[發明專利]一種修正角膜曲率儀系統散光的方法

有效

• 申請號: 201510409612.0
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN104921698A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 陳友華;李晉華;張敏娟;李曉;陳媛媛;王志斌
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: A61B3/107
• 分類號: A61B3/107;G06T5/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 李印貴

技術領域

本發明涉及一種角膜曲率儀系統散光修正方法，具體是在不改變系統硬件的情況下，能夠快速、準確修正角膜曲率儀系統散光的方法。

背景技術

角膜曲率儀用于測量角膜曲率，是眼科診斷和治療的重要測量儀器。角膜曲率儀可以測定角膜前表面曲率，為選擇合適的軟性角膜接觸鏡基弧提供依據，也可通過角膜曲率儀檢查了解角膜散光度，為驗光提供參考依據。

目前，市場上較為成功的角膜曲率儀有尼德克(Nidek)AR310A、佳能(Cannon)R-F10、拓普康(Topcon)RM-800以及中北新緣FA-6500等，其基本測量原理為：利用環形光闌產生環形光束并照射至人眼角膜上，通過光學鏡頭對角膜反射光進行收集，并在CCD上形成環形光斑圖像，對圖像進行橢圓擬合，計算出其長軸a，短軸b以及軸角θ，進而通過標定的辦法得到角膜的屈光度以及散光軸角等信息。該方法簡單易行，可靠性也較高，但由于環形光闌加工安裝的精度和光學鏡頭自身的子午弧矢像差的不同，即使在對無散光的標準眼進行測量時，在CCD上所呈的圓環圖像也會具有一定的橢球性，此即為角膜曲率儀的系統散光，如果不加以修正，必然會對實際測量帶來誤差，從而造成驗光不準確，對進一步的眼科診斷和治療帶來影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種修正角膜曲率儀系統散光的方法，該方法通過對標準眼CCD圖像的計算獲得系統散光的大小及空間分布ε_i(θ_i)，再通過ε_i(θ_i)對實際測量進行誤差修正。具有修正過程快速，準確，且無須改動系統硬件的優點。

本發明的技術方案是：

一種修正角膜曲率儀系統散光的方法，對角膜曲率儀的系統散光進行修正，角膜曲率儀包括環形照明光源、成像鏡組、CCD相機模塊、處理器、圖像處理軟件和顯示屏，其中，成像鏡組包括凸透鏡、視場光闌、月牙透鏡以及雙膠合透鏡；環形照明光源發出環形光束照射在人眼的角膜上，經過人眼的角膜反射后，經成像鏡組后最終在CCD相機模塊上成像，得到環形圖像，環形圖像通過安裝在處理器中的圖像處理軟件進行圖像處理后顯示在顯示屏上，其特征在于，采用圖像處理軟件對環形圖像進行圖像處理時采用以下步驟：

(a)對檢測標準角膜眼獲得的環形圖像進行濾噪、二值化及邊緣提取處理，處理后環形圖像上各點坐標表示為p_i(x_i,y_i)；

(b)將經過步驟(a)處理后的環形圖像按角度等分，等分角度為Δθ，采用質心法計算環形圖像各Δθ角所包圍扇形區域的質心，處理后環形圖像上各點坐標為P_j(x_j,y_j)，j＝1,2,3…，2π/Δθ；

(c)利用最小二乘法對處理后環形圖像上各點坐標P_j(x_j,y_j)進行橢圓擬合，得到環形圖像擬合橢圓的橢圓參數，包括長軸A、短軸B、軸角θ以及中心點O(x_c,y_c)；

(d)作擬合橢圓的外切圓，外切圓的圓心為點O(x_c,y_c)，半徑R為擬合橢圓的長軸A；

(e)對擬合橢圓和外切圓按照Δθ間隔進行離散取值，分別得到2π/Δθ個離散點Q_m(x_m,y_m)和R_m(x'_m,y'_m)，m＝1,2,3…，2π/Δθ；

(f)計算2π/Δθ個離散點Q_m(x_m,y_m)和R_m(x'_m,y'_m)的映射關系Γ；

(g)利用角膜曲率儀對任意角膜眼或人眼進行測量，重復上述(a)-(b)的步驟，得到檢測任意角膜獲得環形圖像的離散坐標P′_j(x'_j,y'_j)；