[發(fā)明專利]超分辨率視網(wǎng)膜成像方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310249085.6
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN115944270B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱友強;王斌;王鹍;劉欣悅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: A61B3/12
• 分類號: A61B3/12;A61B3/14;A61B3/00;G06T3/40
• 代理公司: 長春中科長光知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218
• 代理人: 郭婷

1.一種超分辨率視網(wǎng)膜成像方法，其特征在于，對眼底視網(wǎng)膜進行多個不同角度的照明，并獲取不同角度的照明時的眼底視網(wǎng)膜圖像；

通過相位恢復(fù)算法計算獲得眼底視網(wǎng)膜的高分辨率頻譜和人眼像差，并高分辨率重建，獲得視網(wǎng)膜超分辨率定量相位成像。

2.如權(quán)利要求1所述的超分辨率視網(wǎng)膜成像方法，其特征在于，所述高分辨率頻譜和所述人眼像差的計算步驟如下：

S1、設(shè)定所述高分辨率頻譜O(μ,ν)、帶有人眼像差的光瞳函數(shù)P(μ,ν)，則當對眼底視網(wǎng)膜進行第i個角度照明時，第i張所述眼底視網(wǎng)膜圖像的表達式如下：

；

其中，表示對眼底視網(wǎng)膜進行第i個角度照明時的照明波矢；

S2、初始化所述高分辨率頻譜O(μ,ν)和帶有人眼像差的光瞳函數(shù)P(μ,ν)，其中，P(μ,ν)初始化為帶通內(nèi)為1，帶通外為0；

S3、計算第i張所述眼底視網(wǎng)膜圖像中與所述高分辨率頻譜對應(yīng)的頻譜區(qū)域，表示為：

；

S4、將頻譜區(qū)域傅里葉變換至空域，生成低分辨率圖像估計，表示為：

；

S5、用第i張所述眼底視網(wǎng)膜圖像的振幅代替低分辨率圖像估計的振幅，表示為：

；

S6、更新所述高分辨率頻譜，表示為：

；

其中，，j表示迭代次數(shù)，為常數(shù)，用于調(diào)整更新的步長；

更新帶有人眼像差的光瞳函數(shù)，表示為：

；

其中，為常數(shù)，用于調(diào)整光瞳的步長；

S7、重復(fù)S3~S5，直至所有角度照明獲取的眼底視網(wǎng)膜圖像處理完畢；

S8、重復(fù)S3~S7，直至完成迭代次數(shù)。

3.一種超分辨率視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)，其特征在于，包括瞳孔對準單元、照明單元、成像單元和標靶引導(dǎo)單元；

所述瞳孔對準單元包括：近紅外LED、瞳孔相機和第一透鏡組，所述近紅外LED照射到瞳孔上的光被反射，反射光經(jīng)所述第一透鏡組處理成像在所述瞳孔相機上，通過調(diào)整保證瞳孔與光軸對準；

所述照明單元包括：LED陣列的發(fā)射光經(jīng)過第二透鏡組以不同角度照亮視網(wǎng)膜，所述LED陣列上設(shè)置有多個位置不同的LED光源，各LED光源可單獨控制照明或關(guān)閉；

所述成像單元包括：CCD相機和第三透鏡組，所述照明單元的照明光照亮視網(wǎng)膜后，光經(jīng)過所述第三透鏡組后成像于所述CCD相機；

所述標靶引導(dǎo)單元包括：標靶和第四透鏡組，所述標靶通過所述第四透鏡組在視網(wǎng)膜上成像，通過移動所述標靶引導(dǎo)眼球朝向不同方向，即可實現(xiàn)所述照明單元對視網(wǎng)膜不同視場的照明。

4.如權(quán)利要求3所述的超分辨率視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括分光鏡，其設(shè)置在光的傳輸路徑上，用于改變部分光的傳輸方向。

5.如權(quán)利要求4所述的超分辨率視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡組包括透鏡L4和透鏡L5；

所述瞳孔對準單元的光路上，所述近紅外LED的發(fā)射光依次經(jīng)過視網(wǎng)膜、第一分光鏡、第二分光鏡、透鏡L5、第三分光鏡、透鏡L4、瞳孔相機。