一种高精度全眼球视度图检测装置与方法与流程

本发明涉及视度检测，更具体地，涉及一种高精度全眼球视度图检测装置与方法。

背景技术：

1、据研究表明，眼轴的异常增长是近视发生和发展的主要因素之一，目前应用于临床的离焦框架镜以及接触镜就主要是运用消除或者逆转周边远视性离焦，使视网膜周边物像呈近视性离焦状态这一原理来有效抑制眼轴增长，抑制近视加深，从而实现近视防控的，然而它们都只是根据黄斑区的视度来确定验配参数，对于黄斑区同一视度的人群采用相同的周边视网膜离焦参数，但是由于人眼的复杂结构以及个体发育的差异，相同视度的人群的眼球周边视网膜形态以及眼轴长度不尽相同。因此，目前的视网膜周边离焦效果难以做到个体化设计，影响了近视防控效果。如果想要达到理想的周边视网膜离焦效果，就必须了解到全眼球的视度情况。根据全眼球的视度图，才能进行准确验配及离焦。同时，人眼作为人获取外界信息的主要器官之一，除了黄斑区外，其周边视网膜同样具有视物的功能。因此，获取不同人的眼球视度图，进行针对性的眼镜适配，可以充分利用人眼的视网膜的功能，提供更好的视觉质量，并提高近视防控的效果。

2、鉴于以上问题，获取全眼球(全视场)的视度图，进行针对性的离焦框架眼镜以及接触镜的适配，能够提高近视防控的效果，而目前临床上常用的验光装置通常为自动验光仪，它利用眼球本身的聚焦原理，来对黄斑区视度进行检查。但是由于人眼的视物特性以及光线直线传播的性质，自动验光仪发出的光线经过瞳孔进入眼内，只能检测出黄斑区的视度，周边视网膜的视度数据无法检测，目前公开的视网膜屈光地形图检测方法主要有两个（cn112263216a，cn114587268a），第一个（cn112263216a，mrt）屈光地形图仪主要是通过检测不同波长的光汇聚到视网膜时的不同离焦位置，并利用离焦补偿来模拟计算出视网膜的屈光地形图。但是它需要利用到多光谱光源，提高了成本。而第二个（cn114587268a）屈光地形图仪则是通过黑白棋盘格等图案投影到视网膜上，通过步进以及后退的方式，观察投影图案的清晰度来进行视网膜的视度计算，这种检测方法虽然简便，但是它的精度会受表格大小，数量以及步进后退的移动量的限制。

3、因此，为了解决现有技术中对于视度检测存在的缺陷，本发明提供了一种高精度全眼球视度图检测装置与方法实现了对不同人眼特征包括黄斑区以及周边视网膜在内的全眼球视度的检测，得到全眼球视度情况。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷（不足），提供一种高精度全眼球视度图检测装置及方法，用于检测不同人眼特征的黄斑区以及周边视网膜在内的全眼球视度情况，精确地计算出全眼球的视度，获得全眼球视度图，从而能够进行针对性的离焦框架眼镜以及接触镜的适配，提高近视防控的效果。

2、本发明采取的技术方案是，一种高精度全眼球视度图检测装置，所述装置包括：用于照亮眼底的发光组件、用于汇聚光束的光束整形模组、用于反射光束的反射组件、用于透射成像的接目镜、用于提供眼睛检测位置的眼睛注视位、用于成像的成像模组以及用于对图像数据进行处理的数据处理组件；

3、其中，所述眼睛注视位、接目镜、反射组件、成像模组依次设置在同一水平线上；所述数据处理组件通过连接线与成像模组连接，用于接收成像模组的成像数据并对其进行处理；所述发光组件、光束整形模组以及反射组件处于同一竖直线上；

4、在使用本发明装置时，保持用户眼睛和/或人工眼睛在眼睛注视位上并与接目镜处于同一水面线上，所述发光组件发出的光源经过所述光束整形模组进行处理，然后经过反射组件反射进入接目镜中，所述接目镜透射成像在眼睛瞳孔前，然后经过用户眼睛和/或人工眼睛的角膜和晶状体的透射后均匀照明在眼底视网膜上，经过视网膜反射后由瞳孔射出，通过接目镜聚焦后再穿过反射组件到成像模组中进行成像，最后再由数据处理组件对图像数据进行处理，得到全眼球视度图。

5、本发明装置与传统的验光设备相比能够适用于不同的人眼特征，不仅能够检测黄斑区的视度，还能检测到黄斑区周边视网膜在内的全眼球视度情况，获得全眼球视度图，得到其精确的验光数据，从而可以更加准确地确定眼球的屈光度和视觉矫正需求，使得配镜更加个性化和精准，同时通过对人眼进行全眼球视度的检测还可以全面地定期监测和量化近视发展的情况，通过比较不同时间点的眼球结构和视网膜层次变化，可以及早发现近视的加重趋势，从而采取有效的防控措施，使得眼科医生能够更早地介入和管理近视，减少其对视觉健康的不良影响。

6、优选的，在所述成像模组中包括了用于成像的内部透镜、用于接收成像的图像接收器以及用于前后调焦的物镜移动组件；所述物镜移动组件和所述图像接收器分别通过连接线与数据处理组件相连；所述物镜移动组件移动内部透镜的位置实现眼底所有区域的精确对焦，并通过所述图像接收器来接收所得到的最清晰图像。

7、通过物镜移动组件来移动物镜相对位置，对物镜视度进行扫描，调整光路长度，从而改变成像系统的焦距，实现眼底不同区域的精确对焦，确保成像的清晰度和准确性，并且记录每个位置获取的眼底图像，确保了高质量、高分辨率的眼部成像和数据获取。

8、优选地，所述物镜移动组件为手动或电动调节组件，具有自动化测量部件能够记录每个位置所获取的眼底图像的调焦位置数据。

9、在本装置中，将物镜移动组件设置为手动或者电动来对物镜进行调整可以实现精确对焦得到清晰的眼底图像，并配备自动化测量部件，可以连接到数据处理组件中来测量物镜移动的距离和成像变化，能够实时监测焦点位置的变化，提供精确的像距测量结果。

10、优选地，所述反射组件的中间部分设置为开孔区域，所述开孔区域用于通过眼底反射回来的光源，未开孔区域用于将光束整形模组聚焦的光源反射到接目镜的方向上。

11、通过设置中间部分开孔的反射组件不仅能够实现对光路的引导和控制，可以将光线从光源引导到待检眼部结构中，通过精确的反射角度和位置控制，确保光线按照预定的光学路径进入和离开眼球，从而获得稳定和准确的成像，还能使眼底反射回来的光源能够穿过反射组件到达成像模组中进行成像。

12、另一方面，本发明还提供了一种基于上述所述的高精度全眼球视度图检测装置的高精度全眼球视度图检测方法，所述方法包括：

13、s1：获取所述装置拍摄的眼底在不同调焦位置处的眼底图像；

14、s2：记录所述眼底图像对应的调焦位置数据；

15、s3：对眼底图像进行区域划分，获取眼底图像的各个图像区域的清晰度；

16、s4：针对每个图像区域，选择每个图像区域中清晰度最高的眼底图像作为目标眼底图像；

17、s5：获取所述目标眼底图像所对应的调焦位置数据作为目标调焦位置数据；

18、s6：针对每个图像区域，基于其所述目标眼底图像和所述目标调焦位置数据，计算每个图像区域的视度，从而求得整个眼底图像中各个区域的视度。

19、在本发明中，所述方法获取眼底图像中各个区域的目标眼底图像和目标调焦位置数据，通过计算两者之间的对应关系精确地计算出所述眼底图像区域的视度，从而得到全眼球的视度图，更加准确地确定眼球的屈光度和视觉矫正需求，使得配镜更加个性化和精准，通过计算所得到的全眼球各区域的详细数据，也可以让眼科医生或眼科专家能够定期监测和量化近视发展的情况，通过比较不同时间点的眼球结构和视网膜层次变化，可以及早发现近视的加重趋势，从而采取有效的防控措施，制定个性化的近视防控策略，提高近视防控的效果。

20、优选地，在所述步骤s1~s2中，通过调整装置成像模组中的物镜移动组件来拍摄眼底在不同调焦位置处的眼底图像，并根据自动化测量部件来记录对应的调焦位置数据，从而实现精确对焦得到清晰的眼底图像，并能够实时监测焦点位置的变化，提供精确的像距测量结果。

21、优选地，在所述步骤s3中，具体包括：按照设定的尺寸区域来对眼底图像进行区域划分，通过计算眼底图像相邻像素间的最大灰度差、引入阈值区分边缘点和非边缘点来建立清晰度评价公式，从而计算出每幅眼底图像中的各个图像区域的清晰度。

22、通过对眼底图像进行区域划分，将其分成多区域来计算每个区域的清晰度，可以更加精细地评估眼底图像的局部质量，不同区域可能有不同的清晰度水平，进行区域性评估有助于确定眼底图像中具体部位的可用性和信息丰富度，并且通过计算最大灰度差来量化图像的清晰度，同时引入阈值来区分边缘点和非边缘点来进行边缘检测和分割，从而改善眼底图像的整体质量，建立清晰度评价公式，实现眼底图像清晰度的自动化评估。

23、优选地，所述清晰度评价公式为：

24、

25、其中：表示归一化后的清晰度评价函数值，的值越大，表示所述各个图像区域的清晰度越高；、分别表示所述眼底图像的各个图像区域的长、宽；、分别表示所述各个图像区域中的像素点的横、纵坐标；表示所述各个图像区域剔除伪边缘后的梯度图像。

26、通过设置具体的公式可以数值化地评估眼底图像不同区域的清晰度水平，提供客观的评估指标，为后续计算全眼球视度图提供了客观精确的数据，有助于得到更加精确的全眼球视度图。

27、优选地，所述步骤s4具体为：从步骤s3计算所得到的每个图像区域的值中，选择各自图像区域中值最大所对应的眼底图像作为目标眼底图像，从而得到眼底图像中各个区域所对应的目标眼底图像。

28、通过将图像区域中值最大所对应的眼底图像作为目标眼底图像，使得在步骤s5中可以快速地根据目标眼底图像确定其所对应的调焦位置数据，从而得到目标调焦位置数据。

29、优选地，在所述步骤s6中，计算所述图像区域的视度公式为：

30、

31、其中，，，，，d为目标眼底图像区域视度；为目标调焦位置数据；、、为已知的固定参数，为用户眼睛和/或人工眼睛到接目镜的距离，为接目镜到成像模组的距离，为成像模组内部透镜到图像接收器胶片的距离；为接目镜的焦距；为用户眼睛和/或人工眼睛的晶状体和角膜的等效焦距。

32、根据所述视度公式，只需要获取相应的目标调焦位置数据即可准确的算出所述眼底图像区域的视度，从而构建处全眼球视度图，为如何检测到包括黄斑区以及周边视网膜在内的全眼球视度情况提供了一种快速有效的方法。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过提供一种高精度全眼球视度图检测装置及方法来解决现有技术中使用多光谱光源离焦补偿来计算视度，其所计算出来的结果精度受光源的种类、数量以及特定颜色光线的波长限制，不仅精度差，且成本高，以及现有技术中通过步进和后退的方式，观察投影到视网膜上黑白棋盘格图案的清晰度来进行视网膜的视度计算，其所计算得到的视度精度会受表格投影时自身的清晰度、表格的大小、数量以及步进后退的移动量的限制，视度计算的结果影响因素多，精度低的问题。直接分析可以任意改变焦距大小所获得的眼底图像的清晰度，所获得的视度精度更高，受客观因素影响更小，且大大降低了成本。同时还解决了传统的视度检测主要针对黄斑区，而周边视网膜区域的视度数据无法检测，造成近视防控效果差等问题，在本发明中通过直接拍摄眼底图像，对其进行区域划分，从而利用所得到的目标眼底图像和目标调焦位置数据计算得到不同人眼特征的黄斑区以及周边视网膜在内的全眼球视度情况，并且所划分图像的区域不受大小、形状的限制，可以根据需求进行相应修改，从而实现精确地，个性化地计算出全眼球的视度，实现个性化、针对性的离焦框架眼镜以及接触镜的适配，提高近视防控以及改善视觉质量的效果。

34、附图说明

35、图1为本发明的高精度全眼球视度图检测装置的结构示意图。

36、图2为本发明的高精度全眼球视度图检测装置的整体流程示意图。

37、图3为本发明的高精度全眼球视度图检测装置将眼底视网膜照亮的光路过程示意图。

38、图4为本发明的高精度全眼球视度图检测装置进行图像成像的过程示意图。

39、图5为本发明的高精度全眼球视度图检测方法的流程示意图。

40、图6为本发明的高精度全眼球视度图检测方法计算某眼底图像区域视度的具体示意图。