[發明專利]一種動態消除鬼像的光學成像方法和系統

有效

• 申請號: 201711090516.X
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107730545B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 彭先兆;黃炳杰
• 申請（專利權）人: 視微影像(河南)科技有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/60;G06T7/70;A61B3/10;A61B3/12;A61B3/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 呂朦

本發明公開了一種動態消除鬼像的光學成像方法和系統，包括：成像模塊；圖像識別分割模塊，通過閾值方法確定眼睛圖像中的鬼像區域；圖像對比模塊，利用兩幅眼睛圖像，通過特征匹配，計算出兩幅圖像的移動量；圖像處理模塊，根據移動量，提取兩幅圖像中由于鬼像掩蓋的二維眼睛圖像信息，消除鬼像。本發明可以消除用傳統減背景方法難以消除的明亮鬼像；在很大的屈光范圍內避免了鬼像的影響，實現高質量成像；降低了對形成鬼像的光學鏡片的鍍膜要求。

技術領域

本發明涉及用于二維成像的光學方法和系統，提出一種消除鬼像的方法，尤其涉及具有用于眼科診療檢查功能的光學成像系統。

背景技術

目前，有多種用于眼科診療檢查的光學成像系統，例如：眼底照相機(funduscamera)、共聚焦掃描激光眼底鏡(Confocal Scanning Laser Ophthalmoscope,cSLO)、線掃描激光眼底鏡(Line Scan Ophthalmoscope,LSO)。以上這些光學成像系統，均是將一個光源發射出來的照明光經過一個或多個光學透鏡或元件照射到被檢測物體上，這些光在被檢測物體表面反射，又經過一個或多個光學透鏡或元件，返回到探測器上被收集記錄。隨著用于眼科診療檢查的光學成像系統和技術的發展，為了得到更廣的光學成像視野以及更好的光學成像分辨率，光學成像系統中所使用的光學透鏡或元件數量越來越多。系統中的光源發射出的光在光學透鏡或元件的表面總會有一定的反射。當光學透鏡或元件的表面和探測器互為光學共軛鏡像時，這些透鏡或元件表面的反射光會被探測器所收集，和眼睛的反射光疊加在一起，形成鬼像，干擾用于眼科診療檢查的二維光學圖像結果。

在眼底相機中，被檢測眼底表面位置和探測器在光學成像系統中互為光學共軛鏡像。探測器收集到對應被檢測物體表面各處的二維反射或散射光強度分布，從而得到被檢測物體的二維表面結構圖像。眼底相機對雜散光十分敏感，尤其是來自角膜的雜散光。為消除角膜的雜散光，除了所有鏡片鍍增透膜以外，眼底相機的照明光通常設計成在人眼瞳孔上形成一個環形，探測光路的光瞳則通過環形照明光的中心部分并且避免與環形照明光重合。這樣的設計可以很好的抑制角膜反射。但是照明光線，通過鏡面上的剩余反射，仍然可以形成明亮的鬼像。所以，眼底相機的系統中，需要在成像光路中增加位于光軸上的黑點板來遮擋來自鏡面中心的反射。(參考文獻：Edward DeHoog,James Schwiegerling，Funduscamera systems:a comparative analysis，Applied Optics，Vol.48,No.2，221(2009)；Edward DeHoog,James Schwiegerling，Optimal parameters for retinal illuminationand imaging in fundus cameras，Applied Optics，Vol.47,No.36，6769(2008)

與眼底相機不同，線掃描激光眼底鏡采用一個一維線陣探測器，另一個維度上則使用一個振鏡進行掃描。(參考文獻：US Patent US8085408“Spectral Domain OpticalCoherence Topography System”2011)通常沿一維線陣探測器方向上，來自離焦面的雜散光收集效率大大低于來自焦面的光線，因而系統受雜散光影響較小，圖像較眼底相機對比度高。但離焦的雜散光在一維線陣探測器方向上仍然可以通過，在這一維度，其雜散光的問題與眼底相機類似。