実際の値は得られた画像の輝度に依存する。
画像処理の第2段階には、本発明の装置により捕捉した各画像におけるプルキンエ反射の検出が含まれる。プルキンエ反射P1、P3及びP4は通常、それらの検出に役立つ特性を有する。多くの場合、P1はその星形の外観により容易に認識することが可能であり、P3はP1より大きく、より拡散することが分かる。ほとんどの場合、P4はほぼ円形で、他の2つの反射よりかなり小さい。偽水晶体眼、すなわち眼内レンズが移植された眼の画像では、3つの反射が同様の輝度で観察されることが多い。
既に説明したように、プルキンエ反射の位置は個々の赤外線LED照明の各々によりシフトする。画像を通るプルキンエ反射の動きは、LEDリング上の2つの半円LEDに対応する。
2 レンズ
100 装置
102 画像シーケンス
110 カメラ
111 カメラ軸
112 撮像手段
114 カメラレンズ
120 位置決め手段
130 光源
131 支持プレート
140 制御手段
150 記憶媒体
Claims (10)
- 画像シーケンスにおいて眼を撮像する装置(100)であって:
‐ 撮像手段(112)、カメラレンズ(114)およびカメラ軸(111)を備えるカメラ(110);
‐ 固定された所定の位置で撮像する眼に対して前記カメラ(110)を移動するように構成された位置決め手段(120);
‐ 複数の個別の光源(130)であって、前記光源(130)の各々が前記カメラ軸(111)に対してそれぞれ所定の角度で、撮像する眼の方向に光ビーム(132)を放射できるように配置されている、光源(130);
‐ 前記カメラ(110)及び前記光源(130)を定位置にして前記カメラ(110)を用いて、撮像する眼の画像シーケンス(102)を捕捉し、前記シーケンスを記憶媒体(150)に確保するように構成された制御手段(140)、を備え
前記制御手段(140)は更に、前記光源(130)を点灯又は消灯に切り替えるように構成されており、それにより画像の捕捉中に複数の光源を所定の順序で点灯し、各画像の捕捉中に所定の1つの光源(130)のみを点灯する。 - 前記光源は円の少なくとも1つの弧に沿って前記カメラレンズの周囲に配置することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光源は、前記カメラ軸に対して斜めに配向した環状面又は部分的環状面に配置することを特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
- 前記光源は赤外線発光ダイオードであり、前記撮像手段は赤外線感受性撮像手段であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記光源は支持プレート上に配置することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記支持プレートには更に、単一の視認可能な基準点を設けることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 前記支持プレートには、可視光を放射することが可能で、各画像の検出中に点灯するように配置された追加的な光源を備えられることを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記装置には、前記画像シーケンスの画像上で、前記画像シーケンスに沿って、撮像した個々の光反射光及びそれらの変位を認識するように構成した処理手段が更に備えられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置。
- 眼を撮像する請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置により取得した画像シーケンスに基づいて、眼における眼内レンズ又は天然水晶体の位置を自動的に検出する方法であって:
‐ 前記画像シーケンスに沿って、撮像した個々の光反射光及びそれらの変位を認識する工程;
‐ それぞれの画像の捕捉中に点灯したそれぞれ対応する前記光源(130)の、認識した形状、対応する光反射光の変位、及び所定の角度により、光反射光の少なくとも1つをプルキンエ反射に割り当てる工程;
‐ 前記割り当てられたプルキンエ反射に基づいてレンズの偏心及び/又は傾斜を計算する工程
を含む方法。 - 更に、前記画像シーケンスにおいて、撮像した眼の瞳孔及び/又は虹彩の輪郭を自動的に認識する工程が含まれることを特徴とする請求項11に記載の方法。
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