[發明專利]一種基于光學成像的視網膜三維建模方法及其裝置

有效

• 申請號: 201010157034.3
• 申請日: 2010-04-20
• 公開（公告）號: CN101853520A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 劉偉;唐仕波;肖斌;丁小燕
• 申請（專利權）人: 珠海金聯安警用技術研究發展中心有限公司;中山大學中山眼科中心
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/00;A61B3/12
• 代理公司: 廣州科粵專利代理有限責任公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術領域

本發明涉及圖像信息處理技術領域，尤其涉及一種基于光學成像的視網膜三維建模方法及其裝置。

背景技術

視網膜玻璃體疾病是所有眼科疾病中最常見也是最嚴重的疾病之一。隨著社會經濟的不斷發展，人口平均壽命不斷增長，近年來以糖尿病視網膜病變、視網膜脫離、增殖性玻璃體視網膜病變、年齡相關性黃斑病變、高度近視性眼底病變等為代表的玻璃體視網膜疾病的發病率日益增高。

其中，RD(renital?detachment，視網膜脫離)是一種常見的致盲性玻璃體視網膜疾病，此病發病急、病情發展迅速、對視力危害大，需早期發現、診斷，及時手術治療。流行病學資料顯示，2000年北京市城區和近郊區孔源性RD(RD的主要類型，占RD總數的90％以上)年發病率為7.98/10萬；上海市北新涇地區孔源性RD的流行病學調查，年發病率分別為11.3/10萬(1996年)、14.1/10萬(1997和1998年)及17.6/10萬(1999年)。據此概率計算，考慮到該疾病復發率高，需反復多次手術等因素，估計每年我國需要接受RD復位手術的人數達35萬之多。若未能獲得及時正確的治療，將最終導致眼球萎縮，視力完全喪失；若延誤了手術最佳時機，將造成手術后視力恢復不良、手術并發癥多，手術成功率低等問題。

目前對于RD疾病的診斷，主要是由有經驗的眼科醫生通過直接眼底鏡檢查法、間接眼底鏡檢查法(包括前置鏡，需配合裂隙燈使用)、三面鏡檢查法詳細檢查，輔以眼部B超、眼底彩照、眼底熒光素造影、光學相干斷層成像等而最終獲得診斷。

直接眼底鏡檢查法是廣大基層醫院最常用的方法，具有簡單方便、費用低廉的優點，但存在無立體感、觀察范圍小、不能發現微小病變、無客觀記錄方法等問題，對手術或其他治療無指導意義，因此在專科眼科醫院已經很少應用。

三面鏡檢查法主要用于發現周邊玻璃體視網膜的病變，但同樣存在無立體感、無整體感、無客觀記錄方法等明顯缺點，目前在臨床上的運用也有限。

間接眼底鏡檢查法雖然克服了直接眼底鏡檢查法無立體感的缺點，但仍存在很多不足之處，如看到的僅僅是眼球內部部分的二維圖像，不能提示病灶占位的精確范圍和體積，以及與眼表解剖標志結構的對應關系。B超檢查的優點為在屈光間質混濁的情況下也能獲得圖像，但獲得的圖像質量低，分辨率低，且為三維黑白圖像，遠不能達到臨床手術指導的要求。因此，目前在臨床上視網膜手術的設計主要是建立在手術醫生大量臨床經驗積累的基礎上的，這在很大程度上限制了這一手術在基層醫院的開展。

發明內容

本發明提供了一種基于光學成像的視網膜三維建模方法及其裝置，可清晰、全面、立體呈現出最接近患者視網膜的三維影像，幫助醫生及時、準確地發現患者視網膜病變，確定病變位置。

本發明的技術方案是：

一、一種基于光學成像的視網膜三維建模方法，包括：

步驟一、攝取視網膜各個部位的圖像，位于相鄰部位的兩個圖像有部分像素重疊；

步驟二、取位于相鄰部位的兩個圖像，統一該兩個圖像的縮放比例和方向，按照視網膜血管走向特征找出該兩個圖像的重疊區；

比較該兩個圖像在重疊區的視網膜血管的吻合度，將該兩個圖像拼接為滿足預設吻合度的半徑為R的球面，并去除該重疊區中的不吻合的視網膜血管；

步驟三、遍歷與所述兩個圖像位于相鄰部位的周邊圖像，統一該周邊圖像與所述兩個圖像的縮放比例和方向，按照視網膜血管走向特征找出該周邊圖像與所述兩個圖像的重疊區；

將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上，并去除該重疊區中的不吻合的視網膜血管。

二、一種基于光學成像的視網膜三維建模裝置，包括拍攝模塊、獲取模塊和拼接處理模塊：

拍攝模塊，攝取視網膜各個部位的圖像，位于相鄰部位的兩個圖像有部分像素重疊；

獲取模塊，取位于相鄰部位的兩個圖像，統一該兩個圖像的縮放比例和方向，按照視網膜血管走向特征找出該兩個圖像的重疊區；在所述拼接處理模塊拼接完該兩個圖像后，遍歷與所述兩個圖像位于相鄰部位的周邊圖像，統一該周邊圖像與所述兩個圖像的縮放比例和方向，按照視網膜血管走向特征找出該周邊圖像與所述兩個圖像的重疊區；

拼接處理模塊，比較該兩個圖像在重疊區的視網膜血管的吻合度，將該兩個圖像拼接為滿足預設吻合度的半徑為R的球面，并去除該重疊區中的不吻合的視網膜血管；并將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上，同時去除該重疊區中的不吻合的視網膜血管。