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用于在眼科仪器中可比性成像的方法和装置

摘要

本发明涉及用于在眼科仪器中可比性成像的一种方法和至少一种装置。通过一种半自动白平衡可以实现颜色再现的改进。出于这个目的,一些光从照明光束路径耦合出或去除,这样使得这种光可以被引导至一个RGB传感器上,该传感器定位于一个适合的位置处并且检测颜色和强度数据并将这些数据传输至一个数据采集系统并且存储它们,并且在一个另外的步骤中,可以将它们与眼睛的图像数据进行比较并且将这些数据存储为参考数据和修正数据。

著录项

  • 公开/公告号CN103635129A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-03-12

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 业纳光学系统有限公司;

    申请/专利号CN201280032639.7

  • 发明设计人 丹尼尔·施密特;

    申请日2012-07-07

  • 分类号A61B3/14;A61B3/12;

  • 代理机构上海智信专利代理有限公司;

  • 代理人邓琪

  • 地址 德国耶拿市高茨维策大街25号

  • 入库时间 2024-02-19 23:45:29

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-06-28

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):A61B3/14 授权公告日:20170322 终止日期:20180707 申请日:20120707

    专利权的终止

  • 2017-03-22

    授权

    授权

  • 2014-07-30

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61B3/14 申请日:20120707

    实质审查的生效

  • 2014-03-12

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及用于在眼科仪器中可比性成像的一种方法和至少一种装置。 由于半自动白平衡,可以获得颜色再现的改进。

背景技术

狭缝灯是最重要的眼科检查仪器之一,借助于这种仪器眼科医师或验光 师可以立体地检查眼睛。这种仪器向检查者提供了以下可能:将一个严格限 定的狭缝形光束引导到眼睛上,可以对该光束的宽度进行修改。同时,所述 检查者有机会通过一个反射光显微镜观察眼睛。由于不同的曝光方法(弥漫 性的、直接的、聚焦的、间接的、再倾斜的(regredient)、横向的,等等)和 可变的光狭缝宽度,从而有可能检查眼睛的几乎全部前部、中部以及后部, 一直到位于外周较远的视网膜区域。

最先进的狭缝灯允许与多个数字照相机组合以便通过影片或通过相片记 录发现(http://de.Wikipedia.org/wiki)。

在眼科仪器(例如眼底照相机,甚至视网膜照相机)的情况下做出眼睛 后部(视网膜)的照相记录。

这些照相记录支持眼睛诊断并且用于使病理变化可见并得到记录。

作为举例,眼底照相机配备有一个可商购的数字反射照相机和一个环形 闪光灯,从而能够获得高分辨率图像,这些图像可以被保存在一个数字患者 记录中或以印刷的形式存储在记录卡片中。因此,与借助于一个狭缝灯或眼 底镜进行检查的情况不同,这还允许由第三方随后评估或监测疾病的进程。

在眼科仪器中,用于适配(修正)一个图像的颜色的方法是已知的,该 图像应被显示在一个监测设备上或是用于存储以便进行比较检查的目的,存 储以便于进行比较检查必须进行并且重复相对长的时段。

如果要使该图像可见,那么颜色可通过用于开发图像数据的一个程序或 者是颜色适配(修正)函数来适配。DE 601 28 315 T2已经披露了一种眼底照 相机,其中一个光学照相系统具有用于光电照相眼底的一个照相元件,该照 相元件在来自一个照明光源的照明光中被照亮用于照相;一个监测设备,该 监测设备包含照相的眼底的一个图像;一个颜色适配数据输入设备,该设备 用于输入颜色适配数据以便在显示在该监测设备上的图像上产生颜色调整; 一个颜色适配设备,该颜色适配设备用于在所输入的颜色适配数据的基础上 对该图像产生颜色适配;以及一个存储设备,该存储设备用于存储有关该图 像的数据,该光学照相系统用于根据其颜色关联该数据。

还已知白平衡使照相机对记录位置处的光的色温敏感。图像的数字记录, 如同类似技术同样允许色温适应于这些光条件。人眼也具有这种能力;这被 称为色适应。在自动平衡的情况下,照相机寻找对其呈现白色的一个区域。 如果一个近乎于白色的区域处于视野之中,那么所实现的结果是良好的;否 则该图像的最亮光斑会被评估。然而,如果这个位置不是中性灰色而是有色 的,那么该平衡可能导致一种偏色(color cast)。作为举例,全自动白平衡经 常在弱光的情况下失效。相比之下,在快速变化的光条件下,例如在日照与 疏云混合的情况下,自动平衡是首选方法。出于手动白平衡的目的,将照相 机或设备保持面向一个区域,在待拍摄或照相的环境中填充是尽可能白的或 至少中性灰的维度。在大多数情况下,DIN-A4的白板是足够的,其中应该将 曝光减少以使得这些颜色通道都不会过载。纸经常含有光增亮剂,这些光增 亮剂在来自照相机的含有UV的照明的情况下呈现蓝色,从而在白平衡之后 造成偏黄色。在启动相应的功能之后,照相机处理器可以建立正确的色温。 白平衡通常在恒定光和均匀光的情况下效果最佳。在混合光的情况下,例如 在日光和人造光的环境中,在手动白平衡的情况下也可能发生偏色,因为该 环境的一部分必然要求一种不同的色温。在这种背景下,白炽灯泡与节能灯 泡的照明组合也是至关重要的。

现代软件实现了效果相对良好的后续白平衡。为此,还存在全自动、半 自动以及手动方法。在借助于软件的手动平衡过程中,白点是通过鼠标点击 来确定的。在方便程序的情况下,这可以通过若干点得到进一步精化,这些 点然后提供一个平均值。通常还有可能在记录过程中指定环境光的色温。修 正一个记录的白平衡有时会导致显著的质量损失。还已知使用类似于一个灰 色导表(chart)的一个“中性”白平衡导表作为参考。然而,不同光源之间 的差异仍然存在于所有白平衡情况中。

所有这些已知作用导致在眼科中的定期检查或测量的问题产生不准确 性。因此仅有可能在不充分的程度下保证可比较结果具有所要求的测量值的 长期稳定性。

发明内容

从这一点出发,因此本发明的一个目的是开发一种去除或至少限制这些 缺点的方法和至少一种相关装置。本发明的另一目的是使年龄相关性症状或 疾病对于这些检查可忽略不计。

该目的通过半自动白平衡实现为参考测量,其中从一个光源(1)的照明 光束路径解耦或去除或另外直接导引该光的至少一部分,这样使得这个光撞 击在一个RGB传感器(3)上,该传感器定位于一个适合的点处并且采集颜 色和强度数据,并将这些数据传输至一个数据系统(7)或一个具有计算单元 的数据单元和处理单元(P;R),处理(计算)并存储所述数据,这样使得在 一个另外的步骤中将这些数据与来自眼睛(4)的图像数据的那些数据进行比 较,来自眼睛的图像数据的那些数据被引导通过一个眼睛数据采集单元(6) 并且同样地采集并存储在数据系统(7)或该具有计算单元的数据单元和处理 单元(P;R)中,其中参考数据和修正数据被计算、存储并保持为从时间(t1) 处的比较可利用。

具体实施方式

以下结合具体实施例,对本发明做进一步说明。应理解,以下实施例仅 用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

作为举例,如图1中所描绘,将来自眼睛的图像数据通过一个适合的光 学单元(5)引导到一个眼睛数据采集单元(6)上,该眼睛数据采集单元然 后同样将来自该光的所捕获的颜色和强度数据传输至该数据采集系统、该数 据存储介质和数据计算系统(7)或(P;R)。

眼睛数据采集单元(6)优选是一个RGB区域传感器。它可以被设计为 一个RGB阵列或一个CCD传感器或一个CMOS传感器。

数据系统(7)包括至少该数据存储单元、处理存储单元以及计算单元, 这些单元具有用于在不同时间测量的数据的比较数据的差值平衡。使用这个 数据系统,在时间(t1)测量的眼睛数据,和在时间(t1)从测量光源和/或环 境光(它们也施加影响)的数据而采集的数据是借助于半自动白平衡采集的, 并且带有修正系数的参考数据(参考_t1)被保持为从其比较可利用。一个模 块化数据采集系统和数据处理系统也可以用作数据系统。

然后将该参考数据与随后在时间(t1+n)记录的每个图像的测量数据一起 计算,并且以一种适当可比较方式、以眼睛图像的形式输出。从这一比较建 立的、作为带有修正系数的参考数据(Ref_t1)的参考数据和修正数据可以按 这样一种方式来使用:即它们在一个图像单元(8)或一个图像输出单元(A) 上产生该眼睛的可比较的差值平衡的图像。

来自每个图像的数据可以存储在一个处理存储介质中并且保持可用并平 衡为用于在该记录的稍后点处的数据的比较。该RGB传感器被定位使得该灯 的参考值采集(它尽可能无干扰)可以用作所有记录图像的参考。独立于例 如眼睛的红色调,该图像通过借助于该处理存储介质的计算单元的适当修正 而提供该光的相同状态。与光相关的不同照明可以因此补偿该光的老化。

因此当前值可以总是以可比较的方式采集。

该方法的示意性说明和一个示例性装置如图1所示。

根据本发明的解决方案确保理想颜色的示出。具有可比较结果的测量可 以不依赖于照明源的状态而进行。

本发明还涉及用于采集可比性图像记录和改进颜色再现的至少一种装 置。一种示例性装置示出为依次包含,至少一个光源,该光源可以将发射光 至少部分地导引至一个RGB传感器,该传感器定位在一个适合的点处并且采 集颜色和强度数据,并将这些数据传输至具有计算单元的一个数据存储介质。 这些单元同时连接至该图像记录单元用于眼睛数据采集,并且在一个另外的 步骤中提供用于后续图像记录的比较和修正的参考数据。

用于在眼科仪器、特别是狭缝灯和眼底照相机中可比性成像的装置包括

-至少一个光源(1),

-一个RGB传感器(3),该传感器定位于一个适合的点处并且能够至少部 分地采集由光源(1)发射的光的颜色和强度数据,

-一个眼睛数据采集单元(6),该单元可以接收来自眼睛(4)的颜色和强 度数据,

-一个数据系统(7)或一个具有计算单元的数据单元和处理单元(P;R), 这些系统或单元可以采集、计算、存储之前测量的来自(1)和(4)的数据 并且将这些数据用作现成的参考值和修正值。对于该装置来说,不是强制性 的但是有利地包括一个适合的光学单元(5),该光学单元可以按一种适合的 方式将光从眼睛导引至眼睛数据采集单元(6)。

在一个特殊实施例中,一个适合的光解耦元件或偏转单元(2)被布置在 照明源的光束路径中,该光源可以是例如一个LED或一个卤素灯等等。在一 个另外的实施例(图2)中,照明光被直接导引至该RGB传感器上。同时集 成到该数据单元和处理单元(P)中的是计算单元(R)和具有修正的半自动 白平衡(PRA)的一个图像输出单元(A)。

附图标记:

1、光源

2、偏转单元

3、RGB传感器

4、眼睛/观察者

5、光学单元

6、眼睛数据采集单元(r g b)

7、数据系统(具有用于比较数据的差值平衡的数据存储单元、处理存储 单元以及计算单元)

8、图像单元

L、光辐射

P、数据单元和处理单元

R、计算单元

A、图像输出单元

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