眼底攝像裝置及其成像方法
【專利摘要】本發(fā)明揭露一種眼底攝像裝置及其成像方法。眼底攝像裝置包含一發(fā)光模塊、一分光單元、一單色式感光元件及一影像合成模塊。發(fā)光模塊分別發(fā)出復數(shù)個單色光源。分光單元位于發(fā)光模塊的光路上。分光單元分別反射復數(shù)個單色光源至一待測者的眼底，再經(jīng)由眼底反射，以分別成為一反射光線。單色式感光元件分別接收各反射光線，并分別據(jù)以產(chǎn)生對應(yīng)各單色光源的一單色影像。影像合成模塊接收各單色影像，以合成為一彩色影像。以此，本發(fā)明可具有品質(zhì)良好的眼底成像，且可降低成本。
【專利說明】眼底攝像裝直及其成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種攝像裝置及其成像方法，特別是關(guān)于一種眼睛的光學影像，以應(yīng)用于眼睛檢測的眼底攝像裝置及其成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行的眼睛檢測裝置大多包含眼壓計、驗光機及眼底攝像裝置等等；眼睛的視網(wǎng)膜后方稱為眼底，而眼底攝像裝置則是用來觀察眼底的光學檢測裝置。眼底攝像裝置主要用來檢查眼底的黃斑部及視神經(jīng)有無病變，例如通過眼底光學影像裝置可以診斷一些眼底的病變?nèi)缜喙庋?、視神?jīng)炎或黃斑部病變；又或者是由于觀察眼底就能直接看到血管，因此也可作為糖尿病視網(wǎng)膜病變并發(fā)癥的篩檢工具。
[0003]已知的眼底攝像裝置主要是將單一光源投射到待測者的眼底，此時光源會被待測者的眼底所反射或散射，并成像于感光元件上，以此眼科醫(yī)師將可以觀看到待測者眼底的情形，如美國專利號US2011/0299036 ;因眼底所反射或散射較為微弱而導致成像較不易，然而已知技術(shù)利用單一光源進行投射時，為使成像良好則可能增強光源的強度，此時卻使得瞳孔因光源的增強而縮小，因此造成眼底可檢驗的面積隨之縮小。另一部分的已知技術(shù)會于增加光源強度的同時，對待測者的眼睛施加散瞳劑，而散瞳劑會使待測者的眼睛產(chǎn)生不適感，對待測者而言，其實為一大困擾。
[0004]綜觀前述問題，本發(fā)明的發(fā)明人思索并設(shè)計一種眼底攝像裝置及其成像方法，以針對現(xiàn)有技術(shù)的缺失加以改善，進而增進產(chǎn)業(yè)上的實施利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于上述已知技術(shù)問題，本發(fā)明的目的就是在提供一種眼底攝像裝置及成像方法，以解決已知技術(shù)的眼底成像不易等問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種眼底攝像裝置，其包含發(fā)光模塊、分光單元、單色式感光元件及影像合成模塊。發(fā)光模塊分別發(fā)出復數(shù)個單色光源。分光單元位于發(fā)光模塊的光路上，并分別反射復數(shù)個單色光源至待測者的眼底，再經(jīng)由眼底反射，以分別成為反射光線。單色式感光元件分別接收各反射光線，并分別據(jù)以產(chǎn)生對應(yīng)各單色光源的單色影像。影像合成模塊接收各單色影像，以合成為彩色影像。
[0008] 較佳地，還可包含遮罩模塊，其可緊密地貼合于待測者的眼部，以隔絕外界光源進入待測者的眼球。
[0009]較佳地，還可包含定位模塊，其可夾持或支撐待測者的臉部，使眼底維持于反射光線的光路上。
[0010]較佳地，還可包含感測模塊及防手振模塊；感測模塊感測眼底攝像裝置的振動，以產(chǎn)生振動訊號；防手振模塊可根據(jù)振動訊號進行振動補償。
[0011]較佳地，還可包含影像辨識模塊，其可由各單色影像中辨識出預定影像特征，影像合成模塊依據(jù)預定影像特征，以進行將各單色影像合成為彩色影像。
[0012]較佳地，還可包含光學元件組，其位于眼底與單色式感光元件之間的光路上，以通過光學元件組放大或縮小反射光線成像于單色式感光元件的尺寸。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的目的，再提出一種成像方法，以應(yīng)用于眼底攝像裝置，其包含下列步驟:提供發(fā)光模塊分別發(fā)出復數(shù)個單色光源；利用分光單元位于發(fā)光模塊的光路上，并分別反射復數(shù)個單色光源至待測者的眼底，再經(jīng)由眼底反射，以分別成為反射光線；以單色式感光元件分別接收各反射光線，并分別據(jù)以產(chǎn)生對應(yīng)各單色光源的單色影像；以及通過影像合成模塊接收各單色影像，以合成為彩色影像。
[0014]較佳地，還可包含遮罩模塊；成像方法還可包含下列步驟:通過遮罩模塊緊密地貼合于待測者的眼部，以隔絕外界光源進入待測者的眼球。
[0015]較佳地，還可包含定位模塊，所述成像方法還可包含下列步驟:以定位模塊夾持或支撐待測者的臉部，使眼底維持于反射光線的光路上。
[0016]較佳地，還可包含下列步驟:以感測模塊感測眼底攝像裝置的振動，以產(chǎn)生振動訊號；以及以防手振模塊根據(jù)振動訊號進行振動補償。
[0017]較佳地，還可包含下列步驟:以影像辨識模塊由各單色影像中辨識出預定影像特征；以及以影像合成模塊依據(jù)預定影像特征，以進行將各單色影像合成為彩色影像。
[0018]較佳地，還可包含光學元件組，其位于眼底與單色式感光元件之間的光路上，以通過光學元件組放大或縮小反射光線成像于單色式感光元件的尺寸。
[0019]承上所述，依本發(fā)明的眼底攝像裝置及其成像方法，其可具有一或多個下述優(yōu)點；
[0020](I)此眼底攝像裝置及其成像方法可通過使用復數(shù)個單色光源，且應(yīng)用眼睛對于不同波長的接收度的不同，而可于適當光源強度下以投射至眼底，以此可有效地得到更大范圍的眼底影像。
[0021](2)此眼底攝像裝置及其成像方法可通過使用單色式感光元件，以此可有效地降低成本。
[0022](3)此眼底攝像裝置及其成像方法可通過使用單色式感光元件，在感光元件的面積相同下，單色式感光元件相較彩色式感光元件可提高解析度，或在相同解析度下，單色式感光元件相較彩色式感光元件可縮小其尺寸，以此可有效提升影像品質(zhì)或縮小體積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的眼底攝像裝置的方塊圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的眼底攝像裝置的示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明的眼底攝像裝置的一實施例的第一示意圖。
[0026]圖4為本發(fā)明的眼底攝像裝置的一實施例的第二示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明的眼底攝像裝置的另一實施例的第一示意圖。
[0028]圖6為本發(fā)明的眼底攝像裝置的另一實施例的第二示意圖。
[0029]圖7為本發(fā)明的成像方法的步驟圖。
【具體實施方式】[0030]為利貴審查員了解本發(fā)明的技術(shù)特征、內(nèi)容與優(yōu)點及其所能達成的功效，以下將本發(fā)明配合附圖，并以實施例的表達形式詳細說明如下，而其中所使用的圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發(fā)明實施后的真實比例與精準配置，故不應(yīng)就附圖的比例與配置關(guān)系解讀、局限本發(fā)明于實際實施上的權(quán)利范圍，事先聲明。
[0031]請參閱圖1，其為本發(fā)明的眼底攝像裝置的方塊圖。如圖所示，本發(fā)明提供一種眼底攝像裝置1，其包含了發(fā)光模塊10、分光單元11、單色式感光元件12及影像合成模塊13。發(fā)光模塊10分別發(fā)出復數(shù)個單色光源101。分光單兀11位于發(fā)光模塊10的光路上，并分別反射復數(shù)個單色光源101至待測者2的眼底21，再經(jīng)由眼底21反射，以分別成為反射光線211。單色式感光元件12可為互補式金氧半導體元件(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor, CMOS)或電荷I禹合兀件(Charge-Coupled-Device, CCD),其分別接收各反射光線211，并分別據(jù)以產(chǎn)生對應(yīng)各單色光源101的單色影像121。影像合成模塊13接收各單色影像121，以合成為彩色影像131。
[0032]值得注意的是，單色光源101可為紅色、綠色、藍色或因應(yīng)人眼的可見光波長(400~700nm)區(qū)段而進行調(diào)整。因人眼對可見各波長的光源感知度不同，若將單色光源101選擇使用感知度較低的波長光源，則可在增加光強度下，而不致使待測者2的瞳孔縮小，因此可獲得較大范圍的眼底影像。
[0033]請進一步參閱圖2，其為本發(fā)明的眼底攝像裝置的示意圖。具體而言，欲拍攝眼底的影像時，使用者可先控制或自動地使發(fā)光模塊10依序的發(fā)出復數(shù)個單色光源101，于本實施例中是以三個單色光源101作為示例，但不以此為限。當發(fā)光模塊10發(fā)射第一單色光源1011，其經(jīng)由光路上分光單元11的反射，而使其光路轉(zhuǎn)向往待測者2的眼底21射入。眼底21將第一單色光源1011反射或散射出以形成反射光線211，且反射光線211穿透過分光單元11而投射至單色式感光元件12上。此時，單色式感光元件12將反射光線211的光學訊號轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號，以產(chǎn)生第一單色影像1211。接著，發(fā)光模塊10發(fā)射第二單色光源1012，并以同樣的方式形成第二單色影像1212后，發(fā)光模塊10發(fā)射第三單色光源1013，來形成第三單色影像1213。當?shù)谝粏紊跋?211、第二單色影像1212、第三單色影像1213分別形成后，影像合成模塊13再將三者進行合成，以形成彩色影像131。其影像合成的手段為此領(lǐng)域的技術(shù)工作者所熟知，例如已知的三原色灰階影像合成為彩像影像的方式，故在此不再贅述。
[0034]請一并參閱圖3及圖4 ;圖3為本發(fā)明的眼底攝像裝置的一實施例的第一示意圖；圖4為本發(fā)明的眼底攝像裝置的一實施例的第二示意圖。本實施例與前述類似，其類似的部分于此不再贅述。如圖所示，本實施例的眼底攝像裝置I是以一般式的眼底照相機(Fundus Camera)作為示例，其中眼底攝像裝置I`還可包含遮罩模塊14及定位模塊15。遮罩模塊14可為單眼式或雙眼式的眼罩，其可利用軟性材質(zhì)(如泡綿或橡膠等)制成。定位模塊15用以夾持或支撐待測者2的臉部，使待測者2的眼底21可維持于各單色光源101及各反射光線211的光路上。
[0035]進一步的說，影像合成模塊13在進行影像合成時，若各單色影像121的眼底位置分別位于影像中的不同位置，此情形可能造成像影像合成模塊13進行影像合成困難度提高，或者是因為晃動等情形而造成影像模糊，使得影像合成模塊13合成的彩像影像131銳利度或清晰度不佳，而造成檢測人員(如醫(yī)師)于檢測上的困難，更甚可能造成檢測人員的誤判。因此，當待測者2進行眼底檢查時，其可將臉部放置于定位模塊15上，以使定位模塊15可確實地支撐待測者2的臉部(如下顎)，進而可讓待測者2的眼底可維持于相同位置，也可減少晃動。另一方面，待測者2可將其眼部緊貼于遮罩模塊14，以此可隔絕外界光源進入待測者2的眼球或眼底21，以影響各單色影像121的成像。
[0036]順帶一提的是，眼底攝像裝置I還可包含光學元件組16，其可具有至少一透鏡或至少一光圈等，光學元件組16可位于眼底21與單色式感光元件12間的光路上，以通過光學元件組16放大或縮小反射光線211成像于單色式感光元件12的尺寸。
[0037]請參閱圖5及圖6 ;圖5為本發(fā)明的眼底攝像裝置的另一實施例的第一示意圖；圖6為本發(fā)明的眼底攝像裝置的另一實施例的第二示意圖。本實施例與前述類似，其類似的部分于此不再贅述。如圖所示，本實施例的眼底攝像裝置I是以手持式的眼底照相機(FundusCamera)作為示例。眼底攝像裝置I還可包含感測模塊17及防手振模塊18。感測模塊17其可包含位置感測器和角速度感測器(未繪示于圖中)，以感測眼底攝像裝置I的振動，以產(chǎn)生振動訊號171，并傳送至防手振模塊18。感測模塊17通過位置感測器以得知眼底攝像裝置I的位置移動量。感測模塊17可通過角速度感測器以得知眼底攝像裝置I的角速度變化量。防手振模塊18根據(jù)振動訊號171進行振動補償181，其振動補償方式可利用機械式地移動單色式感光元件12，以進行振動補償181。上述防手振的手段為此領(lǐng)域的技術(shù)工作者所熟知，故在此不再加以描述。
[0038]當檢測人員手持眼底攝像裝置I對待測者2進行眼底檢測時，利用防手振的方式以改善手持時可能產(chǎn)生的振動或位置偏移，進而減少模糊或錯位的影像的產(chǎn)生。
[0039]另一方面，眼底攝像裝置I還包含影像辨識模塊19。影像辨識模塊19由各單色影像121中辨識出預定影像特征1214，并提供至影像合成模塊13。影像合成模塊13依據(jù)預定影像特征1214為各單色影像121的對位點，以進行將各單色影像121合成為彩色影像131。其中預定影像特征1214可利用眼底21均具有的視神經(jīng)盤，而加以進行辨識或?qū)ξ缓铣伞Ｉ鲜鲇跋癖孀R的手段為此·領(lǐng)域的技術(shù)工作者所熟知，故在此不再加以描述。通過影像辨識后疊合的方式可減少眼底21無法確實地位于光路上所產(chǎn)生的錯誤影像或疊合失敗。
[0040]請參閱圖7，其為本發(fā)明的成像方法的步驟圖。如圖所示，本發(fā)明的成像方法，其適用于眼底攝像裝置。成像方法包含下列步驟:
[0041]S71:提供發(fā)光單元分別發(fā)出復數(shù)個單色光源；
[0042]S72:利用分光單元位于發(fā)光單元的光路上，并分別反射復數(shù)個單色光源至待測者的眼底，再經(jīng)由眼底反射，以分別成為反射光線；
[0043]S73:以單色式感光元件分別接收各反射光線，并分別據(jù)以產(chǎn)生對應(yīng)各單色光源的單色影像；以及
[0044]S74:通過影像合成模塊接收各單色影像，以合成為彩色影像。
[0045]本發(fā)明的眼底攝像裝置的成像方法的詳細說明以及實施方式已于前面敘述本發(fā)明的攝像裝置時描述過，在此為了簡略說明便不再敘述。
[0046]以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于后附的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種眼底攝像裝置，其特征在于，它包含: 發(fā)光模塊，分別發(fā)出復數(shù)個單色光源； 分光單元，位于所述發(fā)光模塊的光路上，并分別反射所述復數(shù)個單色光源至待測者的眼底，再經(jīng)由所述眼底反射，以分別成為反射光線； 單色式感光元件，分別接收各所述反射光線，并分別據(jù)以產(chǎn)生對應(yīng)各所述單色光源的單色影像；以及 影像合成模塊，接收各所述單色影像，以合成為彩色影像。
2.如權(quán)利要求1所述的眼底攝像裝置，其特征在于，還包含遮罩模塊，緊密地貼合于所述待測者的眼部，以隔絕外界光源進入所述待測者的眼球。
3.如權(quán)利要求1所述的眼底攝像裝置，其特征在于，還包含定位模塊，夾持或支撐所述待測者的臉部，使所述眼底維持于所述反射光線的光路上。
4.如權(quán)利要求1所述的眼底攝 像裝置，其特征在于，還包含感測模塊及防手振模塊，所述感測模塊感測所述眼底攝像裝置的振動，以產(chǎn)生振動訊號，所述防手振模塊根據(jù)所述振動訊號進行振動補償。
5.如權(quán)利要求1所述的眼底攝像裝置，其特征在于，還包含影像辨識模塊，由各所述單色影像中辨識出預定影像特征，所述影像合成模塊依據(jù)所述預定影像特征，以進行將各所述單色影像合成為所述彩色影像。
6.如權(quán)利要求1所述的眼底攝像裝置，其特征在于，還包含光學元件組，位于所述眼底與所述單色式感光元件之間的光路上，以通過所述光學元件組放大或縮小所述反射光線成像于所述單色式感光元件的尺寸。
7.一種成像方法，以應(yīng)用于眼底攝像裝置，其特征在于，包含下列步驟: 提供發(fā)光模塊分別發(fā)出復數(shù)個單色光源； 利用分光單元位于所述發(fā)光模塊的光路上，并分別反射所述復數(shù)個單色光源至待測者的眼底，再經(jīng)由所述眼底反射，以分別成為反射光線； 以單色式感光元件分別接收各所述反射光線，并分別據(jù)以產(chǎn)生對應(yīng)各所述單色光源的單色影像；以及 通過影像合成模塊接收各所述單色影像，以合成為彩色影像。
8.如權(quán)利要求7所述的成像方法，其特征在于，還包含遮罩模塊，所述成像方法還包含下列步驟: 通過所述遮罩模塊緊密地貼合于所述待測者的眼部，以隔絕外界光源進入所述待測者的眼球。
9.如權(quán)利要求7所述的成像方法，其特征在于，還包含定位模塊，所述成像方法還包含下列步驟: 以所述定位模塊夾持或支撐所述待測者的臉部，使所述眼底維持于所述反射光線的光路上。
10.如權(quán)利要求7所述的成像方法，其特征在于，還包含下列步驟: 以感測模塊感測所述眼底攝像裝置的振動，以產(chǎn)生振動訊號；以及 以防手振模塊根據(jù)所述振動訊號進行振動補償。
11.如權(quán)利要求7所述的成像方法，其特征在于，還包含下列步驟:以影像辨識模塊由各所述單色影像中辨識出預定影像特征；以及以所述影像合成模塊依據(jù)所述預定影像特征，以進行將各所述單色影像合成為所述彩色影像。
12.如權(quán)利要求7所述的成像方法，其特征在于，還包含光學元件組，位于所述眼底與所述單色式感光元件之間的光路上，以通過所述光學元件組放大或縮小所述反射光線成像于所述單色式感光元件 的尺寸。
【文檔編號】A61B3/12GK103565402SQ201210271830
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】徐振強 申請人:華晶科技股份有限公司