[發明專利]一種嵌入式眼底病變自動識別系統

在審

• 申請號: 201811571855.4
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109549620A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 冉恒;宋鵬云;劉陽輝;隗征;周航;張寅睿;楊鵬飛;虎帥柯;郭子銘;韓柯
• 申請（專利權）人: 西南民族大學
• 主分類號: A61B3/12
• 分類號: A61B3/12;A61B3/14
• 代理公司: 重慶市諾興專利代理事務所(普通合伙) 50239
• 代理人: 盧玲

本發明公開了一種嵌入式眼底病變自動識別系統，一種嵌入式眼底病變自動識別系統，包括嵌入式眼底相機和互聯網服務器，該嵌入式眼底相機包括光路、電荷耦合器件圖像傳感器、存儲器、顯示設備、控制機構、CPU和嵌入式GPU圖形處理器；光路用于對患者眼底進行掃描，并進行拍照捕捉，獲取患者眼底圖像，通過電荷耦合器件圖像傳感器傳入CPU進行處理；其特征在于：CPU用于對收到的患者眼底圖像信號進行預處理和圖像參數向量的提取；CPU將提取的患者眼底圖像參數向量與設置的標準圖像參數向量進行比較，以判斷患者眼底圖像是否滿足規定的要求，如果比較結果不滿足設定值時，則輸出控制信號到控制機構；本發明可廣泛應用在家庭、醫院、養老院等場合。

技術領域

本發明涉及眼底相機，具體涉及一種嵌入式眼底病變自動識別系統。

背景技術

眼底相機適用于眼科中眼底大范圍的視網膜放大成像以及視網膜熒光素血管照相。

傳統的眼底相機體積較大，成本較高，需要固定在設定的位置上才可以使用，并且多數眼底相機基于離軸光路設計，視場角小，導致操作復雜，所以只能是專業人員給患者進行拍照檢查，專業人員需要通過長期的培訓，培訓的費用很高，還要結合豐富的臨床經驗，才能給患者做出準確和詳細的診斷結構。并且，傳統的診療過程中，都必須病人到醫院進行檢查，然而很多眼病患者，由于身體的原因或地處偏僻的原因不能到醫院就診，這就影響了很多患者的診斷和治療。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供基于嵌入式開發和圖像識別技術的一種嵌入式眼底病變自動識別系統。

為了解決上述技術問題，根據本發明的技術方案，一種嵌入式眼底病變自動識別系統，包括嵌入式眼底相機和互聯網服務器，該嵌入式眼底相機包括光路、電荷耦合器件圖像傳感器、存儲器、顯示設備、控制機構、CPU和嵌入式GPU圖形處理器；

光路用于對患者眼底進行掃描，并進行拍照捕捉，獲取患者眼底圖像，輸出到電荷耦合器件圖像傳感器；

電荷耦合器件圖像傳感器用于將患者眼底圖像轉化為數字信號，并傳入CPU進行處理；

存儲器用于數據存儲；

顯示設備4用于對數據進行顯示；

其特征在于：CPU用于對收到的患者眼底圖像信號進行預處理和圖像參數向量的提取，并將提取圖像參數向量與設置在存儲器中的標準圖像參數向量進行比較，以判斷患者眼底圖像的采集效果是否滿足規定的要求，如果比較結果不滿足設定值時，則輸出控制信號到控制機構；如果比較結果滿足設定值時，則保存患者眼底圖像，并將患者眼底圖像輸出到嵌入式GPU圖形處理器中；

控制機構根據收到的控制信號，調整光路的拍攝參數；

嵌入式GPU圖形處理器根據收到的患者眼底圖像進行患者眼底圖像特征向量的提取，并將患者眼底圖像特征向量分別與存儲器中存儲的正常眼底圖像特征向量和病變眼底圖像特征向量進行比較分析，判斷該患者眼底是否有病變以及眼底病變類型。

根據本發明所述的嵌入式眼底病變自動識別系統的優選方案，所述光路中設置有物鏡、LEDs燈環、可變光闌和聚焦透鏡；物鏡對患者眼底進行掃描，并進行拍照捕捉，獲取患者眼底圖像，通過聚焦透鏡傳輸到電荷耦合器件圖像傳感器；可變光闌用于對光束進行調節；LEDs燈環用于提供光源。

根據本發明所述的嵌入式眼底病變自動識別系統的優選方案，嵌入式GPU圖形處理器內部署有卷積神經網絡模型，并實現卷積神經網絡模型的識別功能，該卷積神經網絡模型包括輸入層、隱藏層、全連接層和輸出層；

輸入層用于讀出圖像信號，并輸出到第一隱藏層；

第一隱藏層進行卷積運算，并將卷積運算結果輸出到第二隱藏層；第一隱藏層由若干個特征映射組成，每個特征映射由若干個神經元組成，每個神經元指定一個接受域；