[發(fā)明專利]一種多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910844043.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN110448267B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉剛軍;于澤寬;趙鑫;鄒達(dá);馮夕萌;邱斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶貝奧新視野醫(yī)療設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): A61B3/12
• 分類號(hào): A61B3/12;A61B3/14;G06T7/11;G06T7/60
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50240
• 代理人: 王宏松

1.一種多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)，其特征在于，包括第一光源發(fā)射器(1)、第一透鏡(2)、二向色鏡(3)、反光鏡(6)、中空反射鏡(7)、目鏡(8)和眼底(9)；所述第一光源發(fā)射器(1)發(fā)射的光源依次經(jīng)過第一透鏡(2)、二向色鏡(3)、反光鏡(6)、中空反射鏡(7)、目鏡(8)后抵達(dá)眼底(9)；入射反光鏡(6)的光線與入射中空反射鏡(7)的光線呈α°；

還包括中繼透鏡(10)、第二透鏡(11)和圖像采集器(12)，眼底反射光依次經(jīng)目鏡(8)、中空反射鏡(7)、中繼透鏡(10)和第二透鏡(11)后抵達(dá)圖像采集器(12)；

以及還包括第二光源發(fā)射器(4)和第三透鏡(5)，第二光源發(fā)射器(4)發(fā)射的光源依次經(jīng)過第三透鏡(5)、二向色鏡(3)、反光鏡(6)、中空反射鏡(7)、目鏡(8)后抵達(dá)眼底(9)；入射二向色鏡(3)的光線與入射反光鏡(6)的光線呈β°；

第一光源發(fā)射器(1)的控制端與控制器(13)的第一光源控制端相連，控制第一光源發(fā)射器(1)發(fā)射不同波長的光源；第二光源發(fā)射器(4)的控制端與控制器(13)的第二光源控制端相連，控制第二光源發(fā)射器(4)發(fā)射不同圖像的刺激光源；圖像采集器(12)的圖像數(shù)據(jù)輸出端與控制器(13)的圖像數(shù)據(jù)輸入端相連，圖像采集器(12)采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸給控制器記錄；

其多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)的多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析方法，包括以下步驟：

S1，獲取待處理圖像；

S2，將步驟S1中獲取的待處理圖像處理為分割血管圖像；

S3，在S2中得到的分割血管圖像上尋找血管截面的最小像素值，作為入射光強(qiáng)圖像灰度值；其尋找血管截面的最小像素值的計(jì)算方法為：

其中，表示血管中心線上的一點(diǎn)，和分別表示左右兩邊血管壁上的點(diǎn)，t₂為從0到1的常數(shù)，表示在處的像素灰度值；

S4，計(jì)算步驟S2中得到的分割血管圖像上的出射光強(qiáng)圖像灰度值；

S5，根據(jù)步驟S3和步驟S4計(jì)算得到的值，計(jì)算視網(wǎng)膜血氧飽和度，并計(jì)算得到的圖像進(jìn)行展現(xiàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)，其特征在于，第一光源發(fā)射器(1)為激光光源發(fā)射器；

和/或第二光源發(fā)射器(4)為圖像發(fā)射器；

和/或圖像采集器(12)為相機(jī)、CCD相機(jī)、CMOS相機(jī)之一。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)，其特征在于，第一光源發(fā)射器(1)在控制器(13)的控制下發(fā)射840nm紅外激光源；

和/或第二光源發(fā)射器(4)在控制器(13)的控制下發(fā)射刺激圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)，其特征在于，步驟S2為：將步驟S1中獲取的待處理圖像經(jīng)圖像去噪處理和圖像自適應(yīng)直方圖處理之一或者任意組合后得到矯正圖像，將獲得的矯正圖像處理為分割血管圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)，其特征在于，在步驟S2中將待處理圖像或矯正圖像處理為分割血管圖像的計(jì)算方法為：

匹配濾波器：

|x|≤t₁σ，

其中，σ是濾波器的尺度，L是進(jìn)行噪聲平滑的沿y軸的鄰域長度；

將待處理圖像或矯正圖像與匹配濾波器進(jìn)行圖像卷積運(yùn)算后，得到血管分割圖像。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)，其特征在于，在步驟S4中，出射光強(qiáng)圖像灰度值的計(jì)算方法為：

其中，分別表示在處的像素灰度值，D為沿中心線方向各點(diǎn)的血管寬度，為與血管垂直的單位向量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)，其特征在于，視網(wǎng)膜血氧飽和度的計(jì)算方法為：

其中，I_out為出射光強(qiáng)圖像灰度值，I_in為入射光強(qiáng)圖像灰度值。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的多模眼底動(dòng)態(tài)成像分析系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于每一個(gè)分支點(diǎn)依次搜尋其分支的起始點(diǎn)從不同的分支出發(fā)，每隔P個(gè)點(diǎn)作為一段小血管段，所述P為正整數(shù)，計(jì)算該小血管段血管的方向，以與水平方向的夾角θ來表示，區(qū)分血管內(nèi)外的像素點(diǎn)，需要對(duì)血管壁進(jìn)行判斷，對(duì)于血管段上的一個(gè)點(diǎn)d(x_loc_i,y_loc_i)使用如下的公式：

x＝x_loc_i+L′×cos(θ-π/2)，

y＝y(tǒng)_loc_i+L′×sin(θ-π/2)，L′為小血管段血管的長度；

對(duì)該血管壁公式不斷迭代搜索，判斷點(diǎn)(x,y)是否在血管內(nèi)部，則可得到該段截面垂直血管方向的血管像素點(diǎn)的位置，并取血管內(nèi)灰度最小值為透射光強(qiáng)灰度值；

對(duì)左右血管壁進(jìn)行幾何距離運(yùn)算即可得到血管寬度D：

其中，(xl,yl)，(xr,yr)分別為血管壁的左邊和右邊取灰度值最小時(shí)的坐標(biāo)。