[發明專利]一種眼球位置自適應定位方法及其裝置

在審

• 申請號: 201710401761.1
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107133619A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 蔡明
• 申請（專利權）人: 執鼎醫療科技（杭州）有限公司
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙)44288
• 代理人: 胡擁軍

技術領域

本發明涉及眼球位置定位技術領域，尤其涉及一種眼球位置自適應定位方法及其裝置。

背景技術

在眼科檢測領域，眼科設備對眼球進行圖像采集時，需要將光學鏡頭對準被測試的眼球瞳孔，以采集眼球的圖像信息進行分析診斷，光學鏡頭的移動需要操作者辨識瞳孔位置，目前通常采用的眼球位置定位方法是由設備操作者通過觀察被測試的眼球和采集目標點之間的位置差，然后通過操縱手柄、電動開關、電腦操作界面的按鍵、滑條或鼠標點擊等方法來移動光學鏡頭的位置，逐漸地縮小位置差，使其最終對準被測試的瞳孔，從而完成定位過程。

現有技術的不足之處在于：操作者手動進行瞳孔定位操作所需要的時間較長，并且定位過程中花費時間的長短和定位精度依賴于操作者對操作設備的熟練程度和操作者調節的力度，這種手動定位方法的效率較低，定位過程中要求操作者的注意力始終集中在圖像的誤差上，在進行位置調解時不能多個維度同時調節，會出現在調節某個維度的時候帶動其它維度的變化，使已經調好的維度發生偏離，造成反復調節；定位完成后為防止裝置受外力自行移動而造成瞳孔位置偏離，需要將運動機構鎖住，如果在檢測過程中瞳孔位置發生變化，則需要解鎖運動機構重新進行定位，手動重復上述的調節過程會花費很長的時間，工作效率很低。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種眼球位置自適應定位方法及其裝置，圖像處理模塊根據圖像采集模塊采集的圖像自動識別出眼睛標示點的位置，并計算出所述位置與采集目標點位置的偏差，控制模塊驅動伺服機構調節圖像采集模塊的位置，使圖像采集模塊自動接近眼睛標示點，定位完成后伺服機構會自動鎖定，若被測者的眼睛標示點的位置發生變化，圖像處理模塊會立刻發現新的位置偏差，控制模塊驅動伺服機構調節圖像采集模塊及時完成調節，定位過程中不需要操縱者的參與，伺服機構可同時進行各個維度的移動且不會相互干擾，使得定位過程更加快速和準確。

本發明提供一種眼球位置自適應定位方法，包括以下步驟：

獲取圖像信息，圖像傳感器實時獲取眼睛的圖像信息；

獲取眼睛標示點位置，圖像匹配算法獲取眼睛標示點在屏幕中的位置，所述眼睛標示點包括瞳孔的中心點、虹膜的邊沿、角膜的頂點；

眼球位置自適應定位，實時判斷眼睛標示點與采集目標點是否有偏差，若無偏差，則不需要調節圖像傳感器；若有偏差，則調節圖像傳感器與眼睛的相對位置，眼睛標示點與采集目標點重合。

進一步地，所述調節圖像傳感器與眼睛的相對位置，眼睛標示點與采集目標點重合的過程包括以下步驟：

改變眼睛標識點位置，電機沿橫軸方向、縱軸方向、豎軸方向同時移動圖像傳感器，改變圖像中眼睛標示點的位置；

估計眼睛標示點的運動參數，卡爾曼濾波算法估計眼睛標示點的運動參數，所述運動參數包括眼睛標示點的位置和速度；

跟蹤和定位眼睛標示點，目標跟蹤算法跟蹤和定位眼睛標示點。

進一步地，還包括步驟鎖定電機，調節圖像傳感器與眼睛的相對位置，眼睛標示點與采集目標點重合后，鎖定電機。

進一步地，所述圖像匹配算法包括尺度不變特征變換匹配算法，所述尺度不變特征變換匹配算法用于獲取所述眼睛標示點的位置。

一種眼球位置自適應定位裝置，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、控制模塊；

所述圖像采集模塊用于實時采集眼睛的圖像信息，并將所述圖像信息發送至所述圖像處理模塊；

所述圖像處理模塊用于處理所述眼睛的圖像信息，所述圖像處理模塊獲取眼睛標示點在屏幕中的位置，并計算出所述位置與采集目標點位置的偏差，所述圖像處理模塊將所述位置和所述偏差發送至所述控制模塊，所述眼睛標示點包括瞳孔的中心點、虹膜的邊沿、角膜的頂點；

所述控制模塊用于根據所述位置和所述偏差移動所述圖像采集模塊，實現所述眼睛標示點與所述采集目標點重合。

進一步地，還包括頭部固定模塊和檢測模塊，所述頭部固定模塊與所述檢測模塊連接，所述檢測模塊與所述控制模塊連接，所述頭部固定模塊用于被測對象放置頭部，所述檢測模塊檢測被測對象頭部放入的信號。

進一步地，所述控制模塊包括單片機、驅動電路、伺服機構，所述伺服機構包括驅動器和電機，所述單片機通過所述驅動電路與所述驅動器連接，所述驅動器與所述電機連接，所述電機與所述圖像采集模塊安裝連接，所述單片機用于控制所述電機移動所述圖像采集模塊。

進一步地，還包括鎖定模塊，所述鎖定模塊與所述伺服機構連接，所述鎖定模塊鎖定所述伺服機構。