WO2020064896A1 - Verfahren zur biometrischen vermessung eines auges - Google Patents

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WO2020064896A1 PCT/EP2019/075965 EP2019075965W WO2020064896A1 WO 2020064896 A1 WO2020064896 A1 WO 2020064896A1 EP 2019075965 W EP2019075965 W EP 2019075965W WO 2020064896 A1 WO2020064896 A1 WO 2020064896A1
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Konrad SCHÖBEL
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    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
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    • A61B3/102—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]

Definitions

  • the present invention relates to a method for the biometric measurement of an eye, in which several modalities are to be recorded simultaneously.
  • Simultaneous reflective measurements using a keratometer or a topograph and interferometric measurements using an OCT scan system can, however, result in laser light from the OCT scan system being unwantedly displayed as a disturbance in the recorded reflex image of the keratometer.
  • the term “keratometer” is used as a synonym for keratometer and topograph.
  • spots are also used synonymously in the following.
  • the different recordings are sequential, i. H. recorded one after the other.
  • US 2005/0203422 A1 shows, for example, a combination system of keratometer and OCT tomography.
  • a time separation is also proposed here.
  • Another example is the lOLMaster from Carl Zeiss. This is a combination device that measures the keratometry, the axis length via PCI (partial coherence interferometry) and the anterior chamber depth via a slit illumination and image detection, as well as other parameters of the eye such as the so-called white-to-white distance.
  • PCI partial coherence interferometry
  • US 2005/0018137 A1 describes a combination system of keratometer and axis length measurement using PCI. The two modalities are separated by beam splitting using polarization separation.
  • the different measuring systems are optically separated either by using different wavelengths or via additional optical elements that prevent the measuring systems from influencing each other.
  • a disadvantage of such systems is that correspondingly higher demands are placed on the optics and / or camera, which negatively influence their manufacturability and / or price level.
  • WO 2014/049123 A1 describes a method for realizing OCT and other image recordings of an eye to determine its geometrical parameters. With this method, OCT and other image recordings are also carried out simultaneously.
  • the intensity of the reflected light generated in the OCT image recordings is at least by a factor of 2, preferably by a factor of 10 and particularly preferably by a factor of 100, less than the measured intensity of the other image recordings.
  • the object of the present invention is to develop a method for the bio-metric measurement of an eye, in which reflective measurements by means of a keratometer and interferometric measurements by means of an OCT-scan system are carried out at the same time disturbances caused by other measuring systems must be taken into account when evaluating data.
  • This object is achieved with the method according to the invention in that reflective measurements using a keratometer and interferometric measurements using an OCT scan system are carried out simultaneously. For this purpose, several reflective images are taken one after the other during the reflective measurement and all spots are detected. The detected disturbances caused by the OCT scan system are taken into account in the reflex images in the further data evaluation. In particular, reflex images in the form of video sequences are recorded during the reflective measurement.
  • classic or learning image processing methods based on shape or texture features or differences in wavelength and / or intensity are used for the detection of the spots in the reflex images.
  • this is taken into account by excluding these parts of the reflex images from processing, by combining several reflex images to complete and assign them to a resultant reflex image and then to assign the detected spots to the spots of the reference pattern.
  • the second variant takes into account the fact that the spots of the several reflex images are assigned to one another and only then is the assignment of the detected spots to the spots of the reference pattern.
  • the proposed technical solution is specifically intended for the determination of biometric data of an eye, in which reflective measurements by means of a keratometer and interferometric measurements by means of an OCT scan system are carried out simultaneously.
  • the proposed procedure can also be used for other combinations of measurement methods on the eye, in which the illuminating light of the other measurement system can cause disturbances in data acquisition.
  • the proposed method can also be used in other technical fields in which, for example, the topography of a reflective, geometric surface is to be determined with the aid of two different optical measuring methods.
  • a plurality of reflex images are recorded one after the other during the reflective measurement, all spots are detected in all the reflex images, and any disturbances in the reflect images caused by the OCT scan system are taken into account in the further data evaluation.
  • At least 2, preferably 10 and particularly preferably 100 or more reflection images of the reflective measurement are taken.
  • the reflex images of the reflective measurement are preferably recorded in the form of video sequences with a recording speed of at least 1, preferably 5 or more, reflex images per second.
  • All spots are detected in the individual reflex images of the video sequences recorded during the reflective measurement.
  • classic or learning image processing methods are used, which are based on shape, intensity or texture features.
  • Local shape features can be used for the detection, since disturbances caused by the OCT scan system have an elongated shape, while the light spots (spots) projected by the keratometer have a round shape.
  • differences in size can be clearly recognized between the disturbances and the spots, which can be detected, for example, by the number of connected pixels.
  • Texture features can be used as an alternative or in addition, since the speckled signal of the OCT scan system can be distinguished from the light points.
  • a different intensity and / or wavelength can also be used to detect the spots.
  • the disturbances in the reflex images can be mathematically predicted when the movement of the OCT scanner and the camera trigger are synchronized and the optical design of the measurement arrangements is known.
  • the temporal relationship between the scan pattern and camera recordings is known with high accuracy.
  • the angle of the laser light is also known at all times from the optical design and the scan pattern.
  • the disturbances in the camera image can be mathematically predicted relative to the dot pattern.
  • this is taken into account by excluding the parts of the reflex images that contain disturbances caused by the OCT scan system from processing, by combining several reflex images to complete and assign them to a resultant reflex image and then to assign the detected spots to the spots of the reference pattern.
  • the previously described mathematical prediction of the disturbances in the camera image basically allows the disturbances to be excluded from further processing even more easily.
  • the disturbances can be used expressly to improve the assignment of the light points to the reference pattern.
  • the disturbances are localized in the camera image using image processing methods. From the prediction it is already known which light points are affected by the disturbance.
  • the second variant takes into account the fact that the spots of the several reflex images are assigned to one another and only then is the assignment of the detected spots to the spots of the reference pattern.
  • a method for biometric measurement of an eye in which reflective measurements using a keratometer and interferometric measurements using an OCT scan system are carried out simultaneously, the interference caused by the illuminating light of the other measuring system being used data evaluation are taken into account.
  • the proposed technical solution is specifically intended for the determination of biometric data of an eye on the basis of reflective and interferometric measurements, but can also be used for other combinations of measurement methods on the eye in which the illuminating light of the other person is used Measurement system can cause disturbances in data acquisition.
  • the proposed method has the advantage that time-consuming nesting, i. H. A complex time synchronization of the different measuring methods can be omitted, which significantly shortens the measuring time.
  • the additional information that results from the detected disturbances in the reflex images caused by the OCT scan system can also significantly improve the assignment of the detected spots to the spots of the reference pattern (spot matching).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur biometrischen Vermessung eines Auges, bei dem mehrere Modalitäten zeitgleich aufgenommen werden sollen. Bei dem hier beschriebenen Verfahren zur biometrischen Vermessung eines Auges erfolgen reflektive Messungen mittels eines Keratometers und interferometrische Messungen mittels eines OCT-Scan-Systems gleichzeitig. Erfindungsgemäß werden bei der reflektiven Messung mehrere Reflexbilder nacheinander aufgenommen, in allen Reflexbildern alle Spots detektiert und dabei detektierte, vom OCT-Scan-System hervorgerufene Störungen in den Reflexbildern bei der weiteren Datenauswertung berücksichtigt. Die vorgeschlagene technische Lösung ist speziell für die Bestimmung biometrischer Daten eines Auges vorgesehen, bei der reflektive Messungen mittels eines Keratometers und interferometrische Messungen mittels eines OCT-Scan-Systems gleichzeitig erfolgen. Allerdings kann das vorgeschlagene Verfahren auch für andere Kombinationen von Messverfahren am Auge angewendet werden, bei denen das Beleuchtungslicht des jeweils anderen Messsystems Störungen bei der Datenerfassung hervorrufen kann.

Description

Verfahren zur biometrischen Vermessung eines Auges
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur biometrischen Vermessung eines Auges, bei dem mehrere Modalitäten zeitgleich aufgenommen werden sollen.
Zeitgleiche reflektive Messungen mittels eines Keratometers oder eines Topo- graphen und interferometrische Messungen mittels eines OCT-Scan-Systems können allerdings dazu führen, dass im aufgenommenen Reflexbild des Keratometers ungewollt Laserlicht des OCT-Scan-Systems als Störung abge- bildet wird. Im Folgenden wird der Begriff„Keratometer“ als Synonym für Keratometer und Topographen verwendet.
Dadurch wird die für die Bestimmung der Topographie der Hornhaut des Auges erforderliche Zuordnung der Spots des vom Keratometer aufgenom- menen Reflexbildes zu den Punkten des Referenzmusters wesentlich er- schwert. Die Begriffe„Spots“ und„Punkte“ werden im Folgenden ebenfalls synonym verwendet.
Nach dem bekannten Stand der Technik existieren Lösungen um diesen Effekt zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
Bei einer ersten Gruppe von Lösungen werden die unterschiedlichen Aufnah- men sequentiell, d. h. nacheinander aufgenommen.
Hierzu zeigt die US 2005/0203422 A1 beispielsweise ein Kombinationssystem aus Keratometer und OCT-Tomographie. Um die beiden Modalitäten voneinan- der zu trennen wird hier ebenfalls eine zeitliche Trennung vorgeschlagen.
Ein weiteres Beispiel ist der lOLMaster der Firma Carl Zeiss. Dieser ist ein Kombinationsgerät, das die Keratometrie, die Achslänge über PCI (partial cohe- rence interferometry) und die Vorderkammertiefe über eine Spaltbeleuchtung und Bilddetektion, sowie weitere Parameter des Auges wie den sogenannten Weiß-zu-Weiß-Abstand bestimmt.
Bei all diesen sequentiell erfolgenden Messungen ist der Zeitaufwand für die Messungen höher. Eine Verlängerung der Datenaufnahme wirkt sich umso mehr aus, je schneller das Scan-System im Vergleich zur Belichtungszeit der Kamera ist, da die geometrischen und zeitlichen Bedingungen dadurch ungünstiger werden. Nachteilig wirkt sich außerdem aus, dass die unterschied- lichen Messungen von OCT und Ultraschall bzw. Keratometrie aufgrund mögli- cher Augenbewegungen an leicht verschiedenen Stellen erfolgen könnten. Im Allgemeinen ist deshalb eine Wiederholbarkeit der Messung entsprechend schwer zu realisieren.
Bei einer zweiten Gruppe von Lösungen werden die unterschiedlichen Aufnah- men gleichzeitig aufgenommen, wofür die Messsysteme über eine entspre- chende optische Trennung verfügen müssen.
Als ein weiteres Beispiel ist in US 2005/0018137 A1 ein Kombinationssystem aus Keratometer und Achslängenmessung mittels PCI beschrieben. Dabei wird die Trennung beider Modalitäten durch Strahlteilung mittels Polarisationstren- nung realisiert.
Die bereits oben erwähnte US 2005/0203422 A1 erwähnt als Alternative zur se- quentiellen Messung der Modalitäten (mittels OCT und Keratometrie) auch eine Trennung derselben durch einen dichroitischen Strahlteiler.
In all diesen Beispielen erfolgt eine optische Trennung der unterschiedlichen Messsysteme entweder durch die Verwendung unterschiedlicher Wellenlängen oder über zusätzliche optische Elemente, die verhindern, dass sich die Mess- systeme gegenseitig beeinflussen. Nachteilig wirkt sich bei derartigen Systemen aus, dass entsprechend höhere Anforderungen an Optik und/oder Kamera gestellt werden, die deren Herstell- barkeit und/oder Preisniveau negativ beeinflussen.
Bei einer dritten Gruppe von Lösungen werden die unterschiedlichen Aufnah- men ebenfalls gleichzeitig aufgenommen, wofür die Messsysteme aber über keine optische Trennung verfügen müssen.
In der WO 2014/049123 A1 wird ein Verfahren zur Realisierung von OCT- und sonstigen Bildaufnahmen eines Auges zur Ermittlung dessen geometrischer Pa- rameter beschrieben. Bei diesem Verfahren erfolgt die Realisierung von OCT- und sonstigen Bildaufnahmen ebenfalls gleichzeitig.
Um die Lichtsignale eindeutig unterscheiden zu können ist die Intensität des bei den OCT-Bildaufnahmen entstehenden Reflexlichtes mindestens um den Fak- tor 2, bevorzugt um den Faktor 10 und besonders bevorzugt um den Faktor 100 geringer als die gemessene Intensität der sonstigen Bildaufnahmen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur bio- metrischen Vermessung eines Auges zu entwickeln, bei dem reflektive Messun- gen mittels eines Keratometers und interferometrische Messungen mittels eines OCT-Scan-Systems gleichzeitig erfolgen, wobei die durch das Beleuchtungs- licht des jeweils anderen Messsystems hervorgerufenen Störungen bei der Da- tenauswertung zu berücksichtigen sind.
Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass reflektive Messungen mittels eines Keratometers und interferometrische Messungen mittels eines OCT-Scan-Systems gleichzeitig erfolgen. Dazu wer- den bei der reflektiven Messung mehrere Reflexbilder nacheinander aufgenom- men und alle Spots detektiert. Die dabei detektierten, vom OCT-Scan-System hervorgerufenen Störungen werden in den Reflexbildern bei der weiteren Da- tenauswertung berücksichtigt. Insbesondere werden bei der reflektiven Messung Reflexbilder in Form von Vi- deosequenzen aufgenommen.
Einer ersten Ausgestaltung entsprechend werden für die Detektion der Spots in den Reflexbildern klassische oder lernende Bildverarbeitungsverfahren verwen- det werden, die auf Form- oder Texturmerkmalen bzw. Unterschieden in Wel- lenlänge und/oder Intensität basieren.
Weitere bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ergeben sich für die Berücksichtigung der detektierten, vom OCT-Scan-System in den Reflexbildern hervorgerufenen Störungen bei der weiteren Datenauswertung zwei Varianten.
Gemäß einer ersten Variante erfolgt die Berücksichtigung, indem diese Teile der Reflexbilder aus der Verarbeitung ausgeschlossen werden, durch Kombina- tion mehrerer Reflexbilder eine Vervollständigung und Zuordnung zu einem re- sultierenden Reflexbild und danach die Zuordnung der detektierten Spots zu den Spots des Referenzmusters erfolgt.
Im Gegensatz dazu erfolgt die Berücksichtigung, gemäß der zweiten Variante, indem die Spots der mehreren Reflexbilder einander zugeordnet werden und erst danach die Zuordnung der detektierten Spots zu den Spots des Referenz- musters erfolgt.
Die vorgeschlagene technische Lösung ist speziell für die Bestimmung biometri- scher Daten eines Auges vorgesehen, bei der reflektive Messungen mittels ei- nes Keratometers und interferometrische Messungen mittels eines OCT-Scan- Systems gleichzeitig erfolgen. Allerdings kann das vorgeschlagene Verfahren auch für andere Kombinationen von Messverfahren am Auge angewendet wer- den, bei denen das Beleuchtungslicht des jeweils anderen Messsystems Stö- rungen bei der Datenerfassung hervorrufen kann.
Prinzipiell kann das vorgeschlagene Verfahren auch auf anderen technischen Gebieten eingesetzt werden, bei denen beispielsweise die Topografie einer spiegelnden, geometrischen Oberfläche mit Hilfe zweier unterschiedlicher opti scher Messverfahren bestimmt werden soll.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher be- schrieben.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren zur biometrischen Vermessung eines Auges erfolgen reflektive Messungen mittels eines Keratometers und interfero- metrische Messungen mittels eines OCT-Scan-Systems gleichzeitig.
Erfindungsgemäß werden bei der reflektiven Messung mehrere Reflexbilder nacheinander aufgenommen, in allen Reflexbildern alle Spots detektiert und da- bei detektierte, vom OCT-Scan-System hervorgerufene Störungen in den Re- flexbildern bei der weiteren Datenauswertung berücksichtigt.
Hierzu werden mindestens 2, vorzugsweise 10 und besonders bevorzugt 100 oder mehr Reflexbilder der reflektiven Messung aufgenommen.
Vorzugsweise werden die Reflexbilder der reflektiven Messung in Form von Vi- deosequenzen mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von mindestens 1 , vorzugs- weise 5 oder mehr Reflexbildern pro Sekunde aufgenommen.
In den einzelnen Reflexbildern der bei der reflektiven Messung aufgenomme- nen Videosequenzen werden alle Spots detektiert. Hierzu kommen klassische oder lernende Bildverarbeitungsverfahren zur Anwendung, die auf Form-, Inten- sitäts- oder Texturmerkmalen basieren. Für die Detektion lassen sich hierbei lokale Formmerkmale ausnutzen, da vom OCT-Scan-System hervorgerufene Störungen eine längliche Form aufwei- sen, während die vom Keratometer projizierter Lichtpunkte (Spots) eine runde Form aufweisen. Außerdem sind zwischen den Störungen und den Spots Un- terschiede in deren Größe deutlich zu erkennen, was sich beispielsweise durch die Anzahl der zusammenhängende Pixel detektieren lässt.
Alternativ oder auch zusätzlich können Texturmerkmale verwendet werden, da sich das gespeckelte Signal des OCT-Scan-System von den Lichtpunk- ten unterscheiden lassen.
Auch eine unterschiedliche Intensität und/oder Wellenlänge lässt sich verwen- den, um die Spots zu detektieren.
Die Verwertung dieser Merkmale kann mit klassischen Verfahren oder mittels Lernverfahren erfolgen. Alternativ kann die explizite Definition von Merkmalen mittels einer Optimierungsmethode nach dem Deep-Learning-Prinzip ganz ver- mieden werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung lassen sich die Störungen in den Re- flexbildern bei Synchronisierung der Bewegung des OCT-Scanners und des Kameratriggers sowie Kenntnis des optischen Designs der Messanord- nungen mathematisch Vorhersagen.
Durch eine Synchronisierung des OCT-Scanners und des Kameratriggers ist der zeitliche Zusammenhang zwischen Scanmuster und Kameraaufnah- men mit hoher Genauigkeit bekannt. Aus dem optischen Design und dem Scanmuster ist außerdem der Winkel des Laserlichts zu jedem Zeitpunkt bekannt. Dadurch lassen sich die Störungen im Kamerabild re- lativ zum Punktmuster mathematisch Vorhersagen. Erfindungsgemäß ergeben sich für die Berücksichtigung der detektierten, vom OCT-Scan-System in den Reflexbildern hervorgerufenen Störungen bei der weiteren Datenauswertung zwei Varianten.
Gemäß einer ersten Variante erfolgt die Berücksichtigung, indem die Teile der Reflexbilder, die vom OCT-Scan-System hervorgerufene Störungen enthalten, aus der Verarbeitung ausgeschlossen werden, durch Kombination mehrerer Reflexbilder eine Vervollständigung und Zuordnung zu einem resultierenden Reflexbild und danach die Zuordnung der detektierten Spots zu den Spots des Referenzmusters erfolgt.
Die von der Störung betroffenen Teile des Bildes werden von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen. Zusätzliche Kamerabilder decken aufgrund anderer Lage der Störungen, die sich aus dem zeitlichen Verhalten des scannenden Lasers (Scanmuster) ergeben, die fehlenden Bereiche mit verwertbarer Information ab. So kann trotz der Störungen die gesamte mit Spots erfasste Fläche topographisch erfasst werden.
Die zuvor beschriebene mathematische Vorhersage der Störungen im Kamerabild erlaubt einerseits prinzipiell, die Störungen noch einfacher von der weiteren Verarbeitung auszuschließen.
Andererseits können die Störungen ausdrücklich verwendet werden, um die Zuordnung der Lichtpunkte zum Referenzmuster zu verbessern. Dafür werden die Störungen wie oben beschrieben durch Bildverarbeitungsme- thoden im Kamerabild lokalisiert. Aus der Vorhersage ist bereits be- kannt, welche Lichtpunkte von der Störung betroffen sind.
Für die Punktzuordnung ist also für manche Referenzpunkte bekannt, dass sie im Bild im Bereich der Störung liegen bzw. nach der Entfernung der Störung nicht mehr Vorkommen können. Bei der Zuordnung von Lichtpunkten zum Referenzmuster werden dann nur solche Zuordnun- gen zugelassen, die sich mit der Lage der Störung vereinbaren lassen. Dadurch werden Zuordnungsfehler vermieden oder zumindest reduziert. Außerdem liefert eine Störung mit bekannter Lokalisierung Zusatzinfor- mationen, die für die Verbesserung der Punktzuordnung genutzt werden kann. Die Erfindung zeigt, dass solche Zusatzinformationen sehr hilf- reich sind, um Zuordnungsfehler und vor allem deren Propagation über größere Teile des Punktmusters zu reduzieren. Die hier beschriebene Technik hat den Vorteil, dass viele Stellen im Bild mittels des scannenden Lasers Zusatzinformation für die Zuordnung erhalten. In Kombination mit der zeitlichen Zuordnung über eine Bildsequenz (siehe oben) kann sich die Zusatzinformation soüber das gesamte Punktmuster erstrecken.
Im Gegensatz dazu erfolgt die Berücksichtigung, gemäß der zweiten Variante, indem die Spots der mehreren Reflexbilder einander zugeordnet werden und erst danach die Zuordnung der detektierten Spots zu den Spots des Referenz- musters erfolgt.
Bei dieser Variante kann eine explizite Erkennung der Störungen ganz entfallen, da die einzelnen Reflexbilder der Videosequenz die Störun- gen immer an verschiedenen Stellen enthalten. Die in den Bildern mit- tels Bildverarbeitungsmethoden lokalisierten Lichtpunkte werden über die Zeit zwischen den einzelnen Bildern einander zugeordnet. Dabei führen die Störungen im Allgemeinen zu fehlerhaften bzw. fehlenden Punktkoordinaten. Diese lassen sich aufgrund der zeitlichen Abfolge der Störungen aber gerade nicht in zeitlich benachbarten Bildern zu- ordnen. Die Zuordnung von Lichtpunkten zum Referenzmuster erfolgt dann anhand der Punktsequenzen, wobei zeitlich nur kurzzeitig auftre- tende vermeintliche Punkte weggelassen werden. Dadurch werden zu- gleich sowohl die Störungen ausgefiltert als auch in Einzelbildern nicht störungsfrei erfasste Bereiche aufgefüllt. Für die Zuordnung der detektierten Spots zu den Spots des Referenzmusters ist es erforderlich entsprechende Grenzen bezüglich deren Abstände zu definie- ren.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Verfahren zur biometrischen Vermessung eines Auges zur Verfügung gestellt, bei dem reflektive Messungen mittels eines Keratometers und interferometrische Messungen mittels eines OCT-Scan-Systems gleichzeitig erfolgen, wobei die durch das Beleuchtungs- licht des jeweils anderen Messsystems hervorgerufenen Störungen bei der Da- tenauswertung berücksichtigt werden.
Die vorgeschlagene technische Lösung ist speziell für die Bestimmung biometri- scher Daten eines Auges auf der Basis reflektiver und interferometrischer Mes- sungen vorgesehen, kann aber auch für andere Kombinationen von Messver- fahren am Auge angewendet werden, bei denen das Beleuchtungslicht des je- weils anderen Messsystems Störungen bei der Datenerfassung hervorrufen kann.
Das vorgeschlagene Verfahren hat den Vorteil, dass eine zeitlich aufwändige Verschachtelung, d. h. eine komplexe zeitliche Synchronisation der ver- schiedenen Messmethoden entfallen kann, wodurch die Messzeit wesent- lich verkürzt wird.
Durch die Zusatzinformation, die aus den detektierten, vom OCT-Scan- System hervorgerufenen Störungen in den Reflexbildern resultieren, lässt sich außerdem die Zuordnung der detektierten Spots zu den Spots des Referenzmusters (Spotmatching) wesentlich verbessern.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur biometrischen Vermessung eines Auges, bei dem reflektive Messungen mittels eines Keratometers und interferometrische Messungen mittels eines OCT-Scan-Systems gleichzeitig erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass bei der reflektiven Messung mehrere Reflexbilder nachei- nander aufgenommen, dass in allen Reflexbildern alle Spots detektiert wer- den und dass dabei detektierte, vom OCT-Scan-System hervorgerufene Störungen in den Reflexbildern bei der weiteren Datenauswertung berück- sichtigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 2, vorzugsweise 10 und besonders bevorzugt 100 oder mehr Reflexbilder der reflektiven Messung aufgenommen werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexbilder der reflektiven Messung in Form von Videosequenzen mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von mindestens 1 , vorzugsweise 5 oder mehr Reflexbildern pro Sekunde aufgenommen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für die Detek- tion der Spots in den Reflexbildern klassische oder lernende Bildverarbei- tungsverfahren verwendet werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Detektion der Spots in den Reflexbildern Bildverarbeitungsmethoden verwendet werden, die auf Form- oder Texturmerkmalen bzw. Unterschie- den in Wellenlänge und/oder Intensität basieren.
io
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für die Detek- tion der Spots in den Reflexbildern eine Optimierungsmethode nach dem Deep-Learning-Prinzip Verwendung findet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Störun- gen in den Reflexbildern bei Synchronisation zwischen Bewegung des OCT-Scanners und Kameratrigger sowie Kenntnis des optischen Designs der Messanordnungen mathematisch Vorhersagen lassen.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Berücksich- tigung der detektierten Störungen in den Reflexbildern bei der weiteren Da- tenauswertung erfolgt, indem diese Teile der Punktbilder aus der Verarbei- tung ausgeschlossen werden, durch Kombination mehrerer Reflexbilder eine Vervollständigung und Zuordnung zu einem resultierenden Reflexbild und danach die Zuordnung der detektierten Spots zu den Spots des Refe- renzmusters erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Berücksich- tigung der detektierten Störungen in den Reflexbildern bei der weiteren Da- tenauswertung erfolgt, indem die Spots der mehreren Reflexbilder einander zugeordnet werden und danach die Zuordnung der detektierten Spots zu den Spots des Referenzmusters erfolgt.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Zuordnung der detektierten Spots zu den Spots des Referenzmusters Grenzen bezüglich deren Abstände definiert werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114708232A (zh) * 2022-04-11 2022-07-05 Oppo广东移动通信有限公司 一种图像处理方法、装置、存储介质及电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050018137A1 (en) 1998-12-10 2005-01-27 Roland Barth System and method for the non-contacting measurement of the axis length and/or cornea curvature and/or anterior chamber depth of the eye, preferably for intraocular lens calculation
US20050203422A1 (en) 2004-02-10 2005-09-15 Jay Wei Optical apparatus and methods for performing eye examinations
WO2014049123A1 (de) 2012-09-28 2014-04-03 Carl Zeiss Meditec Ag Verfahren zur realisierung von oct- und sonstigen bildaufnahmen eines auges
DE102012019474A1 (de) * 2012-09-28 2014-04-03 Carl Zeiss Meditec Ag Vorrichtung zur verlässlichen Bestimmung biometrischer Messgrößen des gesamten Auges
US20160150952A1 (en) * 2010-12-30 2016-06-02 Amo Wavefront Sciences, Llc Method and system for eye measurements and cataract surgery planning using vector function derived from prior surgeries
US20180214022A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 Carl Zeiss Vision International Gmbh Computer-implemented method for detecting a corneal vertex

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050018137A1 (en) 1998-12-10 2005-01-27 Roland Barth System and method for the non-contacting measurement of the axis length and/or cornea curvature and/or anterior chamber depth of the eye, preferably for intraocular lens calculation
US20050203422A1 (en) 2004-02-10 2005-09-15 Jay Wei Optical apparatus and methods for performing eye examinations
US20160150952A1 (en) * 2010-12-30 2016-06-02 Amo Wavefront Sciences, Llc Method and system for eye measurements and cataract surgery planning using vector function derived from prior surgeries
WO2014049123A1 (de) 2012-09-28 2014-04-03 Carl Zeiss Meditec Ag Verfahren zur realisierung von oct- und sonstigen bildaufnahmen eines auges
DE102012019474A1 (de) * 2012-09-28 2014-04-03 Carl Zeiss Meditec Ag Vorrichtung zur verlässlichen Bestimmung biometrischer Messgrößen des gesamten Auges
US20180214022A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 Carl Zeiss Vision International Gmbh Computer-implemented method for detecting a corneal vertex

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114708232A (zh) * 2022-04-11 2022-07-05 Oppo广东移动通信有限公司 一种图像处理方法、装置、存储介质及电子设备

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