RU2624803C1

RU2624803C1 - Device for conjunctival microscopy

Info

Publication number: RU2624803C1
Application number: RU2015154812A
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Усов; Анатолий Владимирович Бондарь; Александр Николаевич Гумовский; Дмитрий Александрович Полянский; Юлия Петровна Недобыльская; Алексей Васильевич Тулаев
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-07-06

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: device for conjunctival microscopy provides an optical system consisting of a video camera imaging system, an Illuminator containing two superbright white LEDs entrenched on the video camera so that their light streams make an angle of, at least, 20° relative to the optical axis of the imaging system, a power supply unit adapted to maintain dynamic feedback between the wireless optical system and the wireless communication system of the analysis, and an image analysis system implemented on the base of the computer. In the optical system, a block of input parameters, an image preprocessing block, its image buffer and its control unit of removal, lighting and power are located, adapted to control the transmission characteristics of the camera and lighting control. Herewith in the device composition at each node of the wireless communication, an element of wireless broadcasting the pre-processed images and an element of the notification channel are used. In addition, on the case of the optical system a led display panel and the block button of the input parameters are withdrawn.

EFFECT: increasing the device resistance to an external electromagnetic radiation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области медицинской оптики и может быть использовано для инструментального наблюдения микроциркуляции крови в сосудах конъюнктивы глазного яблока.The invention relates to the field of medical optics and can be used for instrumental observation of blood microcirculation in the vessels of the conjunctiva of the eyeball.

Известна система для мониторинга состояния микроциркуляции, включающая электрически связанные между собой видеокамеру с системой переноса изображений, оптический стенд с опорным источником облучения исследуемой зоны глаза спектром видимых световых волн, выполненный на базе щелевой лампы с галогеновым осветителем, а также систему управления, регистрации и анализа полученных изображений, выполненных на базе ЭВМ (ПМ №46164, МПК A61B 5/02, 2005).A known system for monitoring the state of microcirculation, including an electrically connected video camera with an image transfer system, an optical stand with a reference source of irradiation of the studied eye area with a spectrum of visible light waves, made on the basis of a slit lamp with a halogen illuminator, as well as a control system for recording and analysis of the obtained images made on the basis of a computer (PM No. 46164, IPC A61B 5/02, 2005).

Однако известному устройству, как и всем подобным устройствам на основе щелевых ламп, присущи недостатки: работа такой системы в значительной мере зависит от уровня квалификации оператора, поскольку установка освещения, наводка на резкость, оценка информативности, съема параметров проводится оператором. Таким образом, исследование в значительной мере носит субъективный характер.However, the known device, like all similar devices based on slit lamps, has inherent disadvantages: the operation of such a system largely depends on the skill level of the operator, since the installation of lighting, focusing, evaluating information content, taking parameters is carried out by the operator. Thus, the study is largely subjective.

Известно также устройство для конъюнктивальной микроскопии, включающее видеокамеру с системой переноса изображений, осветитель и связанные с ней системы управления, регистрации, анализа полученных изображений, реализованной на базе ЭВМ, при этом оптическая система связана с системой управления динамической обратной связью, обеспечивающей оптимизацию качества для каждого изображения, осветитель представляет собой два конструктивно объединенных сверхярких белых светодиода, жестко закрепленных на видеокамере таким образом, что направление их световых потоков составляет угол не менее 20° относительно оптической оси системы переноса изображений (cм. RU № 58020, МПК A61B3/10, A61B3/14, 2006).A device for conjunctival microscopy is also known, including a video camera with an image transfer system, a illuminator, and associated control systems for recording, analyzing received images, implemented on a computer base, the optical system being connected to a dynamic feedback control system providing quality optimization for each image, the illuminator is two structurally combined superbright white LEDs that are rigidly mounted on the camcorder in such a way that the appearance of their light fluxes makes an angle of at least 20 ° relative to the optical axis of the image transfer system (see RU No. 58020, IPC A61B3 / 10, A61B3 / 14, 2006).

Недостатками известного устройства являются ограничения функциональности и скорости съемки изображений проводным интерфейсом USB 2.0, и ограничение пропускной способности канала передачи данных, что замедляет работу всего устройства в целом.The disadvantages of the known device are the limitations of the functionality and speed of shooting images with a wired USB 2.0 interface, and the limitation of the bandwidth of the data transfer channel, which slows down the operation of the entire device as a whole.

Известно также устройство для конъюнктивальной микроскопии, содержащее оптическую систему, включающую видеокамеру с системой переноса изображений и осветитель, содержащий светодиоды, жестко закрепленные на видеокамере, ориентированные под углом не менее 20° к оптической оси системы переноса изображений, блок питания, систему управления, систему анализа полученных изображений, реализованную на базе ЭВМ, блок связи, выполненный с возможностью поддержания динамической обратной связи между оптической системой и системой управления (см. RU 141613, МПК A61B3/10, 2014).A device for conjunctival microscopy is also known, which contains an optical system including a video camera with an image transfer system and an illuminator containing LEDs rigidly mounted on the video camera oriented at an angle of at least 20 ° to the optical axis of the image transfer system, a power supply, a control system, and an analysis system obtained images, implemented on the basis of a computer, a communication unit configured to maintain dynamic feedback between the optical system and the control system (see RU 141613, IPC A61B3 / 10, 2014).

Данная модификация имеет жесткое ограничение пропускной способности беспроводного канала, необходимость передачи на систему морфологического анализа всех изображений, в том числе изображенийThis modification has a strict limitation on the bandwidth of the wireless channel, the need to transfer to the system of morphological analysis of all images, including images

, не пригодных для анализа, что обусловлено спецификой работы системы анализа изображений. Все это снижает оперативность получения результатов съемки конъюнктивы глаза, пригодных для проведения диагностики пострадавшего.not suitable for analysis, due to the specifics of the image analysis system. All this reduces the efficiency of obtaining the results of shooting conjunctiva of the eye, suitable for diagnosing the victim.

Задачей, на решение которой направлено заявленное устройство, является повышение оперативности получения результатов съемки конъюнктивы глаза, пригодных для проведения диагностики пострадавшего.The task to which the claimed device is directed is to increase the efficiency of obtaining the results of shooting the conjunctiva of the eye, suitable for diagnosing the victim.

Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении предварительной оценки качества изображений, на основе которой оперативно корректируют освещение и характеристики камеры, автоматической сортировки изображений на соответствие заявленным требованиям до их отправки на удаленный блок морфологического анализа и, тем самым, снижение нагрузки на пропускной канал связи между оптической системой и удаленной системой морфологического анализа. Кроме того, обеспечивается возможность контроля питания оптической системы.The technical result that manifests itself in solving the problem is expressed in providing a preliminary assessment of image quality, based on which the lighting and camera characteristics are promptly adjusted, automatic sorting of the images for compliance with the stated requirements before sending them to a remote morphological analysis unit and, thereby, reducing the load on a communication channel between the optical system and the remote morphological analysis system. In addition, it provides the ability to control the power of the optical system.

Поставленная задача решается тем, что устройство для конъюнктивальной микроскопии, содержащее оптическую систему, включающую видеокамеру с системой переноса изображений и осветитель, содержащий светодиоды, жестко закрепленные на видеокамере, ориентированные под углом не менее 20° к оптической оси системы переноса изображений, блок питания, систему управления, систему анализа полученных изображений, реализованную на базе ЭВМ, блок связи, выполненный с возможностью поддержания динамической обратной связи между оптической системой и системой управления, отличается тем, что оптическая система выполнена с возможностью предварительной обработки изображения и на этой основе управления передаточными характеристиками камеры и контроля освещения, для чего, непосредственно в составе оптической системы размещены блок ввода параметров, блок предобработки изображений системы морфологического анализатора, ее буфер изображений и ее блок контроля съема, освещения и питания, выполненный с возможностью управления передаточными характеристиками камеры и контроля освещения, при этом в составе устройства в каждом узле беспроводной связи использованы элемент трансляции предобработанного изображения и элемент трансляции данных блока оповещения, кроме того, на корпус оптической системы выведены светодиодная индикаторная панель и кнопки блока ввода параметров.The problem is solved in that a conjunctival microscopy device containing an optical system including a video camera with an image transfer system and an illuminator containing LEDs rigidly mounted on the video camera oriented at an angle of at least 20 ° to the optical axis of the image transfer system, power supply, system control system for the analysis of the obtained images, implemented on the basis of a computer, a communication unit configured to maintain dynamic feedback between the optical system and control theme, characterized in that the optical system is capable of pre-processing the image and, on this basis, controlling the transfer characteristics of the camera and lighting control, for which, directly in the optical system are placed a parameter input unit, an image preprocessing unit of the morphological analyzer system, its image buffer and its control unit removal, lighting and power, made with the possibility of controlling the transfer characteristics of the camera and lighting control, is composed of node devices in each wireless communications element used pretreated broadcast images and broadcast alert element data block, in addition, the optical system housing withdrawn LED display panel and the button input unit parameters.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

При этом отличительные признаки формулы изобретения обеспечивают решение следующего комплекса функциональных задач.In this case, the distinguishing features of the claims provide a solution to the following set of functional tasks.

Признаки, указывающие, что «оптическая система выполнена с возможностью предварительной обработки изображения и на этой основе управления передаточными характеристиками камеры и контроля освещения», обеспечивают возможность минимизации объема информации, передаваемой по беспроводному каналу связи, за счет удаления из него информационных фрагментов низкого качества, непригодных для диагностической работы.Signs indicating that “the optical system is capable of pre-processing the image and on this basis controlling the transfer characteristics of the camera and lighting control”, provide the ability to minimize the amount of information transmitted over the wireless communication channel by removing from it low-quality information fragments unsuitable for diagnostic work.

Признак, указывающий, что «непосредственно в составе оптической системы размещен блок ввода параметров», обеспечивает минимизацию времени настройки параметров съемки и уменьшение нагрузки на канал динамической связи.A sign indicating that "directly in the optical system is placed the input unit parameters", minimizes the time settings of the shooting parameters and reduces the load on the dynamic communication channel.

Признак, указывающий, что непосредственно в составе оптической системы размещен «блок предобработки изображений системы морфологического анализатора», обеспечивает уменьшение нагрузки на канал динамической связи за счет предварительного сепарирования изображений, содержащих артефакты изображений, уменьшающие информативность отснятых кадров.A sign indicating that the “image preprocessing unit of the morphological analyzer system” is located directly in the optical system, reduces the load on the dynamic communication channel by pre-separating images containing image artifacts that reduce the information content of the captured frames.

Признак, указывающий, что непосредственно в составе оптической системы размещен «буфер изображений», обеспечивает уменьшение нагрузки на канал динамической связи за счет хранения отснятых кадров, для последующего сепарирования, непосредственно в оптической системе.A sign indicating that the “image buffer” is located directly in the optical system, provides a reduction in the load on the dynamic communication channel by storing the captured frames, for subsequent separation, directly in the optical system.

Признаки, указывающие, что непосредственно в составе оптической системы размещен «блок контроля съема, освещения и питания, выполненный с возможностью управления передаточными характеристиками камеры и контроля освещения» позволяют оперативно производить корректировку характеристик камеры и яркости осветителей, что позволяет повысить качество снимаемых изображений, снизить количество непригодных информационных фрагментов.Signs indicating that directly in the optical system there is a “control unit for picking, lighting and power, made with the ability to control the transfer characteristics of the camera and control lighting” allow you to quickly make adjustments to the camera's characteristics and the brightness of the illuminators, which allows to improve the quality of captured images, reduce the number unsuitable information fragments.

Признаки «...в каждом узле беспроводной связи использованы элемент трансляции предобработанного изображения и элемент трансляции данных блока оповещения…» характеризуют динамический обмен данных между оптической системой и системой морфологического анализа, обеспечивающий минимизацию объема транслируемых данных.The signs "... in each wireless communication node, a pre-processed image translation element and a data transmission element of the notification unit are used ..." characterize the dynamic data exchange between the optical system and the morphological analysis system, which minimizes the amount of transmitted data.

Признак «...на корпус оптической системы выведена светодиодная индикаторная панель …» позволяет информировать оператора о процессе съема конъюнктивального русла пациента.The sign “... an LED display panel is displayed on the optical system housing ...” allows the operator to be informed about the process of removing the patient’s conjunctival bed.

Признак, указывающий, что на корпус оптической системы выведены «кнопки блока ввода параметров » обеспечивает оператору простой и свободный доступ к настройкам характеристик съема изображения.A sign indicating that “buttons of the parameter input unit” are displayed on the optical system housing provides the operator with simple and free access to the settings for the image pickup characteristics.

Признак, указывающий, что в оптическую систему вводится «блок контроля съема, освещения и питания» обеспечивает минимизацию времени настройки осветителей, блока питания, благодаря отсутствию разнесения блоков между оптической системой и системой предварительного морфоанализа.A sign indicating that a “control unit for removal, lighting and power supply” is introduced into the optical system minimizes the setup time for the illuminators and the power supply due to the absence of separation of blocks between the optical system and the preliminary morphoanalysis system.

На чертеже показаны: видеокамера 1, система 2 переноса изображений, осветители 3, блок 4 оповещения, блок 5 питания, конъюнктива глаза 6, световое пятно 7, блок 8 контроля съема, освещения и питания, блок 9 ввода параметров, буфер изображений 10, блок 11 предварительной обработки изображения, блок 12 морфологического анализа, счетчик 13 записанных кадров, блок 14 отображения видео, блок 15 записи результатов морфологического анализа, узел 16 беспроводной связи оптической системы, первый элемент 17 беспроводной трансляции изображения, первый элемент 18 беспроводного канала оповещения, узел 19 беспроводной связи анализатора, второй элемент 20 беспроводной трансляции изображения, второй элемент 21 беспроводного канала оповещения.The drawing shows: a video camera 1, an image transfer system 2, illuminators 3, an alert unit 4, a power unit 5, an eye conjunctiva 6, a light spot 7, a removal, lighting and power control unit 8, a parameter input unit 9, an image buffer 10, a unit 11 preliminary image processing, morphological analysis unit 12, recorded frame counter 13, video display unit 14, morphological analysis results recording unit 15, optical system wireless communication unit 16, first wireless image transmission element 17, first element 18 without warning wire channel, wireless communication unit 19 of the analyzer, the second member 20, a wireless broadcast image, the second element 21 of the wireless channel alerts.

Устройство содержит видеокамеру 1 с системой 2 переноса изображений, блок 4 оповещения и блок 5 питания. На корпусе видеокамеры 1 жестко закреплены два конструктивно связанных друг с другом осветителя 3, формирующие световые пятна 7 на конъюнктиве глаза 6. Блок 5 питания соединен с узлом 16 беспроводной связи оптической системы, блоком 4 оповещения, видеокамерой 1, блоком 9 ввода параметров и осветителями 3, блоком 11 предварительного морфологического анализа. Осветители 3 соединены с блоком 8 контроля съема, освещения и питания, выходы которого соединены с видеокамерой 1, блоком 5 питания, блоком 4 оповещения. Вход блока 8 контроля съема, освещения и питания соединен с блоком 9 ввода параметров. Видеокамера 1 соединена с блоком 11 предварительного анализа изображений через буфер изображений 10, далее через элементы узлов 16 беспроводной связи оптической системы и 19 беспроводной связи анализатора, первый 17 и второй 20 элементы беспроводной трансляции изображения, расположенные в оптической системе и системе морфологического анализа соответственно. Блок 11 предварительного анализа изображений соединен с блоком 12 морфологического анализа изображения, выход которого соединен с входами блока 15 записи результата морфологического анализа и счетчика 13 записанных кадров, который имеет вывод на блок 14 отображения видео и далее через элементы узлов 16 беспроводной связи оптической системы и 19 беспроводной связи анализатора, первый 18 и второй 21 элементы беспроводного канала оповещения, расположенные в оптической системе и системе морфологического анализа соответственно, соединен с блоком 4 оповещения.The device comprises a video camera 1 with an image transfer system 2, an alert unit 4 and a power unit 5. On the camera body 1, two illuminators 3, structurally interconnected with each other, rigidly fixed, forming light spots 7 on the conjunctiva of the eye 6. The power supply unit 5 is connected to the wireless communication unit 16 of the optical system, the notification unit 4, the video camera 1, the parameter input unit 9, and the illuminators 3 , block 11 preliminary morphological analysis. The illuminators 3 are connected to the block 8 control removal, lighting and power, the outputs of which are connected to the video camera 1, power block 5, block 4 alerts. The input unit 8 control removal, lighting and power is connected to the block 9 input parameters. The video camera 1 is connected to the block 11 preliminary analysis of the images through the image buffer 10, then through the elements of the nodes 16 of the wireless communication of the optical system and 19 of the wireless communication of the analyzer, the first 17 and second 20 wireless transmission elements of the image located in the optical system and the morphological analysis system, respectively. The preliminary image analysis unit 11 is connected to the morphological image analysis unit 12, the output of which is connected to the inputs of the morphological analysis result recording unit 15 and the recorded frame counter 13, which is output to the video display unit 14 and then through the elements of the wireless communication units 16 of the optical system and 19 analyzer wireless connection, the first 18 and second 21 elements of the wireless notification channel located in the optical system and the morphological analysis system, respectively, are connected to block 4 Alerts

Взаимное расположение световых пятен 7 определяется расстоянием от видеокамеры 1 до конъюнктивы глаза 6. При совмещении пятен световых и пятен 7 на приемной матрице видеокамеры 1 образуется резкое изображение области конъюнктивы глаза, расположенной в световом пятне 7. Блок осветителей 3 установлен на корпусе видеокамеры 1 таким образом, что направление их световых потоков составляет угол не менее 20 градусов относительно оптической оси системы 2 переноса изображений, что позволяет исключить попадание света осветителей на сетчатку глаза пациента.The relative position of the light spots 7 is determined by the distance from the camera 1 to the conjunctiva of the eye 6. When combining the spots of light and spots 7 on the receiving matrix of the camera 1, a sharp image of the area of the conjunctiva of the eye located in the light spot 7. that the direction of their light flux is an angle of at least 20 degrees relative to the optical axis of the image transfer system 2, which eliminates the light from the illuminators on the retina of the eye cents.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Оптическую систему располагают вблизи от глаза пациента таким образом, чтобы на выбранном участке конъюнктивы глаза 6 совместились световые пятна 7 от осветителей 3. Видеокамера 1 передает снимки в буфер изображений 10, а далее в блок 10 предварительного анализа изображений, программное обеспечение которого циклически анализирует резкость, яркость и контрастность каждого последовательно поступившего изображения, циклическую фильтрацию изображения, несущих достоверную информацию о состоянии микроциркуляторного русла (МЦР) глаза, производит и корректирует передаточную характеристику видеокамеры 1 через блок 8 контроля съема, освещения и питания, таким образом, чтобы максимально использовать ее динамический диапазон определяющего характеристики каждого последовательного поступившего изображения, устанавливает яркость осветителей 3 таким образом, чтобы уровень яркости текущего изображения соответствовал уровню яркости заданному в блоке 9 ввода параметров. При появлении в динамической последовательности изображения в буфере изображений 10, соответствующего заданным в блоке 9 ввода параметров качества (яркость, контраст, неравномерность яркости по полю изображения, частоту кадров), блок 11 предварительного анализа направляет это изображение через первый 17 и второй 20 элементы беспроводной трансляции изображения в блок 12 морфологического анализа, далее выдает сигнал счетчику 13 записанных кадров 13 для подсчета и сравнения количества записанных изображений с количеством заданным в блоке 9 ввода параметров. Счетчик 13 изображений при изменении своего состояния через первый 18 и второй 21 элементы беспроводного канала оповещения на короткое время включает блок 4 оповещения (источник звукового сигнала) для информирования оператора о ходе процесса записи и анализа. Блок 8 контроля съема, освещения и питания согласует световой поток, попадающий на приемную матрицу видеокамеры 1 с ее передаточными характеристиками для получения изображений заданного качества. Блок 12 морфологического анализа осуществляет анализ записанных изображений конъюнктивы глаза 6, поступающих из блока 11 предварительной обработки изображения, рассчитывает характеристики микроциркуляции, а анализируемые изображения и результаты расчетов направляет на блок 14 отображения видео и в блок 15 записи результатов морфологического анализа.The optical system is located close to the patient’s eye so that light spots 7 from the illuminators 3 are combined in the selected area of the conjunctiva of the eye 6. Video camera 1 transfers the pictures to the image buffer 10, and then to the preliminary image analysis unit 10, the software of which cyclically analyzes sharpness, brightness and contrast of each sequentially received image, cyclical filtering of the image, carrying reliable information about the state of the microvasculature (ICR) of the eye, produced sends and corrects the transfer characteristic of the video camera 1 through the unit 8 for monitoring the removal, lighting and power supply, so as to maximize its dynamic range of the defining characteristics of each successive incoming image, sets the brightness of the illuminators 3 so that the brightness level of the current image corresponds to the brightness level specified in block 9 input parameters. When the image in the image buffer 10 corresponding to the quality parameters specified in block 9 (brightness, contrast, brightness unevenness in the image field, frame rate) appears in the dynamic sequence of the image, the preliminary analysis unit 11 directs this image through the first 17 and second 20 wireless broadcast elements image in block 12 of morphological analysis, then gives a signal to the counter 13 of the recorded frames 13 for counting and comparing the number of recorded images with the number specified in block 9 input but parameters. The counter 13 images when changing its state through the first 18 and second 21 elements of the wireless notification channel for a short time includes a notification unit 4 (sound source) to inform the operator about the progress of the recording and analysis process. Unit 8 control removal, lighting and power matches the luminous flux incident on the receiving matrix of the camera 1 with its transfer characteristics to obtain images of a given quality. The morphological analysis unit 12 analyzes the recorded images of the conjunctiva of the eye 6 coming from the preliminary image processing unit 11, calculates the microcirculation characteristics, and sends the analyzed images and calculation results to the video display unit 14 and to the morphological analysis results recording unit 15.

Таким образом, за счет переноса блока 9 ввода параметров, блока 11 предварительной обработки изображения, буфера изображений 10 стало возможно хранить и обрабатывать изображения конъюнктивы глаза 6, что уменьшает нагрузку на блок 12 морфологического анализа и позволяет ускорить подстройку осветителей 3 благодаря их совместной компоновке с блоком 8 контроля съема, освещения и питания в оптической системе.Thus, by transferring the parameter input unit 9, the image pre-processing unit 11, the image buffer 10, it has become possible to store and process the images of the conjunctiva of the eye 6, which reduces the load on the morphological analysis unit 12 and allows accelerating the adjustment of the illuminators 3 due to their joint arrangement with the unit 8 control removal, lighting and power in the optical system.

Заявляемое устройство реализовано с использованием видеокамеры высокого разрешения (1280x1024), преимущественно высокоскоростной (60 кадров/с и выше), например, камера HERO (3) Black Edition производства фирмы «GoPro», в составе которой КМОП матрица Sony IMX117 и видеокодер Ambarella A770 с Samsung S4LL011X01. Осветители выполнены на базе белых светодиодов, например, белые светодиоды марки 48120-20WN1. Среднее время обследования составляет 1 мин 20 с.The inventive device is implemented using a high-resolution video camera (1280x1024), mainly high-speed (60 frames / s and higher), for example, a HERO (3) Black Edition camera manufactured by GoPro, which includes a Sony IMX117 CMOS sensor and an Ambarella A770 video encoder with Samsung S4LL011X01. The illuminators are made on the basis of white LEDs, for example, white LEDs of the brand 48120-20WN1. The average examination time is 1 min 20 s.

Функциональные блоки и узлы 12-15, 19-21 устройства реализуют в виде аппаратно-программного комплекса на базе портативного компьютера. Система в реальном времени заносит изображения с видеокамеры 1 в оперативную память и отображает их на экране монитора. Каждое изображение подвергается процедуре Фурье и Вейвлет-анализа для оценки его частотных и контрастных характеристик, и, если они удовлетворяют параметрам, введенным в блок 9 ввода параметров, сохраняется в памяти или на жестком диске компьютера. Это сопровождается активацией первого 18 и второго 21 элементов беспроводного канала оповещения, что вызывает изменение состояния блока 4 оповещения, что вызывает появление звукового и светового сигнала. Записанное изображение и результаты предварительной обработки могут отображаться в отдельном окне монитора. Этот процесс повторяется, пока не будет записано заданное в блоке 9 ввода параметров количество изображений. После чего сигнал блока 4 оповещения прекращается, что служит сигналом оператору для прекращения съемки конъюнктивы глаза 6. Затем в блоке 12 морфологического анализа проводится детальный анализ серии записанных изображений, сохранение и отображение его результатов.Functional blocks and nodes 12-15, 19-21 of the device are implemented in the form of a hardware-software complex based on a laptop computer. The system real-time enters images from the video camera 1 into RAM and displays them on a monitor screen. Each image is subjected to the Fourier and wavelet analysis procedure to assess its frequency and contrast characteristics, and if they satisfy the parameters entered in the parameter input unit 9, it is stored in the memory or on the hard disk of the computer. This is accompanied by the activation of the first 18 and second 21 elements of the wireless notification channel, which causes a change in the state of the notification unit 4, which causes the appearance of an audio and light signal. The recorded image and the results of pre-processing can be displayed in a separate monitor window. This process is repeated until the number of images specified in the parameter input unit 9 is recorded. After that, the signal of the notification unit 4 is stopped, which serves as a signal to the operator to stop shooting the conjunctiva of the eye 6. Then, in the morphological analysis unit 12, a detailed analysis of a series of recorded images is carried out, its results are saved and displayed.

Таким образом, заявляемое устройство, включающее систему предобработки изображений, позволяет отказаться от высокоскоростного и высокопропусного канала беспроводной связи, избежать загруженности используемых беспроводных каналов, что может позволить усложнить шифрование данных, а также ускоряет процесс получения систематизированных данных, полученных при обследовании пациента.Thus, the inventive device, including an image pre-processing system, allows you to abandon the high-speed and high-bandwidth wireless channel, avoid overloading the used wireless channels, which can complicate data encryption, and also speeds up the process of obtaining systematic data obtained during the examination of the patient.

Модифицированное устройство обладает более точной диагностикой, меньшей нагрузкой и на канал беспроводной связи, повышенной защищенностью канала беспроводной связи, а также уменьшена длительность процесса диагностики.The modified device has more accurate diagnostics, less load on the wireless channel, increased security of the wireless channel, and the duration of the diagnostic process is also reduced.

Собственно, процесс съемки сосудов конъюнктивы глаза включает следующие стадии. В компьютер, например, типа планшет, работающий под управлением операционной системы Windows NT, MacOS или Linux с подключенным к нему блоком беспроводной связи, загружается разработанная заявителем программа управления и обработки процессом измерений. Затем в интерактивном режиме вводится информация о пациенте и параметры управления процессом съемки (количество изображений, линейное увеличение камеры и т.п.). Звуковой сигнал означает, что оператору можно приступать к съемке. Оператор в одну руку берет оптическую систему, а другой раздвигает веки пациента и располагает видеокамеру 1 так, чтобы световые пятна 7 осветителей 3 совместились на участке конъюнктивы глаза 6, съемка которого проводится. Далее, он плавно перемещает видеокамеру 1 в направлении оптической оси в обе стороны от этого положения на расстоянии 3-5 мм, наблюдая за световыми пятнами 7 осветителей 3. Прекращение сигнала блока 4 оповещения информирует оператора о завершении процесса измерений. После этого пациента оставляют в покое и приступают к анализу результатов экспресс съемки, представленными на компьютере и дублирующийся на блок 4 оповещения оптической системы. Весь процесс записи и анализа снимков составляет не более 1 минуты, что в несколько раз быстрее, чем с использованием известных устройств, причем достигается наибольшая точность диагностирования шокового состояния пациента как в условиях чрезвычайных ситуаций, для условий боевых действий, так и в условиях клинико-лечебного стационара, где необходима максимальная достоверность анализа, при этом достигается уменьшение загруженности канала беспроводной связи и ускорение процесса постановки диагноза.Actually, the process of shooting the vessels of the conjunctiva of the eye includes the following stages. For example, a tablet computer operating under the operating system Windows NT, MacOS or Linux with a wireless unit connected to it is loaded into a computer, a program developed by the applicant for controlling and processing the measurement process. Then, patient information and parameters for controlling the shooting process (number of images, linear zoom of the camera, etc.) are entered interactively. A sound signal means that the operator can start shooting. The operator takes the optical system in one hand, and the patient opens the eyelids of the patient and positions the video camera 1 so that the light spots 7 of the illuminators 3 are aligned on the conjunctiva of the eye 6, which is being photographed. Further, he smoothly moves the camera 1 in the direction of the optical axis on both sides of this position at a distance of 3-5 mm, observing the light spots 7 of the illuminators 3. The termination of the signal of the notification unit 4 informs the operator of the completion of the measurement process. After this, the patient is left alone and begin to analyze the results of the express survey, presented on a computer and duplicated on the block 4 alerts of the optical system. The entire process of recording and analyzing images is no more than 1 minute, which is several times faster than using known devices, and the greatest accuracy in diagnosing a patient’s shock condition is achieved both in emergency situations, for combat conditions, and in clinical hospital, where the maximum reliability of the analysis is needed, while reducing the load on the wireless communication channel and accelerating the diagnosis process.

Заявляемое портативное устройство, за счет предлагаемой компоновки составляющих его элементов, обеспечивает экспресс-съемку конъюнктивы глаза, позволяет исследовать конъюнктиву пациента, находящегося в любом положении, в том числе вынужденном, при этом обеспечивает быстроту выдачи диагноза и результатом работы имеет встроенную систему фильтровки изображений, имеющих артефакты и несущих искаженные данные о состоянии микроциркуляторного русла.The inventive portable device, due to the proposed layout of its constituent elements, provides rapid shooting of the conjunctiva of the eye, allows you to examine the conjunctiva of a patient in any position, including a forced one, while ensuring the speed of diagnosis and the result has a built-in filtering system for images having artifacts and bearing distorted data on the state of the microvasculature.

Claims

A device for conjunctival microscopy containing an optical system including a video camera with an image transfer system, a illuminator containing two superbright white LEDs that are rigidly fixed to the video camera so that the direction of their light flux is at least 20 ° from the optical axis of the image transfer system, power supply , a communication unit configured to maintain dynamic feedback between the wireless communication node of the optical system and the wireless communication node of the analysis system and a computer-based image analysis system, characterized in that the optical system contains a parameter input unit, an image pre-processing unit, its image buffer and its removal, lighting and power control unit, configured to control camera transfer characteristics and control lighting, in this case, as part of the device in each node of the wireless communication, the element of wireless translation of the pre-processed image and the element of the notification channel are used, in addition, orpus optical system derived LED display panel and the button input unit parameters.