本申請涉及醫(yī)療設(shè)備，尤其涉及一種基于照明光場矯正的視力篩查系統(tǒng)、方法及視力篩查儀。

背景技術(shù)：

1、基于偏心照明原理的視力篩查儀，與現(xiàn)有檢影視力篩查方案的屈光度檢測設(shè)備相比，對被檢配合要求低，無接觸，可以快速評估屈光度、散光斜視等視力問題。適合需要大批量快速視力篩查的青少年視力防控應(yīng)用場景。

2、偏心照明視力篩查儀可以采用陣列光源對用戶眼部進行離軸照明，然后采集經(jīng)過瞳孔反射的視網(wǎng)膜圖像，根據(jù)偏心照明引起的圖像亮度梯度來計算球鏡、柱鏡和軸位特征以獲得視力篩查結(jié)果。

3、然而，由于用戶瞳孔與陣列光源的相對位置以及陣列光源的光場分布對視力篩查結(jié)果存在顯著影響，在實際應(yīng)用中難以確保用戶與作為快篩設(shè)備的偏心照明視力篩查儀進行精準對準，進而影響視力篩查結(jié)果的準確性。

4、上述內(nèi)容僅用于輔助理解本申請的技術(shù)方案，并不代表承認上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的主要目的在于提供一種基于照明光場矯正的視力篩查系統(tǒng)、方法及視力篩查儀，旨在解決由于被測用戶與設(shè)備難以精準對準，且測量結(jié)果容易受到用戶瞳孔與陣列光源的相對位置以及陣列光源的光場分布的影響，導(dǎo)致視力篩查結(jié)果的準確性較低的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)岢鲆环N基于照明光場矯正的視力篩查系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：光場矯正裝置以及瞳孔測量裝置，所述光場矯正裝置包括：控制模塊、支架以及安裝于所述支架上的若干個探測器，所述瞳孔測量裝置包括：陣列光源、圖像采集模塊以及圖像處理模塊；

3、所述控制模塊，用于在接收到各所述探測器采集的光場亮度信息時，根據(jù)所述光場亮度信息獲得所述陣列光源的光場分布函數(shù)，并基于所述光場分布函數(shù)對所述陣列光源進行亮度調(diào)節(jié)；

4、所述圖像采集模塊，用于將用戶基于亮度調(diào)節(jié)后的陣列光源所產(chǎn)生的瞳孔圖像發(fā)送至所述圖像處理模塊；

5、所述圖像處理模塊，用于在接收到所述用戶的瞳孔圖像時，根據(jù)所述光場分布函數(shù)以及所述用戶的瞳孔位置確定照明矯正系數(shù)，并根據(jù)所述照明矯正系數(shù)對所述瞳孔圖像進行亮度矯正，獲得視力篩查結(jié)果。

6、在一實施例中，各所述探測器分別安裝于所述支架上的不同方位，所述光場亮度信息包括各所述探測器對應(yīng)不同方位所采集的亮度測量值；

7、所述控制模塊，還用于在接收到各所述探測器采集的不同方位的亮度測量值時，基于多項式擬合方式初始化所述陣列光源的光場分布模型；

8、所述控制模塊，還用于根據(jù)所述亮度測量值對所述光場分布模型進行求解，獲得所述陣列光源的光場分布函數(shù)。

9、在一實施例中，所述亮度測量值包括所述陣列光源中各個光源點的測量亮度；

10、所述控制模塊，還用于根據(jù)所述光場分布函數(shù)獲得所述陣列光源中各個光源點的理論亮度；

11、所述控制模塊，還用于對比各所述光源點的理論亮度與測量亮度，根據(jù)對比結(jié)果確定待調(diào)節(jié)光源點，并對各所述待調(diào)節(jié)光源點進行亮度調(diào)節(jié)。

12、在一實施例中，所述圖像處理模塊，還用于在所述瞳孔圖像中確定瞳孔中心，并獲取所述瞳孔中心到所述陣列光源的距離值；

13、所述圖像處理模塊，還用于根據(jù)所述距離值和所述光場分布函數(shù)，確定照明矯正系數(shù)。

14、在一實施例中，所述圖像處理模塊，還用于在接收到所述瞳孔圖像時，對所述瞳孔圖像進背景摳除；

15、所述圖像處理模塊，還用于根據(jù)所述照明矯正系數(shù)對背景摳除后的所述瞳孔圖像進行亮度矯正，獲得視力篩查結(jié)果。

16、在一實施例中，所述亮度矯正的矯正公式為：

17、ipupil＝β(x,y)imeasure

18、式中，ipupil為最終瞳孔亮度，imeasure為原始測量亮度，β(x,y)為照明矯正系數(shù)，所述照明矯正系數(shù)為瞳孔中心(x，y)的函數(shù)。

19、此外，為實現(xiàn)上述目的，本申請還提出一種基于照明光場矯正的視力篩查方法，所述方法包括：

20、控制模塊在接收到各探測器采集的光場亮度信息時，根據(jù)所述光場亮度信息獲得陣列光源的光場分布函數(shù)，并基于所述光場分布函數(shù)對所述陣列光源進行亮度調(diào)節(jié)；

21、圖像采集模塊將用戶基于亮度調(diào)節(jié)后的陣列光源所產(chǎn)生的瞳孔圖像發(fā)送至所述圖像處理模塊；

22、圖像處理模塊在接收到所述用戶的瞳孔圖像時，根據(jù)所述光場分布函數(shù)以及所述用戶的瞳孔位置確定照明矯正系數(shù)，并根據(jù)所述照明矯正系數(shù)對所述瞳孔圖像進行亮度矯正，獲得視力篩查結(jié)果。

23、在一實施例中，所述方法還包括：

24、所述控制模塊在接收到各所述探測器采集的不同方位的亮度測量值時，基于多項式擬合方式初始化所述陣列光源的光場分布模型；

25、所述控制模塊根據(jù)所述亮度測量值對所述光場分布模型進行求解，獲得所述陣列光源的光場分布函數(shù)。

26、在一實施例中，所述方法還包括：

27、所述控制模塊根據(jù)所述光場分布函數(shù)獲得所述陣列光源中各個光源點的理論亮度；

28、所述控制模塊對比各所述光源點的理論亮度與測量亮度，根據(jù)對比結(jié)果確定待調(diào)節(jié)光源點，并對各所述待調(diào)節(jié)光源點進行亮度調(diào)節(jié)。

29、此外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種視力篩查儀，所述視力篩查儀包括如上文所述的基于照明光場矯正的視力篩查系統(tǒng)。

30、本申請?zhí)岢鲆环N基于照明光場矯正的視力篩查系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：光場矯正裝置以及瞳孔測量裝置，所述光場矯正裝置包括：控制模塊、支架以及安裝于所述支架上的若干個探測器，所述瞳孔測量裝置包括：陣列光源、圖像采集模塊以及圖像處理模塊；所述控制模塊，用于在接收到各所述探測器采集的光場亮度信息時，根據(jù)所述光場亮度信息獲得所述陣列光源的光場分布函數(shù)，并基于所述光場分布函數(shù)對所述陣列光源進行亮度調(diào)節(jié)；所述圖像采集模塊將用戶基于亮度調(diào)節(jié)后的陣列光源所產(chǎn)生的瞳孔圖像發(fā)送至所述圖像處理模塊；所述圖像處理模塊，用于在接收到所述用戶的瞳孔圖像時，根據(jù)所述光場分布函數(shù)以及所述用戶的瞳孔位置確定照明矯正系數(shù)，并根據(jù)所述照明矯正系數(shù)對所述瞳孔圖像進行亮度矯正，獲得視力篩查結(jié)果。由于本申請中根據(jù)探測器采集的光場亮度信息生成光場分布函數(shù)，并根據(jù)光場分布函數(shù)先對陣列光源進行亮度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了對陣列光源的標定，再在用戶視力篩查過程中，根據(jù)用戶的瞳孔位置確定的照明矯正系數(shù)再次進行亮度矯正，能夠矯正用戶不能精準對準情況下偏心照明引起的測量誤差，進而提高視力篩查結(jié)果的準確性。

技術(shù)特征：

1.一種基于照明光場矯正的視力篩查系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：光場矯正裝置以及瞳孔測量裝置，所述光場矯正裝置包括：控制模塊、支架以及安裝于所述支架上的若干個探測器，所述瞳孔測量裝置包括：陣列光源、圖像采集模塊以及圖像處理模塊；

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，各所述探測器分別安裝于所述支架上的不同方位，所述光場亮度信息包括各所述探測器對應(yīng)不同方位所采集的亮度測量值；

3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述亮度測量值包括所述陣列光源中各個光源點的測量亮度；

4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊，還用于在所述瞳孔圖像中確定瞳孔中心，并獲取所述瞳孔中心到所述陣列光源的距離值；

5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊，還用于在接收到所述瞳孔圖像時，對所述瞳孔圖像進背景摳除；

6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述亮度矯正的矯正公式為：

7.一種基于照明光場矯正的視力篩查方法，其特征在于，所述方法包括：

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

10.一種視力篩查儀，其特征在于，所述視力篩查儀包括如權(quán)利要求1-6中任一項所述的基于照明光場矯正的視力篩查系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開一種基于照明光場矯正的視力篩查系統(tǒng)、方法及視力篩查儀，涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括：光場矯正裝置以及瞳孔測量裝置，光場矯正裝置包括：控制模塊、支架以及安裝于支架上的若干個探測器，瞳孔測量裝置包括：陣列光源、圖像采集模塊以及圖像處理模塊；控制模塊接收到各探測器采集的光場亮度信息時，根據(jù)光場亮度信息獲得陣列光源的光場分布函數(shù)，并基于光場分布函數(shù)對陣列光源進行亮度調(diào)節(jié)；圖像處理模塊接收到用戶的瞳孔圖像時，根據(jù)光場分布函數(shù)以及用戶的瞳孔位置確定照明矯正系數(shù)，并對瞳孔圖像進行亮度矯正，獲得視力篩查結(jié)果。本申請能矯正用戶在不能精準對準情況下引起的測量誤差，提高視力篩查結(jié)果的準確性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉峰,陸愛民,呂佳明,孫濤,王佳
受保護的技術(shù)使用者：北京九辰智能醫(yī)療設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10