一種角膜定位系統(tǒng)及定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種角膜定位系統(tǒng)及定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]角膜病是全球范圍內(nèi)第二致盲眼病，并且以每年150-200萬病例的速度遞增。角膜移植是目前治療角膜盲唯一有效的方法，而角膜移植材料的來源主要是角膜捐獻和角膜替代品，如脫細胞角膜基質(zhì)等。雖然角膜移植的成功率相當(dāng)高，排斥率很低，但是角膜移植后眼睛視力的恢復(fù)卻很不如人意，主要的表現(xiàn)就是不規(guī)則散光，由于角膜移植無法克服不規(guī)則散光的存在。目前角膜移植中的難題即如何定位角膜。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，角膜的定位是在角膜移植手術(shù)前做角膜曲率和角膜地形圖檢查，得到角膜的位置信息，由于現(xiàn)有技術(shù)中進行角膜定位時需要放置角膜定位環(huán)來輔助定位，這種定位步驟比較繁瑣，且系統(tǒng)的誤差幾率比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實施例提供一種角膜定位系統(tǒng)及定位方法，以提高角膜定位中的準確性，降低勞動量。
[0005]為達到上述目的，一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種角膜定位系統(tǒng)，包括:機械臂組件，圖像識別系統(tǒng)，與所述圖像識別系統(tǒng)相對設(shè)置的背景組件，以及與所述圖像識別系統(tǒng)連接的計算定位系統(tǒng)；其中，所述機械臂組件用于將裝有待定位角膜的角膜包裝體移至所述圖像識別系統(tǒng)和所述背景組件之間；
[0006]所述背景組件用于提供背景光；
[0007]所述圖像識別系統(tǒng)用于，獲取所述角膜包裝體在所述背景光的作用下形成的圖像；
[0008]所述計算定位系統(tǒng)用于，對所述圖像識別系統(tǒng)獲取的圖像進行分析計算，獲得所述角膜的位置信息。
[0009]本發(fā)明實施例提供的角膜定位系統(tǒng)，角膜包裝體用于盛放待定位的角膜，當(dāng)需要對角膜包裝體中的角膜進行定位時，通過機械臂組件將角膜包裝體移動至圖像識別系統(tǒng)和背景組件之間，利用背景組件提供背景光照射角膜包裝體，通過在圖像識別系統(tǒng)中獲取所述背景組件透過所述機械臂組件夾持的角膜包裝體的背景光形成的圖像，進一步，通過計算定位系統(tǒng)對所述圖像識別系統(tǒng)獲取的圖像進行分析計算，獲取所述角膜的位置信息。本發(fā)明實施例提供的角膜定位系統(tǒng)不僅可以提高角膜定位的效率及準確性，而且降低了工人勞云力量。
[0010]第二方面，本發(fā)明的實施例還提供了一種角膜的定位方法，包括以下步驟:在初始位置通過機械臂組件夾持住裝有待定位角膜的角膜包裝體；
[0011]通過機械臂組件將所述角膜包裝體移動至圖像識別系統(tǒng)和背景組件之間；
[0012]通過所述背景組件提供背景光，并通過圖像識別系統(tǒng)獲取所述角膜包裝體在所述背景光的作用下形成的圖像；
[0013]利用計算定位系統(tǒng)對所述圖像識別系統(tǒng)獲取的圖像進行分析計算，獲得所述角膜的位置信息。
[0014]本發(fā)明實施例提供的角膜的定位方法，當(dāng)需要對角膜定位時，可將待定位角膜盛放于角膜包裝體中，通過機械臂組件將裝有待定位角膜的角膜包裝體移至圖像識別系統(tǒng)和背景組件之間，通過背景組件提供背景光，通過圖像識別系統(tǒng)獲取所述角膜包裝體在所述背景光的作用下形成的圖像，此時，利用計算定位系統(tǒng)對圖像識別系統(tǒng)獲取的圖像進行分析計算，便可獲取角膜的位置信息。本發(fā)明實施例提供的角膜定位系統(tǒng)不僅可以提高角膜定位中的準確性，而且降低了工人勞動量。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明實施例一提供的角膜定位系統(tǒng)的立體圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例一提供的角膜定位系統(tǒng)的俯視圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實施例一提供的背景組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實施例一提供的背景組件與圖像識別系統(tǒng)定位時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明實施例一提供的夾持組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為本發(fā)明實施例一提供的樣品臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7為本發(fā)明實施例一提供的計算定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8為本發(fā)明實施例二提供的角膜定位系統(tǒng)的流程圖一；
[0024]圖9為本發(fā)明實施例二提供的角膜定位系統(tǒng)的流程圖二；
[0025]圖10為本發(fā)明實施例二提供的角膜定位系統(tǒng)的流程圖三；
[0026]圖11為本發(fā)明實施例三提供的角膜定位系統(tǒng)的流程圖一；
[0027]圖12為本發(fā)明實施例三提供的角膜定位系統(tǒng)的流程圖二；
[0028]圖13為本發(fā)明實施例三提供的角膜定位系統(tǒng)的流程圖三；
[0029]圖14為本發(fā)明實施例三提供的角膜定位系統(tǒng)的流程圖四；
[0030]圖15為本發(fā)明實施例三提供的角膜定位系統(tǒng)的流程圖五；
[0031]圖16為本發(fā)明實施例三提供的角膜定位系統(tǒng)的流程圖六。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0033]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。在本發(fā)明中χ、γ軸兩個方向的定義為:x—水平橫軸；Υ—垂直的豎軸。
[0034]實施例一
[0035]—方面，參見圖1和圖2，參見圖1和圖2為本發(fā)明實施例提供的一種角膜定位系統(tǒng)，包括:機械臂組件5，圖像識別系統(tǒng)7，與圖像識別系統(tǒng)相對設(shè)置的背景組件1，以及與圖像識別系統(tǒng)7連接的計算定位系統(tǒng)8 ;其中，機械臂組件5用于，將裝有待定位角膜的角膜包裝體(圖1中未圖出)移至圖像識別系統(tǒng)7和背景組件1之間；背景組件1，用于提供背景光；圖像識別系統(tǒng)7用于，獲取所述獲取角膜包裝體在所述背景光的作用下形成的圖像；計算定位系統(tǒng)8 (圖中未畫出)，用于對圖像識別系統(tǒng)7獲取的圖像進行分析計算，獲得角膜的位置信息。
[0036]本發(fā)明實施例提供的角膜定位系統(tǒng)，當(dāng)需要對角膜定位時，可將角膜裝于角膜包裝體中，通過機械臂組件將裝有待定位角膜的角膜包裝體移至圖像識別系統(tǒng)和背景組件之間，通過背景組件提供背景光，通過圖像識別系統(tǒng)所述角膜包裝體在所述背景光的作用下形成的圖像；然后，利用計算定位系統(tǒng)對圖像識別系統(tǒng)獲取的圖像進行分析計算，便可獲得角膜的位置信息。本發(fā)明實施例提供的角膜定位系統(tǒng)不僅可以提高角膜定位中的準確性，而且降低了工人勞動量。
[0037]其中，本發(fā)明實施例對所述角膜包裝體的材料、形狀和尺寸不作具體限定，優(yōu)選的，為了方便背景組件提供的背景光透過裝有待定位角膜的所述角膜包裝體時形成圖像，優(yōu)選的，本發(fā)明實施例的角膜包裝體采用表面光滑的透明勻質(zhì)材料，使得當(dāng)背景組件1提供的背景光能夠直接穿透位于角膜包裝體中的角膜使其在所述定位屏11中形成圖像；
[0038]其中，為了使所述機械臂組件5處于夾緊狀態(tài)時，能夠夾緊所述角膜包裝體，優(yōu)選的，所述該角膜包裝體的形狀可以根據(jù)所述機械臂組件5的夾持組件53的夾持形狀進行設(shè)計，示例性的，可以將所述角膜包裝體設(shè)計為所述機械臂組件5的夾持組件53容易夾持的形狀，本發(fā)明實施例對此不作限制。只要當(dāng)所述機械臂組件5處于夾緊狀態(tài)時，能夠夾緊所述角膜包裝體并帶動所述角膜包裝體移動即可。
[0039]其中，所述角膜包裝體的厚度，應(yīng)該小于等于當(dāng)所述機械臂組件5的夾持組件53的處于打開狀態(tài)時的最大打開距離，本發(fā)明實施例對此不做限制。
[0040]其中，對角膜包裝體中的角膜不做限定，所有需要定位的角膜均可以作為本發(fā)明的角膜。
[0041]其中，對所述圖像識別系統(tǒng)7的具體結(jié)構(gòu)不作限定，只要所述圖像識別系統(tǒng)7能夠獲取背景組件透過機械臂組件5夾持的角膜包裝體的背景光形成的圖像即可。優(yōu)選的，本發(fā)明實施例的圖像識別系統(tǒng)7為攝像頭，該攝像頭用于掃描背景組件1透過機械臂組件5夾持的角膜包裝體的背景光形成的圖像，以獲取角膜透過背景光形成的圖像。
[0042]如圖3所示，進一步的，背景組件1包含定位屏11和光源12，所述光源12設(shè)置在所述定位屏11的相對于所述圖像識別系統(tǒng)7的后方。
[0043]其中，本發(fā)明實施例對所述定位屏11的材質(zhì)不作限定，可以根據(jù)需要進行選擇，為了對角膜包裝體中的角膜進行準確定位，示例性的，在實際應(yīng)用中，可以在所述定位屏11上設(shè)置一個二維坐標系，坐標系的X軸為該定位屏11下框邊、Y軸為與下邊框相鄰的所述定位屏11的左框邊，在該定位屏11上的任意位置都可以利用該坐標系中的坐標(X，y)來標識。例如，在實際應(yīng)用中，背景光透過機械臂組件5夾持的角膜包裝體在該定位屏11上形成圖像時，記錄該圖像中每個像素點處于坐標系中的位置A(xl，yl)，Β(χ2，γ2)...Ν(χη，yn)。
[0044]其中，本發(fā)明實施例對定位屏11的后方的光源12的具體顏色不作限定，只要所述光源12能夠提供背景光使得該背景光透過機械臂組件5夾持的角膜包裝體時在定位屏11上能夠形成圖像即可。
[0045]進一步優(yōu)選的，為了獲取定位更加準確的角膜定位圖像，所述攝像頭的中心位置設(shè)置在所述定位屏11的垂直中心線上。參見圖4，示例性的，可以采用同一個十字模板2，來校準圖像識別系統(tǒng)7即攝像頭的中心位置與所述定位屏11的中心位置是否正對設(shè)置，優(yōu)選的，該十字模板2以乙酸鹽墨打印。
[0046]為了方便角膜包裝體沿水平方向和垂直方向移動，機械臂組件5包括水平移動組件52、豎直移動組件51和夾持組件53，水平移動組件52可帶動豎直移動組件51和夾持組件53沿平行于所述定位屏11表面的水平方向往復(fù)移動，豎直移動組件51可帶動夾持組件53沿平行于所述定位屏11表面的豎