TW201143743A - Method for determining deviations between coordinate systems of various technical systems - Google Patents

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201143743 六、發明說明： 【發明所屬^技術々員域】 本發明是有關於-種用以判斷不同技術系統之座標系 統間之偏差的方法。 匚先前拉_冬奸】 技術系統通常是使用測定出現事件、進行動作及/或靜 止或移動物體的位置的座標系統來運作。以—個或多维产 座標“取得事件或物㈣祕的感測线是-個有關二 此的實例。巧樣的感測系統例示性地可以是以昭 =並且建構作為動作追料統。可使料樣㈣ 系統來辨識與追蹤移動物體的（變化)位置。 動作追縱系統的-個在本發明中被特別觀察的實例是 一個所謂_睛追《 (Eye_Tfaekef)，❹純睛追料可 :掏取眼睛動作。使用眼睛追蹤器在雷射外科手術眼科學 有在為了消除或至少減低眼睛的機能不全或異常幻 象而错雷射照射之助治療人類眼睛巾是慣常實施的。 因為人類眼睛-在沒有機械狀的情況下從來就不合 完全靜止’而且在料某個行進中之固定標的有較小㈣ 大的動作(例如眼球顫動），為了要擷取待治療眼睛的動作並 且依據擁取到的眼睛位置來操控治療雷射，就要在雷射外 科手術眼睛手術的不同技術中使用眼睛追縱器。特別列舉 出有關這方面的實例是屈光雷射治療(她扯二 Laserbehandlung)，在屈光雷射治療時藉助落在uv波長範 圍内的雷射照射來切削角膜組織（亦即從上表面移除）= 201143743 此形成新的角膜前表面，並且因此改變角膜的屈光特性。 這樣一種屈光技術的實例是所謂的LASIK(雷射原位角祺重 塑術(Laser In Situ Keratomileusis)) ’ 在LASIK時接而藉助機 械式微角膜刀（Mikrokeratoms)或藉助飛秒-雷射照射將在該 專業領域中被稱為蓋片（Flap)的表面小蓋片從角膜切下。蓋 片在此並未完全地從角膜分離，而仍是以狡鏈的方式掛在 剩餘的組織處。蓋片之後會脫離並對由此所露出的角膜材 料進行切削雷射治療。之後，該蓋片再次指回。因為在這 個方法中角膜的外上皮層僅有些微受損，相較之下會快速 地復原。 可在適當位置產生雷射束以供處理材料的雷射裝置對 於技術系統來說是又一個實例，其會與座標系統一起作 業。雷射束的切削位置，也就是雷射束要對準的位置，可 以藉此透過在雷射裝置之座標系統中的座標位置來界定。 在產生脈衝雷射束的雷射裝置中，各個座標位置可以分派 一個單獨雷射脈衝或一組雷射脈衝。 已知上面述及在人類眼睛的雷射外科手術治療之時應 用眼睛追蹤器，在實施上通常出現的解決方案為在當時有 數個技術系統與各自適合的座標系統合作。當該等技術系 統座標值中的一者（該等座標值是參照其特有的座標系統 來判斷或確定）交付予另一個取得這個被交付之座標值的 技術系統時，為了例如在其座標系統中確認施行動作的座 標位置’若兩個技術系統的座標系統無法一致’可能出現 問題。當然可想而知的是，某個點在空間上於一個技術系 201143743 統的座標系統中可能具有與相同的空間點在另一個技術系 統的座標系統不同的座標值。這可能例如在2個座標系統的 座標中心位置在空間上不同。可能也必須令2個座標系統彼 此相對旋轉。又一個原因可能是座標軸的比例不同，亦即 在一個座標系統中沿著軸相對於座標原點於名義上相同的 座標值可能有別於其他座標系統。 一般而言，彼此合作之不同技術系統的座標系統在空 間上並不會彼此相同，對於合作的完善功能來說，為了能 夠從座標系統中的一者的座標位置正確換算成另一個座標 系統的對應座標位置，了解不同空間位置及/或座標系統的 不同比例至少是必要的。這個了解通常並不是事先就存在 的而且必定難以分析。 【發明内容】 本發明的課題在於，提供一種簡易且尤其是可供自動 化施行的方法，用以判斷不同技術系統之座標系統間之偏 差。 為了解決這個課題，本發明提供一種用以判斷不同技 術糸統之座標系統間之偏差的方法*其包含： 判斷一測試物的一參考標記在該等技術系統之第一者 的座標糸統中的座標位置’ 將至少一測試標記固定至該測試物，其中該測試 標記在該等技術系統之第二者的座標系統中固定於一 座標位置處，該座標位置是依據該參考標記之經判斷 的座標位置予以確定， 201143743 判斷該至少一測試標記及/或至少一由此所推演出的 標記在第一技術系統之座標系統中的座標位置，以及 至少依據下列來判斷第一與第二技術系統之座標系統 間的偏差： (a) έ亥至少一測試標記或/及該至少一由此所推演出之 標記在該第一技術系統之座標糸統中被判斷出的 座標位置，以及 (b) 該參考標記在該第一技術系統之座標系統中的座 標位置。 在依據本發明之解決方案中’於一個具體態樣中使用 一測試物，該測試物設有一可被該等技術系統的第一者所 辨識的參考圖樣》該參考圖樣可以直接作為參考標記。該 參考圖樣視情況是以參考標記明確地自其衍生而來這樣的 方式所形成。例如，該參考標記可以構成一個做為參考圖 樣之幾何物體的中心（中心點（Mittelpunkt))。由可偵測到的 幾何形式來計算出該中心點的演算法為已知的並且在此不 需要詳細說明。無論以何種方式，在—個較佳的具體態樣 中，該第-技術系統能夠依據偵測到的參考圖樣來判斷該 參考標記在其座標线（转在該第—技㈣統的座標系 統中）中的座標位置。 之後，這制摘出的轉位置(料—或多個座掉值 來表示)從該第—技術线被交付至該等技㈣統的第二 者。該第二技術系統應用交付之夂 參考裇記的座標值(其為獨 有座“系統的（亦即第二技術系絲 之座私系統的）座標值）並 201143743 且在其座標糸統中依據預疋產生規則按照交付之剛1^己 的座標位置來判斷一個待產生之測試標記的座標位置。例 如’就該測試標6己來^兒，產生規則是預定沿著該第_技^ 系統之座標系統的座標軸的至少一部份各自相對於該參考 標記具有一預定的座標距。透過這樣的一個產生規則，兮 測試標記的位置在該第二技術系統的座標系統中被確定會 明顯地涉及該參考標記的位置。 之後，在一個較佳的具體態樣中該第二技術系統提供 該測試標記以上述方式按照該測試標記的座標位置所判斷 出來的座標位置。設若有數個測試標記，該第二技術系統 針對該等測試標記的各者以相對應的方式來進行處理。 在一個隨後的步驟中’該第一技術系統再次分析帶有 該參考圖樣以及該等固定測試標記的測試物。該第—技術 系統藉此判斷而推演該至少一測試標記或/及至少一自其 所推演出的標記在第一技術系統的座標系統中具有哪個座 標位置。基於這樣’僅能判斷出一或數個在該第一技術系 統之座標系統内的偏差。較佳地’判斷出至少一位移向量， 該第二技術系統的座標系統在空間上相對於該第—技術系 統的座標系統位移了該位移向量，或/及判斷出2個技術系 統的座標系統間有相對旋轉’或/及判斷出2個技術系統的 座標系統間的比例差（Skalierungsunterschiede)。 被判斷出的偏差以一或多個在之後第二技術系統用來 校正可能座標位置（從第一技術系統交付而來）的操作中之 校正因數(Korrekturfaktoren)來換算。以此方式，能成功補 201143743 償2個技術系統的座標糸統。 在一個較佳的實施態樣中，在依據本發明之方法的範 疇内有數個固定在該測試物的不同位置處的測試標記。該 等測試標記的至少一部分可為多邊形，例如四方形，在該 測試物處圍繞著該參考標記。設置為多邊形之測試標記的 多邊形中心被判斷為被推演出的標記，而且可以在第一技 術系統的座標系統中判斷參考標記的座標位置與多邊形中 心的座標位置間的偏差。 依據進一步的發展，該第一與第二技術系統的座標系 統間的偏差是依據在第一技術系統的座標系統中之測試標 記與推演出的標記間的至少一標記的標定-座標位置來進 一步判斷。測試標記的標定-座標位置可以例示性地透過在 該第一技術系統的座標系統中使用前述產生規則來判斷。 若例如針對該測試標記的產生規則沿著第二技術系統的座 標系統的兩個軸x，y有相對於參考標記的預定X-距和預定y-距，那麼該測試標記在該第一技術系統之座標系統中的標 定-座標位置可以藉將在名義上相同（數值相同）的座標距運 用在該參考標記所判斷出的座標位置而被判斷。 依據一個較佳的實施態樣，該第一技術系統具有動作 追蹤裝置，該裝置具有一個對準該測試物的照相機，其中 該動作追蹤裝置判斷參考標記與至少一測試標記或/及推 演出之標記在該第一座標系統中的座標位置。 該測試物可以帶有一圖樣，動作追蹤裝置判斷其中心 為參考標記。該圖樣（參考圖樣）可以例示性地是一個平面圖 8 201143743 樣，它相對於圍繞的區域在視覺上被凸顯。至少應在參考 圖樣朝向圍繞區域的邊緣處有視覺對比。該對比至少某部 份可以透過圖樣與圍繞區域的不同灰階或不同染色而產 生。另擇地或額外地，可以在參考圖樣與圍繞區域之間產 生或強化對比，其中2個區域結構不同或該等區域中的一者 有結構而另一個區域無結構。參考圖樣的圍繞區域帶有印 上點或線的網，而參考圖樣是無結構的且僅僅具有一種完 全填滿的特定灰或色調。 此外，參考圖樣或/及圍繞區域不必要各自具有單獨一 種顏色。參考圖樣内或/及圍繞區域内當然可以是彩色或灰 階偏移。 强蒼！圖樣可以具有環形的輪廓，例如圓形或橢圓形 輪廓。以此方式可以模擬人類曈孔的二維度投影。參考圖 樣的大小至少可以是近似於對應人類瞳孔。參考圖樣在這 個情況下是扮演瞳孔模擬物的角色。其適於作為影像處理 演算法從曈孔的影像擷取計算出瞳孔中心的位置，這是已 知的且是市場歡迎何購得的。具有―個賴的瞳孔模擬 的測試物特別適於在用於雷射外科手術治療人類眼睛的裝 置之範鳴内應用本發明。但要理解的是，設若確認參考圖 ，具有-㈣確的預定中心，參相樣的非_輪摩可以 Γ同的。該參相樣按A小來說也料_應於人_ 孔。可以更大或更小。 $ S亥第二技術系統較佳地 收，、、 具有—雷射裝置’該雷射裝詈 將至 >'一測試標記藉雷射 束（特別是脈衝雷射束）之助固定 201143743 至6玄測試物上。該雷射裝置運用第二座標系統來定位兮 射束。 1 為了能夠使用眼睛追蹤器或一般以照相機為基礎的動 作追蹤裝置來有效辨識被固定的測試標記，建議測試物的 以雷射束來處理而使測試物形成局部褪色或/及局部陪口 這樣的方式來固定測試標記。 被判斷出的至少一種偏差適於應用在校正該第二 糸，、先自該第一技術系統交付所得到且對其運作來說是必要 的座標數據。所判斷出的至少一種偏差在此可以換算成〜 或數個適宜用在第一技術系統所交付之座標數據的改正 或校正因數。 本發明更有關於一種應用在前述技藝之方法中的消,丨^ 物。該測試物具有一個在視覺上被凸顯的圖樣（參考圖1 並且至少在圍繞該圖樣的區域内構形成透過局部雷射照射 會產生在視覺上被凸顯出來的測試標記。 較佳地，該圖樣是一種平面圖樣，它可以模擬人_产 孔並且顯示為第一種顏色，而該測試物在圍繞該圖樣的區 域内顯示為第二種顏色。第二種顏色不同於第一種顏色。 術語顏色在此應已被廣泛了解。不同的顏色可以例如透過 不同的色調（包括灰階）或透過不同的灰階或透過不同的色 网亮度來實施。 依據一個貫例，可以在該測試物的基材上印製第—種 顏色。該基材在圍繞參考圖樣的圍繞區域内可具有—種不 同於該第一種顏色之顏色的特有色層。在雷射照射時，這 201143743 些色層（例如白色）可以變色並且使得該等測試標記能夠被 辨識。在si繞區域㈣基材也可叫有數種額色層相 疊’其中最上層（最外層）顯示第二種顏色，而使得該測試物 在圍繞區域内顯示為第二種顏色。在雷射照射時，該第二 軸色可能會褪色或另H肖失，藉此位在下面的色層 會部分顯示出來ϋ面保證參考圖樣的良好辨識性， 而在另-方面保證至少-測試圖樣的良好辨識性。 該測試物例示性地被建構為板或片狀。例如，其可以 具有-張紙或厚紙板，它可,χ在其平面側帶有圖樣並且在 那裡同時產㈣試標記。為了要使制足触硬與耐 用，紙-或紙>1可以例雜地貼在由金屬或類所製成的牢 固平板上。 在-個應用例中，該測試物可以具有彎曲（或—般而十 是三維度)的表面，在該表面上可以固定有參考圖樣以及測 試標記。這些表面例示性地模擬人類眼睛的正面。為了補 償座標祕，之後必須額外考慮、制試物表㈣曲度或 曲路徑以避免可能的比例差。 a3 最後，本發明還涉及-種用於雷射外科手術眼科 裝置，其包含有： 干、 一用於提供脈衝聚焦雷射束並且將其對準待治療目浐 的雷射裝置’ 、艮目月 一用於擷取眼睛動作的眼睛追蹤器， 一與眼睛追蹤器耦合並依據所擷取到的眼晴動作來押 制該雷射裝置的控制單元，該控制單元可調整該眼萨追二 11 201143743 器’其中該控制單元是進一步·設置成得以： (i) 施行上述技藝的方法來判斷該眼睛追蹤器所應用 的第一座標系統與該雷射裝置所應用的第二座標 系統間的偏差，以及 (ii) 在控制雷射裴置時考慮到被判斷的偏差。 本發明在下文中將藉助隨附圖式來進一步說明。其顯 示： 第1圖是—種用於雷射外科手術眼科學的裝置之實施 例的概要方塊圖， 第2圖是2個在第1圖之裝置中所使用的座標系統彼此 相偏離之空間位置的一個實例，以及 第3圖疋一可用於校正第1圖的裝置之測試物的一個實 施例。 t實施方武】 在第1圖中以1〇表示之用於雷射外科手術眼科學的裝 置被例示性地設置成用於施行待治療眼睛12的角膜切削。 該裝置ίο具有—會產生脈衝雷射束（gepulsten 1^6如以111)16的雷射源(1^6叫1^116)14，該脈衝雷射束16藉 可操控的掃描裝置（掃描儀）18之助瞄準一個垂直於射束方 向的平面(在了文中稱為χ-y-平面）來進行掃描。設置在該掃 描儀18之後的是-個調焦單㈣，其使得雷射束瞒準待治 療的眼睛12。 就切削治療來說，由雷射源14所產生的雷射束的波長 疋落在uv紅圍内。例如，雷射源14具有在193細發射的準 12 201143743 分子雷射（Excimer-Laser)。 该掃描儀18例示性地是以一種由成對電流計控制之偏 轉鏡的已知方式所組成。該調焦單元2〇可以是由一個單透 鏡或一個具有數個透鏡之透鏡系統所組成。 電子控制單元22按照一個透過執行控制程式針對患 者而預先判斷jfj來的切肖彳輪卩來控制雷射源丨*以及掃描儀 18。S亥切削輪廓定出待治療眼睛在哪些部位有多少角膜材 料‘、、/員移除。各個雷射脈衝(發(Schuss))會產生特定的材料 移除。為了要移除所欲的材料高度，控制程式依需要在切 削範圍的各個部位安排這樣多的雷射脈衝。切肖，丨位置是透 ^座心對來顯示’其涉及所述χ-y-平面延伸（直角）的X-y-座 系、、先的兩個軸。座標對定出自切削輪廓中心（切削中心) 起的座標距’該輪廓通常是依據待治療眼睛12的瞳孔中心 來界定。眼睛12不可避免的移動會導致曈孔中心的位置改 &而因此切肖彳中心在x y座標系統中的位置會持續改變。 …為了監控眼睛動作，該裝置10具有-個簡稱為眼睛追 ~器的眼h動作追料置24 ’其例示性地使用照相機拍攝 眼睛1㈣且㈣瞳孔）的紅外線影像並且藉助合 適的影像處理軟體計算出晴孔中心的位置。但是，該眼睛 追縱益24並不是以該控制單元22和掃描儀i 8作業的相同 y座‘系統來作業。取而代之的是在―個獨特(直角）座標 系統中§1•异出瞳孔中心的位置，力了例示起見，這個座標 系先在下文中稱為u_v座標系統。該眼睛追縱器％在該u ^ 座標系統中按比例地透過-個座標對定出瞳孔中心的位 13 201143743 置’還有分別針對U-軸與V-軸的座標值。 該控制單元22從眼睛追蹤器24收到瞳孔中心的u V座 標位置並且將此換算成對應的χ _ y _座標系統。於 '此，其使用 先前判斷出的校正資訊，該資訊代表著兩個座標系統間在 空間上的可能位置偏差以及可能比例差。例如 可以是呈校正函數的形式或者呈一或多個對應 ’校正資訊 於所用校正 函數之乘積或加總值的形式來執行。該控制單元22可以 換算成x-y-座標的瞳孔中心位置來計算切削中心的確切位 置並且對應地控制掃描儀18。 第2圖概要地顯示控制單元2 2以及掃描儀丨8所應用的 x-y-座標系統與眼睛追蹤器24所應用的U-V-座標系統間的 可能偏差。為了更好辨識，X-y-座標系統是以實線表示，而 U-V-座標系統是以點狀線表示。 作為兩個座標系統的第一個偏差’可以在第2圖的實例 於空間中辨識到座標原點的位置不同，還有座標軸的交點 不同。這個不同的空間位置可以透過位移向量來表示。 作為第二個偏差’可以在第2圖的實例中看到兩個座標 系統相對旋轉。這個旋轉的大小可以透過角度值來訂定。 該等座標系統的第三個偏差可能是比例不同。為了例 示這個情況，第2圖中繪出2個可以在X-軸上辨識的座標值 χι、，其在字義上是對應於2個纟會於u-軸上的座標值U|、 U2。字義上對應表示座標值Xl和Ui在數值上是相同的，而座 標值x2和u2在數值上同樣是相同的。 儘管可容易地辨識座標值xi與x-y-座標系統的中心具 201143743 有明顯的些微差距，如同座標值U,相對於u-ν-座標系統的中 心般。座標值X2與χ-y-座標系統中心的距離按比例要比座標 值u2與U-V-座標系統中心所具有的距離還小。數值一致的U, 與4以及數值一致的\2與112意味著X-軸的比例不同於U-軸的 比合1J。 在第2圖中以類似方式在y-軸上繪入座標值7,，就其數 值在V-軸上對應繪入座標值v,。只不過座標值丫,、V,在此與 各個座標系統中心的距離不同。亦即，座標值71至乂-丫-座標 系統中心的距離基本上大於座標值V!至U-V-座標系統中心 的距離。這表示與V-軸的比例相較之下，y-軸的比例也不同。 對於座標系統的所有軸來說，或亦僅對於軸的一部分 來說，這樣的比例差可能存在。 所述3種可能偏差的各者會導致在x-y-座標系統與u-v-座標系統中透過相同座標值來表示的點有不同位置。這在 第2圖中是藉由2個例示點P,與P 2作為例示。點P,是以座標值 X2、yi值來界定，而點P2是以座標值u2、v,來界定。然而， 對於x2與u2還有)^1與¥1來說儘管數值相同，還是會產生點 Pi、P2的明顯位置距離。點Pi、P2在沒有前述偏差（中心位 移、旋轉、比例差）的情況下將會重合。 參照第3圖，現將說明一種用以判斷不同技術系統之2 個座標系統間之偏差的方法的實施例。在具體例中，於此 參照一方面是控制單元22以和掃描儀18所應用以及在另一 方面是眼睛追蹤器24所應用的座標系統。 接著，藉該眼睛追蹤器24之助分析測試物26，其基本 15 201143743 上以適當的方式加入其在該裝置ίο的位置，該位置是稍後 待治療眼睛所在之處。特別地’該測試物26是以位在雷射 束16的對焦平面上這樣的方式來設置。 該測試物26在所示實例中具有一平坦的頂側28，該頂 側2 8帶有—個大約同心對準之受到圍繞區域於視覺上被凸 顯出來的參考圖樣30。該參考圖樣30模擬瞳孔並且大致上 與瞳孔大小相對應’較佳地是形成為完全塗滿的十字圖 樣。十字圖樣3〇不必然必須是準確的圓形；它也可以顯示 成相當或略微不同於十字形。 該眼睛追蹤器24中所包含的影像處理軟體會辨識瞳孔 圖樣30並且由此計算出圖樣中心在其心^座標系統中的位 置。圖樣中心在第3圖中是以32來表示；依據本發明它表示 一個參考標記。 眼睛追蹤器24將十字中心32的u-v-座標轉給控制單元 22。因而控制雷射源14以及掃描儀18透過雷射照射將複數 個測試標記34固定至測試物26的頂側28上。測試標記34是 例如小的十字或其他幾何學樣式，它會在視覺上從測試物 26的頂側28的鄰近區域被突顯出來並且可被眼睛追蹤器24 偵測到。例如’產生測試標記34的各者需要照射數百或甚 至於數千次雷射脈衝。 固定有測試標記34的位置是控制單元22依據從眼睛追 蹤器24回報之十字中心32的u,v-座標位置計算出。預定的產 生規則確認有關十字中心32的測試標記34被固定在哪個 x,y-位置。一個例示性產生規則可以對準一個四邊形中的四 16 201143743 - 個測試標記34Γ..344而圍繞十字中心32,其中該十字中心32 為四邊形中心。這樣一個由4個測試標記34所形成的四邊形 例示性地顯示於第3圖中。四邊形在那兒類似於四方形。 在第3圖顯示的實例中可見，被固定的測試標記34實際 上並非相對位在十字中心32的中心點，而是相對於十字中 心32移往他處，有如2個四方形對角線交叉點所界定出的四 方形中心36。容許按照眼睛追蹤器24的u-v-座標系統與控制 單元22和掃描儀18的x-y-座標系統間的偏差來推論十字中 心32與四方形中心36之間的偏移量(Versatz)。因為在這種偏 差的情況下可以辨別出2個點（在U-V-座標系統以及在χ-y_座 標系統中具有相同座標值），如同在第2圖中參照點卩1與卩2 所例示的。因此，一個在x-y-座標系統中具有與十字中心32 相同之座標值的點在空間上並不全等於十字中心32,而是 移位至此。因為在x-y-座標系統中產生涉及這個（移位）點的 測試標記34，它們同心地對準這個點，而不是同心地對準 十字中心32。 為了判斷測試標記34在u-v-座標系統中的u，v_座標，僅 從眼睛追蹤器24所更新的來掃描裝有測試標記34的測試物 26以供量化擷取在2個座標系統間的偏差。此外，四方形中 心36的u，v-座彳示疋攸測试標記34的u，v-座標所計算出·>·尤本 發明來說，四方形中心36意味著一個被推演出的標記?，因 為它是從測試標記34所推算出。 根據如此所判斷出的測試標記34與四方形中心 u，v-位置分析來自於控制單元22的資訊，該資訊代表著 17 201143743 座標系統與x-y-座標系統之間的偏差。 四方形中心36至十字中心32的u-距和V-距容許具體確 認座標系統之原點位置定偏差義出的位移向量、範圍與方 向。依據一個實例，該控制單元針對所配置之測試標記34 中的至少2個計算出經初次校正的u，v-位置，該位置相對於 所涉及之測試標記34以位移向量約略位移。經初次校正的 u，v-位置對應地與十字中心34同心對準。例如在第3圖中， 針對測試標記3七、342繪入這樣經初次校正的u,v-位置 34,’、342’，它們各自相對於測試標記34,或342位移與四方 形中心36相對於該十字中心32位移相同的範圍。 可以透過例如控制單元22針對測試標記中的相同2個 (它們具有已被初次校正之u，v-位置）來判斷u-v-座標系統中 的標定座標位置而判斷2個座標系統的相對旋轉。對此，其 運用上述針對u-v-座標系統中涉及十字中心32之u，v-座標 位置的測試標記的產生規則。例如在第3圖中，在u-v-座標 系統中於測試標記34,這樣所分析出來之標定位置繪為 34,s，而測試標記342繪為342s。 座標系統的旋轉易於透過比較標定-座標位置34，與 342s的直線和經初次校正之u，V-位置34, ’與342’的直線來確 定。若這2條直線平行，座標系統就沒有旋轉。若它們呈某 個角度地彼此相向，連線之間的角度就定出座標系統的旋 轉角度。 為了判斷出2個座標系統間的可能比例差，控制單元22 可依據被判斷出來之座標系統的旋轉角度從與涉及測試標 18 201143743 記對相配之經初次校正u，v-位置判斷二次校正u，v-位置，其 額外相對於位移範圍來校正旋轉角度。例如在第3圖中繪入 關於測試標記3七、342之經二次校正的u,v-位置34广、342”。 這些經二次校正之u,v-位置34广、342”的連線平行於標定-座標位置34,、342s的連線。只不過經二次校正的u，v-位置 34广、342”還不全等於標定-位置。這表示座標系統有不同 的軸比例（Achsenskalierung)。 透過計算標定-座標位置34,s、3425的11-距以及經二次校 正之u,v-位置34广、342”的u-距並且透過比對這些u-距（特別 是商數），可以辨識出u-v-座標系統的u-軸與x-y-座標系統的 X-軸的可能比例差並且量化分析。這對於V-軸與y-軸的可能 比例差同樣可行，該比例差是透過計算標定-座標位置 34,s、34/的¥-距以及經二次校正之u，v-位置34Γ’、342”的V-距並且透過比對這些V-距（尤其是商數）而辨識出並且量化 分析。 為了判斷座標系統的偏差比例，可以視情況分析測試 標記的標定-座標位置與十字中心32之間以及相同測試標 記經二次校正之u，v-位置與該十字中心32之間的u-距及/或 V-距，以取代標定-座標位置的u-距或V-距與經二次校正之 測試標記對的u,v-位置。 要了解的是，測試標記34恰好是例如四方形而其他多 邊形，甚至測試標記34的十字形當然也是可行的。 為了要使得測試標記在視覺上是可辨別的，測試物頂 側28環繞參考圖樣30的區域可以印上顏色，其在雷射照射 19 201143743 此=因此而出現其他較淺的顏色。測試物26可以因 色。、=片狀基材，該基材在其平面上平咖 底色上，^樣3〇的區域内將第一種不同的顏色印在這個 照射而褪種不同的顏色形成參考圖樣3〇。經過雷射 <《以其他方式去除的第其 考圆樣30之外。 ㈣破印在參 個另擇的態樣令可預想的是，於參考圖樣％以外 厂、内’印上由緊密並狀細線所構成的方格網。透過 局部照射雷射束可以藉此在照射位置處將方格網切斷例 如在其中針對方格網使用藉由雷射束會褪色的顏色或在其 中使用雷射束而在測試物26的頂側28產生凹口。這樣在方 格網中所產生的切斷可以藉適當的影像處理軟體之助來辨 硪並且用作為測試標記。 —旦使用者放入測試物2 6並且給予對應的開始指令， S玄裝置10可以施行上述用於全自動地判斷U-V-與X_y_座標 系統間的偏差的方法。特別地，作為這樣一個自動校正之 部分的控制單元22可以在x_y_座標系統中針對源自KU_V_ 座標系統之座標資訊來判斷適宜的校正參數並且儲存於儲 存器（未示出）中。 【圖式簡單説明】 第1圖是一種用於雷射外科手術眼科學的裝置之實施 例的概要方塊圖， 第2圖是2個在第1圖之裝置中所使用的座標系統彼此 相偏離之空間位置的--個實例’以及 20 201143743 第3圖一可應用於校正第1圖的裝置之測試物的一個實 施例。 【主要元件符號說明】 10…裝置 12…眼睛 14…雷射源 16…脈衝雷射束 18…掃描儀 20···調焦單元 22…電子控制單元 24…眼睛動作追縱裝置 26…測試物 28···頂側 30…參考圖樣 32…十字中心 34···測試標記 36…四方形中心 21

Claims (1)

1. 2〇1143743 七、申請專利範圍： L 一種用以判斷不同技術系統之座標系統間之偏差的方 法’其包含有： 判斷一測試物的一參考標記在該等技術系統之第 一者的座標系統(U，v)中的座標位置， 將至少一測試標記固定至該測試物，其中該測試標 記在該等技術系統之第二者的座標系統(X,y)中固定於 座‘4立置處，§亥座標位置是依據該參考標記之經判斷 的座標位置予以確定， 判斷該至少-測試標記或/及至少一由此所推演出 的標記在該第一技術系統之座標系統(u，v)中的座標位 置，以及 至少依據下列來判斷該第-與該第二技術系統之 座標系統間的偏差： (a) 該至少一測試標記或/及該至少一由此所推演 出之標記在該第一技術系統的座標系統(u，v) 中被判斷出的座標位置，以及 (b) 該參考標記在該第—技術系統之座標系統(^) 中的座標位置。 2·如申請專利範圍第丨項的方法，其中該第一與該第二技 術系統之座標系統間之偏差是進一步依據該第—技術 糸統之座標系統(U，V)中的測試標記與經推演出之標記 間的至少一標記的標定座標位置來判斷。 3·如申請專利範圍第1或2項的方法，其中數個測試標記固 22 201143743 定於該测試物的不同位置處。 .如申請專利範圍第3項的方法，其中該測試標記的至少 -部分呈多邊形’例如四邊形，環繞著該參考標記而固 定於該測試物處。 5. 6.

   如申睛專利範圍第4項的方法，其中設置成多邊形的測 試標記的錢形巾心、鮮清為是—被推㈣的標記，而 且在該第—技術系統的座標系統(u，v)中判斷該參考標 記的座標位置與該多邊形中心的座標位置間之偏差。 如前述申請專利範财任—項的方法，其中—測試標記 在該第-技術系統之鍊系統(u，v)中的標定座標:置 是依據針對此標記㈣於該參考標記在該第二技術系 統之座標㈣(X，y)中所預設的座標距來判斷。 如前料料職财任-項时法，其中該第—技術 线包含-帶有-對準該測試物之照相機的動作追縱 裝置，其中該動作追縱裝置判斷該參考標記與該至少一 Γ標記或/及所推演出之標記在—第—座«統㈣ 中的座標位置。 ’ 八r场判式物帶有一圖 樣，軸作追料置將該圖_巾^崎為參考桿記。 •如申請專利範圍第8項的方法，1中 /、甲这圖樣是一平面圖 ，’其相對於圍繞區域在視覺上是被凸顯的。 !〇.如申請專利範圍第9項的方 去其中該圖樣具有-環形 輪廓，特別是圓形或橢圓形輪廓。 U·如申請專利範圍第7至K)項中任一項的方法其中該第 23 201143743 二技術系統包含一雷射裝置，該雷射裝置藉一雷射束， 特別是脈衝雷射束之助將該至少一測試標記固定至該 測試物上，其中該雷射裝置運用第二座標系統(x,y)來定 位該雷射束。 12. 如申請專利範圍第11項的方法，其中該測試物是以該雷 射束來處理而形成局部褪色或/及局部陷口以固定該測 試標記。 13. 如前述申請專利範圍中任一項的方法，其中該經判斷出 的至少一偏差被用來校正該第二技術系統從該第一技 術系統交付而得到的座標數據。 14. 一種應用於前述申請專利範圍中任一項之方法的測試 物，其中該測試物具有一在視覺上被凸顯的圖樣，而且 至少在一環繞該圖樣的區域内構形成透過局部雷射照 射會產生視覺上被凸顯出來的測試標記。 15. 如申請專利範圍第14項的測試物，其中該圖樣較佳的是 一模擬人類瞳孔的平面，其顯示為第一種顏色，其中該 測試物於環繞該圖樣的一個區域内顯示為第二種顏色。 16. 如申請專利範圍第14或15項的測試物，其中該測試物被 建構為板狀或片狀。 17. —種用於雷射外科手術眼科學的設備，其包含有： 一用於提供脈衝聚焦雷射束並且將其對準待治療 眼睛的雷射裝置， 一用於擷取眼睛動作的眼睛追蹤器， 一與眼睛追蹤器耦合的控制單元，它被設置成依據 24 201143743 所擷取到的眼睛動作來控制該雷射裝置，其中該控制單 元是進一步設置成得以： (i) 實施如申請專利範圍第1至13項中任一項之 方法來判斷該眼睛追蹤器所應用的第一座標 系統(u,v)與該雷射裝置所應用的第二座標系 統(x，y)間的偏差，以及 (ii) 在控制雷射裝置時考量被判斷的偏差。 25