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用于在眼科仪器中可比性成像的方法和装置

阅读：784发布：2020-07-27

专利汇可以提供用于在眼科仪器中可比性成像的方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及用于在眼科仪器中可比性成像的一种方法和至少一种装置。通过一种半自动白平衡可以实现颜色再现的改进。出于这个目的，一些光从照明光束路径耦合出或去除，这样使得这种光可以被引导至一个RGB 传感器上，该传感器定位于一个适合的位置处并且检测颜色和强度数据并将这些数据传输至一个数据采集系统并且存储它们，并且在一个另外的步骤中，可以将它们与眼睛的图像数据进行比较并且将这些数据存储为参考数据和修正数据。，下面是用于在眼科仪器中可比性成像的方法和装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于在眼科仪器中可比性成像的方法，其特征在于，从有且仅有的一个光源(1)的照明光束路径解耦或去除或直接地引导该光的至少一部分，以使得这部分光撞击在一个RGB 传感器(3)上，该方法无需使用其它光源，一个光学单元(5)将由光源(1)发射的光从眼睛导引至眼睛数据采集单元(6)，该传感器定位于一个适合的点处并且采集颜色和强度数据，并将这些数据传输至一个数据系统(7)或一个具有计算单元的数据单元和处理单元(P；
R)，处理并且存储所述数据，以使得在一个另外的步骤中将这些数据与来自眼睛(4)的图像数据的那些数据进行比较，来自眼睛的图像数据的那些数据被引导通过一个眼睛数据采集单元(6)并且同样地采集并存储在该数据系统(7)或该具有计算单元的数据单元和处理单元(P；R)中，其中参考数据和修正数据得到计算、存储并保持为从时间t1处比较可利用，时间t1处的参考数据和修正数据被用作对一个图像记录的稍后时间t1+n处的数据的一个比较以便平衡并修正在时间t1+n处的数据。
2.如权利要求1所述的用于在眼科仪器中可比性成像的方法，其特征在于，从这一比较建立的参考数据和修正数据被用作带有修正系数的参考数据以便在一个图像单元(8；A)上产生该眼睛的可比较的差值平衡的图像。
3.如权利要求1所述的用于在眼科仪器中可比性成像的方法，其特征在于，存在该光源的一个参考值采集用作所有记录图像的参考，该参考值采集无干扰，这样使得它可以确保该光的相同状态。
4.如权利要求1所述的用于在眼科仪器中可比性成像的方法，其特征在于，一个模块化数据采集和数据处理系统被用作数据系统或用作具有计算单元的数据单元和处理单元。
5.如权利要求1所述的用于在眼科仪器中可比性成像的方法，其特征在于，一个RGB区域传感器被用作眼睛数据采集单元(6)。
6.如权利要求1所述的用于在眼科仪器中可比性成像的方法，其特征在于，所述眼科仪器是狭缝灯或眼底照相机。
7.一种用于在眼科仪器中可比性成像的装置，该装置包括：
-有且仅有的一个光源(1)，
-一个RGB传感器(3)，该传感器定位于一个适合的点处并且能够至少部分地采集由该光源(1)发射的光的颜色和强度数据，
-一个眼睛数据采集单元(6)，该单元可以接收来自眼睛(4)的颜色和强度数据，-一个光学单元(5)，该光学单元(5)将由该光源(1)发射的光从眼睛导引至眼睛数据采集单元(6)，
-一个数据系统(7)或一个具有计算单元的数据单元和处理单元(P；R)，该系统或单元可以采集、计算、存储、比较之前测量的来自光源(1)和眼睛(4)的数据，并且将这些数据保持为可用作参考值和修正值，时间t1处的参考数据和修正数据可被用作对一个图像记录的稍后时间t1+n处的数据的一个比较以便平衡并修正在时间t1+n处的数据。
8.如权利要求7所述的用于在眼科仪器中可比性成像的装置，其特征在于，该数据系统(7)或该具有计算单元的数据单元和处理单元(P；R)连接至一个图像记录单元(8)或包括一个图像输出单元(A)。
9.如权利要求7所述的用于在眼科仪器中可比性成像的装置，其特征在于，一个偏转单元(2)被布置在由该光源发射的光中，该偏转单元可以将来自该光源的光导引至该RGB传感器(3)上。
10.如权利要求7所述的用于在眼科仪器中可比性成像的装置，其特征在于，该眼睛数据采集单元(6)是一个RGB区域传感器。
11.如权利要求7所述的用于在眼科仪器中可比性成像的装置，其特征在于，所述眼科仪器是狭缝灯或眼底照相机。

说明书全文

用于在眼科仪器中可比性成像的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于在眼科仪器中可比性成像的一种方法和至少一种装置。由于半自动白平衡，可以获得颜色再现的改进。

背景技术

[0002] 狭缝灯是最重要的眼科检查仪器之一，借助于这种仪器眼科医师或验光师可以立体地检查眼睛。这种仪器向检查者提供了以下可能：将一个严格限定的狭缝形光束引导到眼睛上，可以对该光束的宽度进行修改。同时，所述检查者有机会通过一个反射光显微镜观察眼睛。由于不同的曝光方法（弥漫性的、直接的、聚焦的、间接的、再倾斜的（regredient）、横向的，等等）和可变的光狭缝宽度，从而有可能检查眼睛的几乎全部前部、中部以及后部，一直到位于外周较远的视网膜区域。

[0003] 最先进的狭缝灯允许与多个数字照相机组合以便通过影片或通过相片记录发现（http://de.Wikipedia.org/wiki）。

[0004] 在眼科仪器（例如眼底照相机，甚至视网膜照相机）的情况下做出眼睛后部（视网膜）的照相记录。

[0005] 这些照相记录支持眼睛诊断并且用于使病理变化可见并得到记录。

[0006] 作为举例，眼底照相机配备有一个可商购的数字反射照相机和一个环形闪光灯，从而能够获得高分辨率图像，这些图像可以被保存在一个数字患者记录中或以印刷的形式存储在记录卡片中。因此，与借助于一个狭缝灯或眼底镜进行检查的情况不同，这还允许由第三方随后评估或监测疾病的进程。

[0007] 在眼科仪器中，用于适配（修正）一个图像的颜色的方法是已知的，该图像应被显示在一个监测设备上或是用于存储以便进行比较检查的目的，存储以便于进行比较检查必须进行并且重复相对长的时段。

[0008] 如果要使该图像可见，那么颜色可通过用于开发图像数据的一个程序或者是颜色适配（修正）函数来适配。DE 601 28 315 T2已经披露了一种眼底照相机，其中一个光学照相系统具有用于光电照相眼底的一个照相元件，该照相元件在来自一个照明光源的照明光中被照亮用于照相；一个监测设备，该监测设备包含照相的眼底的一个图像；一个颜色适配数据输入设备，该设备用于输入颜色适配数据以便在显示在该监测设备上的图像上产生颜色调整；一个颜色适配设备，该颜色适配设备用于在所输入的颜色适配数据的基础上对该图像产生颜色适配；以及一个存储设备，该存储设备用于存储有关该图像的数据，该光学照相系统用于根据其颜色关联该数据。

[0009] 还已知白平衡使照相机对记录位置处的光的色温敏感。图像的数字记录，如同类似技术同样允许色温适应于这些光条件。人眼也具有这种能力；这被称为色适应。在自动平衡的情况下，照相机寻找对其呈现白色的一个区域。如果一个近乎于白色的区域处于视野之中，那么所实现的结果是良好的；否则该图像的最亮光斑会被评估。然而，如果这个位置不是中性灰色而是有色的，那么该平衡可能导致一种偏色（color cast）。作为举例，全自动白平衡经常在弱光的情况下失效。相比之下，在快速变化的光条件下，例如在日照与疏云混合的情况下，自动平衡是首选方法。出于手动白平衡的目的，将照相机或设备保持面向一个区域，在待拍摄或照相的环境中填充是尽可能白的或至少中性灰的维度。在大多数情况下，DIN-A4的白板是足够的，其中应该将曝光减少以使得这些颜色通道都不会过载。纸经常含有光增亮剂，这些光增亮剂在来自照相机的含有UV的照明的情况下呈现蓝色，从而在白平衡之后造成偏黄色。在启动相应的功能之后，照相机处理器可以建立正确的色温。白平衡通常在恒定光和均匀光的情况下效果最佳。在混合光的情况下，例如在日光和人造光的环境中，在手动白平衡的情况下也可能发生偏色，因为该环境的一部分必然要求一种不同的色温。在这种背景下，白炽灯泡与节能灯泡的照明组合也是至关重要的。

[0010] 现代软件实现了效果相对良好的后续白平衡。为此，还存在全自动、半自动以及手动方法。在借助于软件的手动平衡过程中，白点是通过鼠标点击来确定的。在方便程序的情况下，这可以通过若干点得到进一步精化，这些点然后提供一个平均值。通常还有可能在记录过程中指定环境光的色温。修正一个记录的白平衡有时会导致显著的质量损失。还已知使用类似于一个灰色导表（chart）的一个“中性”白平衡导表作为参考。然而，不同光源之间的差异仍然存在于所有白平衡情况中。

[0011] 所有这些已知作用导致在眼科中的定期检查或测量的问题产生不准确性。因此仅有可能在不充分的程度下保证可比较结果具有所要求的测量值的长期稳定性。

发明内容

[0012] 从这一点出发，因此本发明的一个目的是开发一种去除或至少限制这些缺点的方法和至少一种相关装置。本发明的另一目的是使年龄相关性症状或疾病对于这些检查可忽略不计。

[0013] 该目的通过半自动白平衡实现为参考测量，其中从一个光源（1）的照明光束路径解耦或去除或另外直接导引该光的至少一部分，这样使得这个光撞击在一个RGB 传感器（3）上，该传感器定位于一个适合的点处并且采集颜色和强度数据，并将这些数据传输至一个数据系统（7）或一个具有计算单元的数据单元和处理单元（P；R），处理（计算）并存储所述数据，这样使得在一个另外的步骤中将这些数据与来自眼睛（4）的图像数据的那些数据进行比较，来自眼睛的图像数据的那些数据被引导通过一个眼睛数据采集单元（6）并且同样地采集并存储在数据系统（7）或该具有计算单元的数据单元和处理单元（P；R）中，其中参考数据和修正数据被计算、存储并保持为从时间（t1）处的比较可利用。附图说明

[0014] 图1是根据本发明的一个优选实施例的装置；

[0015] 图2是根据本发明的另一优选实施例的装置。

[0016] 1、光源

[0017] 2、偏转单元

[0018] 3、RGB传感器

[0019] 4、眼睛/观察者

[0020] 5、光学单元

[0021] 6、眼睛数据采集单元（r g b）

[0022] 7、数据系统（具有用于比较数据的差值平衡的数据存储单元、处理存储单元以及计算单元）

[0023] 8、图像单元

[0024] L、光辐射

[0025] P、数据单元和处理单元

[0026] R、计算单元

[0027] A、图像输出单元

具体实施方式

[0028] 以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

[0029] 作为举例，如图1中所描绘，将来自眼睛的图像数据通过一个适合的光学单元（5）引导到一个眼睛数据采集单元（6）上，该眼睛数据采集单元然后同样将来自该光的所捕获的颜色和强度数据传输至该数据采集系统、该数据存储介质和数据计算系统（7）或（P；R）。

[0030] 眼睛数据采集单元（6）优选是一个RGB区域传感器。它可以被设计为一个RGB阵列或一个CCD传感器或一个CMOS传感器。

[0031] 数据系统（7）包括至少该数据存储单元、处理存储单元以及计算单元，这些单元具有用于在不同时间测量的数据的比较数据的差值平衡。使用这个数据系统，在时间（t1）测量的眼睛数据，和在时间（t1）从测量光源和/或环境光（它们也施加影响）的数据而采集的数据是借助于半自动白平衡采集的，并且带有修正系数的参考数据（参考_t1）被保持为从其比较可利用。一个模块化数据采集系统和数据处理系统也可以用作数据系统。

[0032] 然后将该参考数据与随后在时间（t1+n）记录的每个图像的测量数据一起计算，并且以一种适当可比较方式、以眼睛图像的形式输出。从这一比较建立的、作为带有修正系数的参考数据（Ref_t1）的参考数据和修正数据可以按这样一种方式来使用：即它们在一个图像单元（8）或一个图像输出单元（A）上产生该眼睛的可比较的差值平衡的图像。

[0033] 来自每个图像的数据可以存储在一个处理存储介质中并且保持可用并平衡为用于在该记录的稍后点处的数据的比较。该RGB传感器被定位使得该灯的参考值采集（它尽可能无干扰）可以用作所有记录图像的参考。独立于例如眼睛的红色调，该图像通过借助于该处理存储介质的计算单元的适当修正而提供该光的相同状态。与光相关的不同照明可以因此补偿该光的老化。

[0034] 因此当前值可以总是以可比较的方式采集。

[0035] 该方法的示意性说明和一个示例性装置如图1所示。

[0036] 根据本发明的解决方案确保理想颜色的示出。具有可比较结果的测量可以不依赖于照明源的状态而进行。

[0037] 本发明还涉及用于采集可比性图像记录和改进颜色再现的至少一种装置。一种示例性装置示出为依次包含，至少一个光源，该光源可以将发射光至少部分地导引至一个RGB传感器，该传感器定位在一个适合的点处并且采集颜色和强度数据，并将这些数据传输至具有计算单元的一个数据存储介质。这些单元同时连接至该图像记录单元用于眼睛数据采集，并且在一个另外的步骤中提供用于后续图像记录的比较和修正的参考数据。

[0038] 用于在眼科仪器、特别是狭缝灯和眼底照相机中可比性成像的装置包括[0039] -至少一个光源（1），

[0040] -一个RGB传感器（3），该传感器定位于一个适合的点处并且能够至少部分地采集由光源（1）发射的光的颜色和强度数据，

[0041] -一个眼睛数据采集单元（6），该单元可以接收来自眼睛（4）的颜色和强度数据，[0042] -一个数据系统（7）或一个具有计算单元的数据单元和处理单元（P；R），这些系统或单元可以采集、计算、存储之前测量的来自（1）和（4）的数据并且将这些数据用作现成的参考值和修正值。对于该装置来说，不是强制性的但是有利地包括一个适合的光学单元（5），该光学单元可以按一种适合的方式将光从眼睛导引至眼睛数据采集单元（6）。

[0043] 在一个特殊实施例中，一个适合的光解耦元件或偏转单元（2）被布置在照明源的光束路径中，该光源可以是例如一个LED或一个卤素灯等等。在一个另外的实施例（图2）中，照明光被直接导引至该RGB传感器上。同时集成到该数据单元和处理单元（P）中的是计算单元（R）和具有修正的半自动白平衡（PRA）的一个图像输出单元（A）。

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