基于照明光场矫正的视力筛查系统、方法及视力筛查仪与流程

本申请涉及医疗设备，尤其涉及一种基于照明光场矫正的视力筛查系统、方法及视力筛查仪。

背景技术：

1、基于偏心照明原理的视力筛查仪，与现有检影视力筛查方案的屈光度检测设备相比，对被检配合要求低，无接触，可以快速评估屈光度、散光斜视等视力问题。适合需要大批量快速视力筛查的青少年视力防控应用场景。

2、偏心照明视力筛查仪可以采用阵列光源对用户眼部进行离轴照明，然后采集经过瞳孔反射的视网膜图像，根据偏心照明引起的图像亮度梯度来计算球镜、柱镜和轴位特征以获得视力筛查结果。

3、然而，由于用户瞳孔与阵列光源的相对位置以及阵列光源的光场分布对视力筛查结果存在显著影响，在实际应用中难以确保用户与作为快筛设备的偏心照明视力筛查仪进行精准对准，进而影响视力筛查结果的准确性。

4、上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种基于照明光场矫正的视力筛查系统、方法及视力筛查仪，旨在解决由于被测用户与设备难以精准对准，且测量结果容易受到用户瞳孔与阵列光源的相对位置以及阵列光源的光场分布的影响，导致视力筛查结果的准确性较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提出一种基于照明光场矫正的视力筛查系统，其特征在于，所述系统包括：光场矫正装置以及瞳孔测量装置，所述光场矫正装置包括：控制模块、支架以及安装于所述支架上的若干个探测器，所述瞳孔测量装置包括：阵列光源、图像采集模块以及图像处理模块；

3、所述控制模块，用于在接收到各所述探测器采集的光场亮度信息时，根据所述光场亮度信息获得所述阵列光源的光场分布函数，并基于所述光场分布函数对所述阵列光源进行亮度调节；

4、所述图像采集模块，用于将用户基于亮度调节后的阵列光源所产生的瞳孔图像发送至所述图像处理模块；

5、所述图像处理模块，用于在接收到所述用户的瞳孔图像时，根据所述光场分布函数以及所述用户的瞳孔位置确定照明矫正系数，并根据所述照明矫正系数对所述瞳孔图像进行亮度矫正，获得视力筛查结果。

6、在一实施例中，各所述探测器分别安装于所述支架上的不同方位，所述光场亮度信息包括各所述探测器对应不同方位所采集的亮度测量值；

7、所述控制模块，还用于在接收到各所述探测器采集的不同方位的亮度测量值时，基于多项式拟合方式初始化所述阵列光源的光场分布模型；

8、所述控制模块，还用于根据所述亮度测量值对所述光场分布模型进行求解，获得所述阵列光源的光场分布函数。

9、在一实施例中，所述亮度测量值包括所述阵列光源中各个光源点的测量亮度；

10、所述控制模块，还用于根据所述光场分布函数获得所述阵列光源中各个光源点的理论亮度；

11、所述控制模块，还用于对比各所述光源点的理论亮度与测量亮度，根据对比结果确定待调节光源点，并对各所述待调节光源点进行亮度调节。

12、在一实施例中，所述图像处理模块，还用于在所述瞳孔图像中确定瞳孔中心，并获取所述瞳孔中心到所述阵列光源的距离值；

13、所述图像处理模块，还用于根据所述距离值和所述光场分布函数，确定照明矫正系数。

14、在一实施例中，所述图像处理模块，还用于在接收到所述瞳孔图像时，对所述瞳孔图像进背景抠除；

15、所述图像处理模块，还用于根据所述照明矫正系数对背景抠除后的所述瞳孔图像进行亮度矫正，获得视力筛查结果。

16、在一实施例中，所述亮度矫正的矫正公式为：

17、ipupil＝β(x,y)imeasure

18、式中，ipupil为最终瞳孔亮度，imeasure为原始测量亮度，β(x,y)为照明矫正系数，所述照明矫正系数为瞳孔中心(x，y)的函数。

19、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种基于照明光场矫正的视力筛查方法，所述方法包括：

20、控制模块在接收到各探测器采集的光场亮度信息时，根据所述光场亮度信息获得阵列光源的光场分布函数，并基于所述光场分布函数对所述阵列光源进行亮度调节；

21、图像采集模块将用户基于亮度调节后的阵列光源所产生的瞳孔图像发送至所述图像处理模块；

22、图像处理模块在接收到所述用户的瞳孔图像时，根据所述光场分布函数以及所述用户的瞳孔位置确定照明矫正系数，并根据所述照明矫正系数对所述瞳孔图像进行亮度矫正，获得视力筛查结果。

23、在一实施例中，所述方法还包括：

24、所述控制模块在接收到各所述探测器采集的不同方位的亮度测量值时，基于多项式拟合方式初始化所述阵列光源的光场分布模型；

25、所述控制模块根据所述亮度测量值对所述光场分布模型进行求解，获得所述阵列光源的光场分布函数。

26、在一实施例中，所述方法还包括：

27、所述控制模块根据所述光场分布函数获得所述阵列光源中各个光源点的理论亮度；

28、所述控制模块对比各所述光源点的理论亮度与测量亮度，根据对比结果确定待调节光源点，并对各所述待调节光源点进行亮度调节。

29、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种视力筛查仪，所述视力筛查仪包括如上文所述的基于照明光场矫正的视力筛查系统。

30、本申请提出一种基于照明光场矫正的视力筛查系统，该系统包括：光场矫正装置以及瞳孔测量装置，所述光场矫正装置包括：控制模块、支架以及安装于所述支架上的若干个探测器，所述瞳孔测量装置包括：阵列光源、图像采集模块以及图像处理模块；所述控制模块，用于在接收到各所述探测器采集的光场亮度信息时，根据所述光场亮度信息获得所述阵列光源的光场分布函数，并基于所述光场分布函数对所述阵列光源进行亮度调节；所述图像采集模块将用户基于亮度调节后的阵列光源所产生的瞳孔图像发送至所述图像处理模块；所述图像处理模块，用于在接收到所述用户的瞳孔图像时，根据所述光场分布函数以及所述用户的瞳孔位置确定照明矫正系数，并根据所述照明矫正系数对所述瞳孔图像进行亮度矫正，获得视力筛查结果。由于本申请中根据探测器采集的光场亮度信息生成光场分布函数，并根据光场分布函数先对阵列光源进行亮度调节，实现了对阵列光源的标定，再在用户视力筛查过程中，根据用户的瞳孔位置确定的照明矫正系数再次进行亮度矫正，能够矫正用户不能精准对准情况下偏心照明引起的测量误差，进而提高视力筛查结果的准确性。

技术特征：

1.一种基于照明光场矫正的视力筛查系统，其特征在于，所述系统包括：光场矫正装置以及瞳孔测量装置，所述光场矫正装置包括：控制模块、支架以及安装于所述支架上的若干个探测器，所述瞳孔测量装置包括：阵列光源、图像采集模块以及图像处理模块；

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，各所述探测器分别安装于所述支架上的不同方位，所述光场亮度信息包括各所述探测器对应不同方位所采集的亮度测量值；

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述亮度测量值包括所述阵列光源中各个光源点的测量亮度；

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像处理模块，还用于在所述瞳孔图像中确定瞳孔中心，并获取所述瞳孔中心到所述阵列光源的距离值；

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述图像处理模块，还用于在接收到所述瞳孔图像时，对所述瞳孔图像进背景抠除；

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述亮度矫正的矫正公式为：

7.一种基于照明光场矫正的视力筛查方法，其特征在于，所述方法包括：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.一种视力筛查仪，其特征在于，所述视力筛查仪包括如权利要求1-6中任一项所述的基于照明光场矫正的视力筛查系统。

技术总结本申请公开一种基于照明光场矫正的视力筛查系统、方法及视力筛查仪，涉及医疗设备技术领域，该系统包括：光场矫正装置以及瞳孔测量装置，光场矫正装置包括：控制模块、支架以及安装于支架上的若干个探测器，瞳孔测量装置包括：阵列光源、图像采集模块以及图像处理模块；控制模块接收到各探测器采集的光场亮度信息时，根据光场亮度信息获得阵列光源的光场分布函数，并基于光场分布函数对阵列光源进行亮度调节；图像处理模块接收到用户的瞳孔图像时，根据光场分布函数以及用户的瞳孔位置确定照明矫正系数，并对瞳孔图像进行亮度矫正，获得视力筛查结果。本申请能矫正用户在不能精准对准情况下引起的测量误差，提高视力筛查结果的准确性。技术研发人员：刘峰,陆爱民,吕佳明,孙涛,王佳受保护的技术使用者：北京九辰智能医疗设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10