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一种膜自动定位及检测系统及方法

阅读:697发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种膜自动定位及检测系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 角 膜 自动 定位 及检测系统及方法,涉及医疗器械领域。用以提高角膜定位和检测中的准确性,降低劳动量。包括:夹持组件,与夹持组件连接的机械控制系统,所述角膜定位装置,检测仪,与检测仪连接的 计算机系统 ,主控制系统,分别与所述角膜定位装置、所述检测仪以及所述计算机系统连接,用于控制所述角膜定位装置获取位于所述角膜定位装置检测范围内角膜 包装 体内角膜的 位置 信息,控制所述检测仪获取位于所述检测仪检测范围内的角膜包装体内角膜的光学性能;以及控制所述计算机系统对所述检测仪获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型。本发明 实施例 的角膜自动定位及检测系统应用于角膜定位中。,下面是一种膜自动定位及检测系统及方法专利的具体信息内容。

1.一种膜自动定位及检测系统,其特征在于,包括:
夹持组件,用于夹持住所述角膜包装体;
机械控制系统,与所述夹持组件电连接,用于控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至角膜定位装置的检测范围内;
所述角膜定位装置,用于获取位于所述角膜定位装置检测范围内角膜包装体内角膜的位置信息;
检测仪,用于获取位于所述检测仪范围内的所述角膜包装体内角膜的光学性能;
计算机系统,与所述检测仪连接,用于对所述检测仪获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型;
主控制系统,分别与所述角膜定位装置、所述检测仪以及所述计算机系统连接,用于控制所述角膜定位装置获取位于所述角膜定位装置检测范围内所述角膜包装体内角膜的位置信息;控制所述检测仪获取位于所述检测仪检测范围内的所述角膜包装体内角膜的光学性能;以及控制所述计算机系统对所述检测仪获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型。
2.根据权利要求1所述的一种角膜自动定位及检测系统,其特征在于,还包括:
多个产品收集工位,所述多个产品收集工位,分别用于收集不同光学性能类型的角膜;
所述主控制系统与所述机械控制系统连接,用于根据所述计算机系统获取的光学性能类型,控制所述机械控制系统带动所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入相应的产品收集工位。
3.根据权利要求2所述的一种角膜自动定位及检测系统,其特征在于,所述产品收集工位包括第一收集工位和第二收集工位,所述第一收集工位用于收集第一光学性能类型的角膜,所述第二收集工位用于收集第二光学性能类型的角膜;其中,所述第一光学性能类型的角膜为角膜的透明度满足预设条件的角膜,所述第二光学性能类型的角膜为角膜的透明度不满足预设条件的角膜;
其中,所述角膜的透明度满足预设条件指同时满足以下三个条件,所述角膜的透明度不满足预设条件指至少不满足以下三个条件中任意一个条件:
雾度在预设雾度范围之内;
全透过率在预设全透过率范围之内;
透视清晰度在预设清晰度范围之内。
4.根据权利要求3所述的一种角膜自动定位及检测系统,其特征在于,所述第一收集工位和所述第二收集工位中每个收集工位分别包括入料口、入料滑道以及集料箱,入料滑道上端与所述入料口连通,下端与所述集料箱内部连通,所述入料口位于所述夹持组件的移动轨迹上。
5.根据权利要求3或4所述的一种角膜自动定位及检测系统,其特征在于,所述第一收集工位的入料口设置于所述夹持组件的移动轨迹靠近所述检测仪的位置,第二收集工位的入料口设置于所述夹持组件初始位置;
其中,所述初始位置为所述夹持组件在所述机械控制系统上预设的初始化状态。
6.一种角膜自动定位及检测方法,应用于权利要求1所述的角膜自动定位及检测系统,所述方法包括:
所述机械控制系统控制所述夹持组件在初始位置夹持住装有角膜的角膜包装体;
所述机械控制系统控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至角膜定位装置的检测范围内;
所述主控制系统控制所述角膜定位装置获取位于其检测范围内所述角膜包装体内角膜的位置信息;
所述主控制系统接收所述角膜定位装置发送的确定角膜位置信息的控制指令,并控制所述机械控制系统带动所述夹持组件将已定位的角膜包装体移动至检测仪的检测范围内;
所述主控制系统控制所述检测仪对位于所述检测仪检测范围内的角膜包装体内角膜的光学性能进行检测;
所述主控制系统控制计算机系统对所述检测仪获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型。
7.根据权利要求6所述的角膜自动定位及检测方法,其特征在于,还包括:多个产品收集工位,所述多个产品收集工位,分别用于收集不同光学性能类型的角膜,所述主控制系统与所述机械控制系统连接;
所述方法,还包括:
所述主控制系统根据所述计算机系统获取的光学性能类型,控制所述机械控制系统带动所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入相应的产品收集工位。
8.根据权利要求7所述的角膜自动定位及检测方法,其特征在于,所述产品收集工位包括第一收集工位和第二收集工位,所述第一收集工位用于收集第一光学性能类型的角膜,所述第二收集工位用于收集第二光学性能类型的角膜;其中,所述第一光学性能类型的角膜为角膜的透明度满足预设条件的角膜,所述第二光学性能类型的角膜为角膜的透明度不满足预设条件的角膜;
相应的,所述主控制系统根据所述计算机系统获取的光学性能类型,控制所述机械控制系统带动所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入相应的产品收集工位,包括:
所述计算机系统对所述检测仪检测的角膜包装体内角膜的光学性能进行分析计算;
所述主控制系统根据所述第一信号向所述机械控制系统发送第一控制信号
若确定所述角膜的光学性能属于第一光学性能类型,则向所述主控制系统发送第一信号;所述主控制系统根据所述第一信号向所述机械控制系统发送第一控制信号;所述机械控制系统根据所述第一控制信号控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入所述第一收集工位;
若确定所述角膜的光学性能属于第二光学性能类型,则向所述主控制系统发送第二信号;所述主控制系统根据所述第二信号向所述机械控制系统发送第二控制信号;所述机械控制系统根据所述第二控制信号控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入所述第二收集工位。
9.根据权利要求6所述的角膜自动定位及检测方法,其特征在于,
在所述机械控制系统控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至检测仪的检测范围内之后,所述方法还包括:
所述主控制系统控制所述机械控制系统带动所述透明包装体移动,使所述角膜包装体内的角膜的中心与所述检测仪的检测光线中心重合。
10.根据权利要求6所述的角膜自动定位及检测方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述检测仪对位于所述检测仪范围内的角膜包装体的光学性能进行检测时,确定无法检测到所述角膜包装体的光学性能的相关信息,则向所述主控制系统发送第六信号;
所述主控制系统根据所述第六信号向所述机械控制系统发送第六控制信号;
所述机械控制系统根据所述第六控制信号控制所述夹持组件带动所述角膜包装体在所述检测仪检测范围内移动,直至所述检测仪可以检测到所述角膜包装体内角膜光学性能的相关信息。

说明书全文

一种膜自动定位及检测系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及一种角膜自动定位及检测系统及方法。

背景技术

[0002] 角膜病是全球范围内第二致盲眼病,并且以每年150-200万病例的速度递增。角膜移植是目前治疗角膜盲唯一有效的方法,而角膜移植材料的来源主要是角膜捐献和角膜替代品,如脱细胞角膜基质等。为了克服不规则散光等移植缺陷,通常需要将角膜移动至检测装置的目标位置进行检测,以确定角膜是否为合格产品,并根据检测结果进行分类收集。在传统的分类收集方法中,人工参与度较高,效率较低。

发明内容

[0003] 本发明的实施例提供一种角膜自动定位及检测系统及方法,以提高角膜定位及检测的准确性,降低人工劳动量。
[0004] 为达到上述目的,本发明采取如下技术方案:
[0005] 第一方面,本发明实施例提供一种角膜自动定位及检测系统,包括:
[0006] 夹持组件,用于夹持住所述角膜包装体;
[0007] 机械控制系统,与所述夹持组件电连接,用于控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至角膜定位装置的检测范围内;
[0008] 所述角膜定位装置,用于获取位于所述角膜定位装置检测范围内角膜包装体内角膜的位置信息;
[0009] 检测仪,用于获取位于所述检测仪范围内的所述角膜包装体内角膜的光学性能;
[0010] 计算机系统,与所述检测仪连接,用于对所述检测仪获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型;
[0011] 主控制系统,分别与所述角膜定位装置、所述检测仪以及所述计算机系统连接,用于控制所述角膜定位装置获取位于所述角膜定位装置检测范围内所述角膜包装体内角膜的位置信息;控制所述检测仪获取位于所述检测仪检测范围内的所述角膜包装体内角膜的光学性能;以及控制所述计算机系统对所述检测仪获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型。
[0012] 第二方面,本发明实施例提供一种角膜自动定位及检测方法,所述方法包括:
[0013] 所述机械控制系统控制所述夹持组件在初始位置夹持住装有角膜的角膜包装体;
[0014] 所述机械控制系统控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至角膜定位装置的检测范围内;
[0015] 所述主控制系统控制所述角膜定位装置获取位于其检测范围内所述角膜包装体内角膜的位置信息;
[0016] 所述主控制系统接收所述角膜定位装置发送的确定角膜位置信息的控制指令,并控制所述机械控制系统带动所述夹持组件将已定位的角膜包装体移动至检测仪的检测范围内;
[0017] 所述主控制系统控制所述检测仪对位于所述检测仪检测范围内的角膜包装体内角膜的光学性能进行检测;
[0018] 所述主控制系统控制计算机系统对所述检测仪获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型。
[0019] 本发明实施例提供的角膜自动定位及检测系统,当需要对角膜进行定位时,可将角膜装于角膜包装体中,通过机械控制系统控制夹持组件将装有角膜的角膜包装体移至角膜定位装置的检测范围内,通过主控制系统控制角膜定位装置获取角膜的位置信息,然后将已定位的角膜包装体移动至所述检测仪的检测范围内,控制所述检测仪获取所述角膜包装体内角膜的光学性能,然后通过主控制系统控制所述计算机系统对所述光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型,本发明实施例提供的角膜自动检测系统不仅可以提高角膜检测的准确性,而且降低了工人劳动量。附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测系统的俯视图;
[0022] 图2为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测系统的立体图;
[0023] 图3为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测系统中收集工位的结构示意图;
[0024] 图4a为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测系统中背景组件与图像识别系统定位时的结构示意图;
[0025] 图4b为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测系统中用于校准背景组件与图像识别系统的结构示意图;
[0026] 图4c为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测系统中计算机定位系统的结构示意图;
[0027] 图5为本发明实施例提供的机械手的结构示意图;
[0028] 图6为本发明实施例提供的样品台的结构示意图;
[0029] 图7为本发明实施例提供的计算机系统的结构示意图;
[0030] 图8为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测方法的流程图一;
[0031] 图9为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测方法的流程图二;
[0032] 图10为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测方法中机械控制系统的操作界面示意图一;
[0033] 图11为本发明实施例提供的角膜自动定位及检测方法中机械控制系统的操作界面示意图二。

具体实施方式

[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0035] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0036] 参见图1、本发明实施例提供一种角膜自动定位及检测系统,包括:夹持组件40,用于夹持住所述角膜包装体;机械控制系统,与所述夹持组件40电连接,用于控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至角膜定位装置10的检测范围内;所述角膜定位装置10,用于获取位于所述角膜定位装置检测范围内角膜包装体内角膜的位置信息;检测仪20,用于获取位于所述检测仪20范围内的角膜包装体内角膜的光学性能;计算机系统,与所述检测仪20连接,用于对所述检测仪20获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型;主控制系统,分别与所述角膜定位装置10、所述检测仪20以及所述计算机系统连接,用于控制所述角膜定位装置获取位于所述角膜定位装置检测范围内角膜包装体内角膜的位置信息,控制所述检测仪20,获取位于所述检测仪检测范围内的角膜包装体内角膜的光学性能;以及控制所述计算机系统对所述检测仪20获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型。
[0037] 本发明实施例提供的角膜自动定位及检测系统,当需要对角膜进行定位时,可将角膜装于角膜包装体中,通过机械控制系统控制夹持组件将装有角膜的角膜包装体移至角膜定位装置的检测范围内,通过主控制系统控制角膜定位装置获取角膜的位置信息,然后将已定位的角膜包装体移动至所述检测仪的检测范围内,控制所述检测仪获取所述角膜包装体内角膜的光学性能,然后通过主控制系统控制所述计算机系统对所述光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型,本发明实施例提供的角膜自动检测系统不仅可以提高角膜检测的准确性,而且降低了工人劳动量。
[0038] 为了对计算机系统获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型进行收集,如图1和图2所示,本发明实施例提供的角膜自动检测系统还包括多个产品收集工位30,所述多个产品收集工位30,分别用于收集不同光学性能类型的角膜;
[0039] 所述主控制系统与所述机械控制系统连接,用于根据所述计算机系统获取的光学性能类型,控制所述机械控制系统带动所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入相应的产品收集工位30。
[0040] 进一步可选的,所述主控制系统与所述机械控制系统连接,用于根据所述计算机系统获取的光学性能类型,控制所述机械控制系统带动所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入相应的产品收集工位。
[0041] 进一步可选的,如图1所示,所述产品收集工位包括第一收集工位301和第二收集工位302,所述第一收集工位301用于收集第一光学性能类型的角膜,所述第二收集工位302用于收集第二光学性能类型的角膜;其中,所述第一光学性能类型的角膜为角膜的透明度满足预设条件的角膜,所述第二光学性能类型的角膜为角膜的透明度不满足预设条件的角膜;
[0042] 其中,所述角膜的透明度满足预设条件指同时满足以下三个条件,所述角膜的透明度不满足预设条件指至少不满足以下三个条件中任一条件:
[0043] 雾度在预设雾度范围之内;
[0044] 全透过率在预设全透过率范围之内;
[0045] 透视清晰度在预设清晰度范围之内。其中,全透过率也可以称为光全透过率。
[0046] 其中,本发明实施例对预设雾度范围、预设全透过率范围及预设清晰度范围不进行具体限定,在实际操作过程中,可以根据需要进行设置。预设范围是用户事先设定的,预设雾度范围、预设全透过率范围及预设清晰度范围上下限的设定,是在已经针对相同厚度的角膜进行大量数据采集的前提下,根据透光性能的正态分布情况,结合一定的线性算法得出的。而针对不同厚度的角膜,得出的预设雾度范围、预设全透过率范围及预设清晰度范围不同。
[0047] 进一步可选的,如图3所示,所述第一收集工位301和所述第二收集工位302中每个收集工位分别包括入料口3011、入料滑道3012以及集料箱,入料滑道上端与所述入料口连通,下端与所述集料箱内部连通,所述入料口位于所述夹持组件40的移动轨迹上。
[0048] 在主控制系统的控制下,夹持组件40夹持角膜包装体移动至相应的产品收集工位30,并将夹持的角膜包装体放入产品收集工位30的入料口3011内,放入入料口3011内的角膜包装体可沿入料滑道3012滑入集料箱3013内,以实现角膜包装体的收集。此结构简单,实现方便。
[0049] 另外,集料箱3013的形状可以为圆筒形、立方形等等,在此不做限定,且对集料箱3013的容积不做限定,具体地,集料箱3013可以容纳一定数量的角膜包装体即可。
[0050] 进一步可选的,所述第一收集工位301的入料口3011设置于所述夹持组件的移动轨迹靠近所述检测仪的位置,第二收集工位302的入料口3011设置于所述夹持组件40初始位置;其中,所述初始位置为所述夹持组件40在所述机械控制系统上预设的初始化状态,这样可以直接将所述夹持组件40返回初始位置,便于对下一组角膜包装体进行检测,节约了时间。
[0051] 本发明实施例对所述初始位置不进行限定,在实际需要过程中可以根据实际情况进行设置,当然,该预设的初始位置可以是主控制系统控制所述机械控制系统将所述机械手移动至预设的初始化状态,也可以是机械控制系统接收用户输入的定位指令,根据定位指令将所述机械手移动至预设的初始化状态,当然所述机械手预设的初始化状态也可以是机械手在夹持组件40上任意的一个状态,例如,在当前时刻定位之前的前一次定位后的状态。
[0052] 例如,若所述计算机系统确定所述角膜包装体内的角膜属于第一光学性能类型的角膜,则主控制系统控制所述机械控制系统带动所述夹持组件40将所述角膜包装体放入第一收集工位301的入料口3011,若确定所述角膜包装体内的角膜属于第二光学性能类型的角膜,则主控制系统控制所述机械控制系统带动所述夹持组件40向第二收集工位302的入料口3011方向移动预设距离,在移动至所述第二收集工位302的入料口3011时,主控制系统控制所述夹持组件40将所述角膜包装体放入第二收集工位302的入料口3011。
[0053] 为了方便角膜包装体沿水平方向和垂直方向移动,如图2所示,所述夹持组件40包括机械手401和移动装置402,机械手401用于夹持装有角膜的角膜包装体,以固定机械手401与角膜包装体的相对位置,移动装置402用于带动机械手401移动,从而带动机械手401上的角膜包装体移动。此结构简单,操作方便。
[0054] 其中,优选地,机械手401可以制作为如图5所示的结构,具体地,包括支架4011,设置于支架4011上的第一夹板4012、第二夹板4013以及驱动机构4018,驱动机构4018用于驱动第一夹板4012和第二夹板4013贴合或打开,第一夹板4012和第二夹板4013的中部设有透光窗口4014,当第一夹板4012和第二夹板4013贴合时,可将位于第一夹板4012和第二夹板4013之间的角膜包装体的边沿一周夹紧,由此角膜包装体装有角膜的部分位于透光窗口
4014处,以利于获取透光窗口4014内的角膜的位置信息。此结构简单,容易实现。需要说明的是,第一夹板4012可以整体设计为由透明材料制作,也可以仅第一夹板4012的中部透光窗口4014区域由透明材料制作,还可以将第一夹板4012中部透光窗口4014区域直接设为通孔,在此不做限定。
[0055] 同理,第二夹板4013可以整体设计为由透明材料制作,也可以仅第二夹板4013的中部透光窗口4014区域由透明材料制作,还可以将第二夹板4013中部透光窗口4014区域直接设为通孔,在此不做限定。
[0056] 而且,第一夹板4012和第二夹板4013的具体形状可以根据角膜包装体的形状进行设计,在此不做限定,只要第一夹板4012和第二夹板4013能够夹紧角膜包装体即可。
[0057] 为了实现第一夹板4012与第二夹板4013之间的贴合或打开,优选地,机械手41可以制作为如图5所示结构,即第一夹板4012通过固定臂4015固定于支架4011上,第二夹板4013通过旋转臂4016铰接于支架4011上,固定臂4015和旋转臂4016之间通过复位件4017连接,驱动机构4018包括电机40181,电机40181的输出轴连接有摆臂40182,摆臂40182远离电机40181输出轴的一端与第二夹板4013抵靠,当摆臂40182向靠近第二夹板4013的方向摆动时,摆臂40182可推动第二夹板4013向靠近第一夹板412的方向转动,直至第一夹板4012和第二夹板4013相贴合,当摆臂4182向远离第二夹板4013的方向摆动时,第二夹板4013在复位件4017的作用下向远离第一夹板4012的方向转动。此结构简单,操作方便,且电机40181通过驱动摆臂40182,摆臂40182推动第二夹板4013向靠近第一夹板4012的方向转动,可以将电机4181设置于靠近机械手41支撑主体的位置,如图3中的支撑体60为支撑主体的一部分,避免将电机40181设置于悬臂梁上而增加悬臂梁的负担,从而防止悬臂梁产生变形甚至断裂。
[0058] 需要说明的是,在实际应用中,本发明的驱动机构4018也可以通过摆臂40182施加外给第一夹板4012使得第一夹板4012在受到外力的作用下向靠近或者远离第二夹板4013的方向转动,以实现第一夹板4012与第二夹板4013之间的贴合或打开,本发明实施例对此不进行限制,只要能够使得第一夹板4012和第二夹板4013在工作状态时能夹紧角膜包装体即可。
[0059] 在图5所示的实施例中,复位件4017为弹性件,对弹性件的弹性系数不做具体限定,只要弹性件能够使得第一夹板4012与第二夹板4013处于打开状态时,第一夹板4012和第二夹板4013之间的最大张开距离大于等于角膜包装体的厚度,或当电机40181带动摆臂
40182转动挤压第一夹板4012朝向第二夹板4013转动时,位于第一夹板4012和第二夹板
4013的弹性件在外力挤压发生形变时可以使得第一夹板4012与第二夹板4013能够夹紧角
膜包装体即可。优选的,复位件4017为弹簧,此结构简单,容易实现。
[0060] 为了减小摆臂40182与第二夹板4013在相对运动过程中产生的摩擦力,参见图3,优选地,摆臂40182远离电机40181输出轴的一端设有滚轮40183,滚轮4183的外轮面与第二夹板4013抵靠,当电机40181驱动摆臂40182带动第二夹板4013运动时,滚轮40183抵靠第二夹板4013并与第二夹板4013产生相对滑移使滚轮40183滚动,产生滚动摩擦,相比于同等条件下的滑动摩擦,滚动摩擦的摩擦力较小,磨损较小。
[0061] 其中,为了使所述夹持组件40处于夹紧状态时,能够夹紧所述角膜包装体,优选的,所述该角膜包装体的形状可以根据所述夹持组件40的机械手401的夹持形状进行设计,示例性的,可以将所述角膜包装体设计为所述夹持组件40的机械手401容易夹持的形状,本发明实施例对此不作限制。只要当所述夹持组件40处于夹紧状态时,能够夹紧所述角膜包装体并带动所述角膜包装体移动即可;
[0062] 为了使得机械手401可以夹紧所述角膜包装体,优选的,所述角膜包装体的厚度应该小于等于当所述夹持组件40的机械手401的处于打开状态时的最大打开距离,本发明实施例对此不做限制。
[0063] 其中,对角膜包装体中的角膜不做限定,所有需要定位的角膜均可以作为本发明的角膜。
[0064] 为了方便角膜包装体沿水平方向和上下方向移动,移动装置402包括水平移动组件4021和竖直移动组件4022,机械手401与竖直移动组件4022连接水平移动组件4021可带动竖直移动组件4022和机械手401沿平行于所述定位屏1011表面的水平方向往复移动,竖直移动组件4022可带动机械手401沿平行于所述定位屏1011表面的竖直方向往复移动。
[0065] 其中,水平移动组件4021包括第一驱动件40211、水平导轨40212、设置于水平导轨40212内的水平丝杠(图中未示出)、以及与水平丝杠配合的第一螺母(图中未示出),第一螺母与水平导轨40212滑动连接,第一驱动件40211可带动水平丝杠转动,竖直移动组件4022与第一螺母固定连接,第一驱动件40211可以为电机或者其他驱动装置,在此不做限定,只要能够驱动水平丝杠以其自身轴线转动即可。此结构简单,容易实现,且由于丝杠螺母配合自身具有结构紧凑、定位准确、方便控制等优点,因此水平移动组件4021能够准确地实现角膜包装体的水平定位,且占用空间小,方便实现自动化控制。
[0066] 所述竖直移动组件4022包括第二驱动件、竖直导轨、设置于所述竖直导轨内的竖直丝杠、以及与所述竖直丝杠配合的第二螺母,所述第二螺母与所述竖直导轨滑动连接,所述第二驱动件可带动所述竖直丝杠转动。
[0067] 另外,竖直移动组件4022包括第二驱动件40223、竖直导轨40221、设置于竖直导轨40221内的竖直丝杠(图中未示出)、以及与竖直丝杠配合的第二螺母40222,第二螺母40222与竖直导轨40221滑动连接,第二驱动件40223可带动竖直丝杠转动。第二驱动件40223可以为电机或者其他驱动装置,在此不做限定,只要能够驱动竖直丝杠以其自身轴线转动即可。
此结构紧凑,占用空间小,能够实现准确定位,且方便实现自动化控制。
[0068] 需要说明的是,在实际操作过程中可将夹持组件40、图像识别系统、背景组件101以及计算机定位系统、检测仪以及计算机系统设置于如图1所示的样品台50上,该样品台50上设置有停止按钮用于控制整个定位系统的运行状态,当定位系统出现故障时控制该定位系统处于停止状态,按钮用于控制夹持组件回复至初始位置。
[0069] 需要说明的时,为了获取更好的角膜定位图像,当所述机械手401夹持所述角膜包装体位于所述图像识别系统和所述背景组件101之间时,所述透光窗口4014的中心位置与所述定位屏1011的中心位置正对设置。
[0070] 为了更好的获取所述角膜包装体内角膜的位置信息,所述角膜定位装置10包括:
[0071] 背景组件101,用于提供单色背景光;
[0072] 图像识别系统102,所述图像识别系统102与所述背景组件102相对且间隔设置,用于当角膜包装体位于所述背景组件101和图像识别系统102之间时,获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;
[0073] 计算机定位系统,用于对所述图像识别系统102获取的图像进行分析计算,获取所述角膜的位置信息;
[0074] 所述图像识别系统102以及计算机定位系统与所述主控制系统连接,所述主控制系统还用于控制所述图像识别系统,当所述夹持组件40将所述角膜包装体移至所述图像识别系统和所述背景组件101之间时,获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;以及,用于控制所述计算机定位系统对所述图像识别系统102获取的图像进行分析计算,获取所述角膜的位置信息。
[0075] 其中,对所述图像识别系统102的具体结构不作限定,只要所述图像识别系统102能够获取背景组件101透过夹持组件40夹持的角膜包装体的背景光形成的图像即可。优选的,本发明实施例的图像识别系统102为摄像头,该摄像头用于扫描背景组件101透过夹持组件40夹持的角膜包装体的背景光形成的图像,以获取角膜透过背景光形成的图像。
[0076] 进一步的,如图4a所示,所述背景组件101包含定位屏1011和光源1012,所述光源1012设置在所述定位屏1011的相对于所述图像识别系统102的后方。
[0077] 其中,本发明实施例对所述定位屏1011的材质不作限定,可以根据需要进行选择,为了对角膜包装体中的角膜进行准确定位,示例性的,在实际应用中,可以在所述定位屏1011上设置一个二维坐标系,坐标系的X轴为该定位屏1011下框边、Y轴为与下边框相邻的所述定位屏11的左框边,在该定位屏1011上的任意位置都可以利用该坐标系中的坐标(x,y)来标识。例如,在实际应用中,背景光透过夹持组件40夹持的角膜包装体在该定位屏1011上形成图像时,记录该图像中每个像素点处于坐标系中的位置A(x1,y1),B(x2,y2)…N(xn,yn)。
[0078] 其中,本发明实施例对定位屏1011的后方的光源1012的具体颜色不作限定,只要所述光源1012能够提供背景光使得该背景光透过夹持组件40夹持的角膜包装体时在定位屏1011上能够形成图像即可。
[0079] 进一步优选的,为了获取定位更加准确的角膜定位图像,所述摄像头的中心位置设置在所述定位屏1011的垂直中心线上。参见图4b,示例性的,可以采用同一个十字模板2,来校准图像识别系统102即摄像头的中心位置与所述定位屏1011的中心位置是否正对设置,优选的,该十字模板2以乙酸盐墨打印。
[0080] 其中,本发明实施例对所述角膜包装体的材料、形状和尺寸不作具体限定,优选的,为了方便背景组件提供的背景光透过装有角膜的所述角膜包装体时形成图像,优选的,本发明实施例的角膜包装体采用表面光滑的透明匀质材料,使得当背景组件101提供的背景光能够直接穿透位于角膜包装体中的角膜使其形成图像。
[0081] 其中,计算机定位系统是以计算机为中心,采用数学技术方法,对一个系统前端获取的图像按照特定目的进行相应的处理。包括各种输入、输出及显示设备在内的数字图像处理系统上进行的,是将连续的模拟图像变成离散的数字图像后,用建立在特定的物理模型和数学模型基础上编制的程序控制,运行并实现种种要求的处理。该计算机定位系统可以采用现有技术来实现,本发明实施例对此不作限制。
[0082] 参见图4c,示例性的,本发明实施例的计算机定位系统100包括:
[0083] 图像采集1011,用于采集图像识别系统获取所述图像中每个像素点的参数信息;
[0084] 图像分析模块1012,用于根据设定的参数阈值范围,获取所述图像中所述参数信息满足所述阈值范围的像素点;
[0085] 图像定位模块1013,用于将所述满足所述阈值范围的像素点的坐标确定为所述角膜的位置。
[0086] 示例性的,以所述角膜定位为例,通过图像采集模块采集到摄像头获取到的通过背景光形成的位于定位屏上的图像,将所述图像转换为24位RGB图像,即获取图像中每个像素点的参数信息,所述参数信息至少包含图像以像素为单位的宽度Bw、高度Bh、图像分辨率Bf和坐标;优选的,本发明以图像中的每个像素的坐标为例进行说明,通过采集模块获取位于坐标系中各个图像像素点的坐标位置,通过将位于坐标系中每个像素点对应的坐标位置与预先设置的坐标位置进行比较,选取符合预设的坐标位置阈值范围的每个像素点的坐标位置,将符合要求的像素点的坐标定位所述角膜的位置。
[0087] 其中,预先设置的坐标位置可以为计算机定位系统预先设置的也可以为根据位于坐标系中各个图像像素点的坐标之间的相互关系获取到的。
[0088] 示例性的,用于根据设定的参数阈值范围,获取所述图像中所述参数信息满足所述阈值范围的像素点,还包括:
[0089] 根据位于坐标系中每个像素点对应的坐标位置将所述图像的像素点进行分类,将坐标位置满足一定约束条件的像素点划为一类,例如,位于坐标系中的某些像素点满足一定的线性约束条件,将该满足线性约束条件及在线性约束条件偏移量附近的像素点划为一类,选取符合线性约束条件及在线性约束条件偏移量附近的像素点在坐标系中对应的坐标位置,将符合要求的像素点的坐标定位所述角膜的位置。
[0090] 需要说明的是,该线性约束条件可以通过系统预设也可以根据各个像素点在坐标系中的分散规律获取。
[0091] 或以坐标系中某一最佳的像素点为中心及预设的某一阈值为偏移量绘制圆形区域,将落在该圆形区域内的像素点划为一类,选取落在该圆形区域内的像素点的坐标位置,将符合要求的像素点的坐标定位所述角膜的位置。
[0092] 需要说明的是,该最佳的像素点可以为预设设置的像素点也可以为根据各个像素点在坐标系中对应的位置关系选取的最符合要求的像素点,对于偏移量,本发明不作限制,在实际应用中,用户可以根据自己的需求通过系统预设,也可以根据各个像素点在坐标系中的分布选取。
[0093] 需要说明的是,本发明实施例在实际应用过程中,机械控制系统根据主控制系统发送的控制信号控制所述夹持组件40将所述角膜包装体移至所述图像识别系统和所述背景组件1011之间,当所述角膜包装体移至所述图像识别系统和所述背景组件1011之间时,机械控制系统将所述角膜包装体移至所述图像识别系统和所述背景组件1之间的信号反馈给所述主控制系统,此时,可以通过所述主控制系统控制背景组件1011提供背景光,也可以通过手动方式使的背景组件1011提供背景光,本发明实施例对此不作限制。
[0094] 优选的,本发明实施例可以通过背景组件提供颜色一致的背景光,以便所述背景光透过所述机械手401夹持的角膜包装体在所述定位屏1011中形成图像。
[0095] 综上所述,在角膜自动定位及检测系统的整个操作过程中,通过所述机械控制系统对各个操作过程进行自动化控制,减少了在角膜自动定位及检测系统中的人工干预,能够提交角膜定位的准确性。
[0096] 其中,所述的机械控制系统采用嵌入式Arcus控制器,该Arcus控制器具有8个数字输入端口和8个数字输出端口,输入端口用于从主控制系统获取指令将角膜包装体移动至背景组件101及图像识别系统之间及当所述图像识别系统检测所述透光窗口4014的中心位置坐标与所述预设的中心坐标不匹配时,即存在偏差时,通过Arcus控制器根据所述偏差对所述透光窗口4014的中心位置进行调整。输出端口用于根据所述主控制系统发送的指令向所述主控制系统反馈完成状态。
[0097] 其中,所述主控制系统可以包括一个或多个微处理器存储器、用户接口、网络接口以及通信总线。
[0098] 通信总线用于控制角膜自动定位及检测系统中各组成部件之间的通信。用户接口用于插接外部设备,例如触摸屏鼠标键盘等,以接收用户输入的信息。网络接口用于所述控制器与外部进行互相通信,该网络接口主要包括有线接口和无线接口。
[0099] 存储器可用于存储软件程序以及模块,数据库,如本发明实施例中所述的角膜自动定位及检测方法对应的程序指令/模块及机械控制系统控制所述夹持组件带动所述角膜包装体沿水平方向移动或沿竖直方向移动所对应的程序指令/模块或背景组件提供背景光对应的程序指令/模块或计算机定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算的程序指令/模块。存储器可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器可进一步包括相对于微处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至所述控制设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0100] 微处理器通过运行存储在存储器内的软件程序指令以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,例如,处理器通过调用存储器中的角膜脱定位的应用程序,以实现快速而准确的实现角膜定位过程,通过调用存储器中的机械控制系统控制所述夹持组件移动对应的程序指令/模块,以实现带动所述角膜包装体沿水平方向移动或沿竖直方向移动的过程。
[0101] 优选的,本发明的微处理器采用Arduino pro,该Arduino pro的输出接Arcus控制器的数字输入端口,Arduino pro的输入接主控制系统。
[0102] 综上所述,上述主控制系统在控制过程中,能够对各个操作步骤中的实现自动化控制,仅将设定好的操作程序输入给所述主控制系统,在实际应用中通过微处理器调用存储于所述主控制系统中的应用程序,就可以完成整个操作过程。
[0103] 进一步的,所述检测仪为镭射光学检测仪,所述角膜的光学性能是指角膜的透明度,所述角膜的透明度包括雾度、全透过率以及透视清晰度。在上述实施例中,为了检测角膜包装体中角膜的光学性能,检测仪20可以为镭射光学检测仪,镭射光学检测仪是一台用于测量薄膜、及其他透明材料外观的台式高精密仪器,采用了垂直照射样品表面的测量方法,即使用一个球状物体(0°/散射)测量透过的光线的散射角度,获取检测角膜的透明度,其中,角膜的透明度包括全过率、雾度(朦胧指数)以及透视清晰度。且镭射光学检测仪具有精度高、可靠性好、开机即可操作等优点,使测量得到的角膜透明度具有较高的准确性,且测量过程耗时较短,效率较高。
[0104] 进一步可选的,参见图1,方便统一管理,本发明实施例提供的自动检测系统,还包括样品台50,所述样品台50用于放置角膜包装体(图中未画出),角膜定位装置10、检测仪20、多个产品收集工位30、夹持组件40和主控制系统。
[0105] 其中,对所述样品台50的具体结构不做限定,该样品台50设置于机械手初始位置的下方,如图6所示样品台50上设置有限位槽501,限位槽501位于第一夹板4012与所述第二夹板4013处于夹紧状态时,第一夹板4012与所述第二夹板4013之间夹缝的正下方。
[0106] 示例的,在实际应用中将角膜包装体沿着所述样品台50的限位槽501移动至所述机械手401初始位置的下方。该限位槽501的宽度与所述角膜包装体的厚度相同。可以通过人工将角膜包装体沿限位槽501移动也可以通过主控制系统沿着限位槽501将角膜包装体
移动至机械手401初始位置下方,本发明实施例对此不作限制。
[0107] 本发明实施例对所述预设的初始化状态不进行限定,在实际需要过程中可以根据实际情况进行设置,当然,该预设的初始化状态可以是主控制系统控制所述机械控制系统将所述机械手401移动至预设的初始化状态,也可以是机械控制系统接收用户输入的定位指令,根据定位指令将所述机械手401移动至预设的初始化状态,当然所述机械手401预设的初始化状态也可以是机械手401在夹持组件5上任意的一个状态,例如,在当前时刻定位之前的前一次定位后的状态。
[0108] 示例的,在实际应用中将角膜包装体沿着所述样品台50的限位槽501移动至所述机械手401初始位置的下方。该限位槽501的宽度与所述角膜包装体的厚度相同。可以通过人工将角膜包装体沿限位槽501移动也可以通过主控制系统沿着限位槽41将角膜包装体移动至机械手401初始位置下方,本发明实施例对此不作限制。
[0109] 参见图7,示例性的,本发明实施例的计算机系统200包括:
[0110] 获取模块2011,用于获取所述检测仪检测的角膜包装体内角膜的光学性能;
[0111] 处理模块2012,用于根据所述光学性能与设定的预设范围或者预设的算法进行比较;
[0112] 确定模块2013,用于根据所述处理模块2012的比较结果,确定所述角膜包装体内角膜的光学性能类型。
[0113] 示例性的,所述处理模块2012可以根据预设的约束条件,将获取模块获取的光学性能,确定所述光学性能在预设坐标系中对应的坐标位置,并根据所述坐标位置对所述角膜包装体内角膜的光学性能进行分类,将坐标位置满足一定约束条件的光学性能划为一类,例如,位于坐标系中的光学性能满足一定的线性约束条件,将该满足线性约束条件及在线性约束条件偏移量附近的光学性能划为第一光学性能类型,将不满足线性约束条件及在线性约束条件偏移量附近的光学性能划为第二光学性能类型。
[0114] 需要说明的是,该线性约束条件可以通过系统预设也可以根据各个光学性能在坐标系中的分散规律获取。
[0115] 或以坐标系中某一最佳的光学性能为中心及预设的某一阈值为偏移量绘制圆形区域,将落在该圆形区域内的光学性能划为第一光学性能类型,将落在该圆形区域之外的光学性能划为第二光学性能类型。
[0116] 需要说明的是,该最佳的光学性能可以为预设设置的光学性能也可以为根据各个光学性能在坐标系中对应的位置关系选取的最符合要求的光学性能,对于偏移量,本发明不作限制,在实际应用中,用户可以根据自己的需求通过系统预设,也可以根据各个光学性能在坐标系中的分布选取。
[0117] 参见图8,本发明实施例提供一种角膜自动定位及检测方法,该角膜自动定位及检测方法基于本发明实施例提供的角膜自动定位及检测系统,所述方法包括:
[0118] S201、所述机械控制系统控制所述夹持组件在初始位置夹持住装有角膜的角膜包装体;
[0119] S202、所述机械控制系统控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至角膜定位装置的检测范围内;
[0120] S203、所述主控制系统控制所述角膜定位装置获取位于其检测范围内所述角膜包装体内角膜的位置信息;
[0121] S204、所述主控制系统接收所述角膜定位装置发送的确定角膜位置信息的控制指令,并控制所述机械控制系统带动所述夹持组件将已定位的角膜包装体移动至检测仪的检测范围内。
[0122] S205、所述主控制系统控制所述检测仪对位于所述检测仪检测范围内的角膜包装体内角膜的光学性能进行检测;
[0123] S206、所述主控制系统控制计算机系统对所述检测仪获取的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型。
[0124] 本发明实施例提供的角膜自动定位及检测方法,当需要对角膜进行定位时,可将角膜装于角膜包装体中,通过机械控制系统控制夹持组件将装有角膜的角膜包装体移至角膜定位装置的检测范围内,通过主控制系统控制角膜定位装置获取角膜的位置信息,然后将已定位的角膜包装体移动至所述检测仪的检测范围内,控制所述检测仪获取所述角膜包装体内角膜的光学性能,然后通过主控制系统控制所述计算机系统对所述光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型,本发明实施例提供的角膜自动检测系统不仅可以提高角膜检测的准确性,而且降低了工人劳动量。
[0125] 参见图9,示例性的,对于步骤S201可以具体包括以下步骤:
[0126] S2011、所述机械控制系统接收用户输入的开始指令;
[0127] 具体的,用户可在机械控制系统的操作界面输入开启夹持组件工作的指令,例如启动设置在机械控制系统的操作界面的运行按钮向机械臂控制系统发送开启夹持组件工作的指令。其中,机械控制系统的操作界面可参考图10所示操作界面。操作界面左侧部分
1001用于显示夹持组件整体的运行状态信息,如夹持组件的初始位置、当前位置、预设位置、当前位置与初始位置之间的距离等,界面右侧部分1002用于控制机械臂控制系统的运行状态,如定位按钮10021,用于通过限位传感器将夹持组件移动至预设位置,起始按钮
10022用于在操作过程中使夹持组件40回复到起始位置,紧急停止按钮10023用于停止夹持组件40及机械控制系统的运动状态,设置按钮10024,用于设置夹持组件40的移动到预设位置的运行参数,返回按钮10025用于退出机械臂控制系统的操作界面。
[0128] 需要说明的是,图10仅是示例性的给出一种机械控制系统的操作界面示意图,当然,还可能存在其它可能的操作界面,本发明实施例对此不作具体限定。
[0129] S2012、所述机械控制系统将所述用户输入的开始指令传输至所述主控制系统;
[0130] S2013、所述机械控制系统接收所述主控制系统根据所述开始指令发送的定位指令;
[0131] S2014、所述机械控制系统根据所述定位指令控制所述夹持组件回复至初始位置;
[0132] S2015、所述机械控制系统向所述主控制系统发送第一信号,所述第一信号用于指示所述夹持组件回复至初始位置;
[0133] S2016、所述机械控制系统接收所述主控制系统发送的第一控制信号,并根据所述第一控制信号在初始位置夹持住装有角膜的角膜包装体。
[0134] 进一步的,为了方便控制器控制所述角膜包装体沿水平方向和竖直方向移动,水平移动组件4021、竖直移动组件4022和机械手401,所述水平移动组件4021可带动竖直移动组件4022和机械手401沿平行于所述定位屏1011表面的水平方向往复移动,所述竖直移动组件4022可带动机械手401沿平行于所述定位屏1011表面的竖直方向往复移动;所述水平移动组件4021包括第一驱动件、水平导轨、设置于所述水平导轨内的水平丝杠、以及与所述水平丝杠配合的第一螺母,所述第一螺母与所述水平导轨滑动连接,所述第一驱动件可带动所述水平丝杠转动,所述竖直移动组件与所述第一螺母固定连接;所述竖直移动组件4022包括第二驱动件、竖直导轨、设置于所述竖直导轨内的竖直丝杠、以及与所述竖直丝杠配合的第二螺母,所述第二螺母与所述竖直导轨滑动连接,所述第二驱动件可带动所述竖直丝杠转动;
[0135] 所述初始位置包括所述第二螺母在所述竖直导轨的第一初始值以及所述第一螺母522在所述水平导轨的第二初始值构成的坐标;
[0136] 示例性的,步骤S2014具体可以通过以下步骤实现:
[0137] S20141、所述机械控制系统检测所述第一螺母在所述水平导轨的当前值以及所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值;
[0138] S20142、若所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值是第一初始值,所述第一螺母在所述水平导轨的当前值不是第二初始值,则所述机械控制系统控制所述第一驱动件开启,带动所述竖直移动组件和所述机械手沿所述水平导轨移至所述第二初始值;
[0139] S20143、若所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值不是第一初始值,所述第一螺母在所述水平导轨的当前值是第二初始值,则所述机械控制系统控制所述第二螺母带动所述机械手沿所述竖直导轨移动至所述第一初始值;
[0140] S20144、若所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值不是第一初始值,所述第一螺母在所述水平导轨的当前值不是第二初始值,所述机械控制系统控制所述第一螺母带动所述机械手移动沿所述水平导轨移至所述第二初始值,并控制所述第一螺母带动所述机械手沿所述竖直导轨移动至所述第一初始值。
[0141] 其中,所述第一初始值由主控制系统预设或者由主控制系统根据所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值及所述第一螺母在水平导轨的当前值与所述第一初始值和第二初始值之间的位置获取。
[0142] 为了方便机械控制系统控制夹持组件夹紧角膜包装体,示例性的,所述机械控制系统控制所述夹持组件在初始位置夹持住装有角膜的角膜包装体,包括:
[0143] 所述机械控制系统控制所述电机关闭,所述第二夹板和所述第一夹板在所述复位件的作用下呈现打开状态;
[0144] 将所述装有角膜的角膜包装体放置于所述第一夹板与所述第二夹板之间并保持;
[0145] 所述机械控制系统经过预设时长,在第二时刻开启所述电机,所述电机的输出轴带动所述摆臂向靠近所述第二夹板的方向摆动,所述摆臂推动所述第二夹板向所述第一夹板的方向转动,直至所述第一夹板和第二夹板相贴合。
[0146] 其中,所述预设时长由系统预设或者由主控制系统根据所述第一夹板与所述第二夹板处于打开状态时的距离至所述第一夹板与所述第二夹板将装有角膜的角膜包装体夹紧的时间决定,所述第二时刻由系统预设或者由主控制系统根据所述弹性部件使得所述第一夹板与所述第二夹板处于打开状态的时间决定,该机械手处于打开状态时,第一夹板与第二夹板之间的距离应该大于等于所述角膜包装体的厚度,即所述第二时刻由所述第一夹板与所述第二夹板之间的距离与所述复位部件使得所述第一夹板与所述第二夹板处于打
开状态的速率计算获得。
[0147] 进一步的,所述角膜定位装置包括:背景组件,用于提供单色背景光;图像识别系统,所述图像识别系统与所述背景组件相对且间隔设置,用于当角膜包装体位于所述背景组件和图像识别系统之间时,获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;计算机定位系统,用于对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获取所述角膜的位置信息;
[0148] 相应的,所述机械控制系统控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至角膜定位装置的检测范围内,包括:
[0149] S2021、所述机械控制系统控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间。
[0150] 进一步的,所述步骤S2021可以通过以下步骤具体实现:
[0151] S20211、所述机械控制系统控制所述第二驱动件开启,带动所述机械手从所述第一初始值沿所述竖直导轨向下滑动第一距离;
[0152] S20212、在所述竖直导轨向下滑动第一距离后,所述机械控制系统控制所述第二驱动件关闭,使得所述角膜包装体与所述图像识别系统和所述背景组件的处于相同高度;
[0153] S20213、所述机械控制系统控制所述第一驱动件开启,带动所述竖直移动组件和所述机械手沿所述水平导轨从第二初始位置向第一方向移动第二距离,其中,所述第一方向为所述水平导轨朝向所述图像识别系统和背景组件之间位置的方向;
[0154] S20214、在所述第一螺母沿所述水平导轨向第一方向移动第二距离后,所述机械控制系统控制所述第一驱动件关闭,使得所述角膜包装体位于所述图像识别系统和所述背景组件之间。
[0155] 参见图11,如图11所示为本发明实施例机械控制系统的操作界面示意图,左侧操作界面1101用于显示该夹持组件40在Y轴(竖直导轨)、X轴(水平导轨)中的位置信息,例如,第一初始位置,第二初始位置及第一距离,第二距离,右侧操作界面1102用于控制夹持组件40的参数,例如,定位按钮11021A,用于通过限位传感器将第二螺母带动所述机械手401从所述第一初始值沿所述竖直导轨向下滑动第一距离,定位按钮11021B,用于通过限位传感器将第一螺母带动所述竖直移动组件4022和所述机械手401沿所述水平导轨从第二初始位置向第一方向移动第二距离,起始按钮110022用于在操作过程中使夹持组件40回复到第一初始位置和第二初始位置,停止按钮110023A用于当机械手401沿竖直导轨移动到第一距离后使第二螺母在竖直轨道上停止运动,停止按钮11023B用于当机械手401在水平轨道移动至第二距离后使第一螺母在水平滑轨上停止运动,设置按钮11024,用于设置夹持组件40的在竖直轨道和水平轨道预设位置的参数,返回按钮11025用于退出机械臂控制系统的操作界面。
[0156] 需要说明的是,图11仅是示例性的给出一种机械控制系统的操作界面示意图,当然,还可能存在其它可能的操作界面,本发明实施例对此不作具体限定。
[0157] 其中,所述第一距离由主控制系统根据第二螺母在竖直轨道的第一初始位置与图像识别系统和所述背景组件101所处高度差预设,第二距离由主控制系统根据第一螺母在水平轨道上的第二初始位置与图像识别系统和所述背景组件101在水平方向上的位置差预设。
[0158] 其中,进一步的,步骤S203可以通过以下步骤具体实现:
[0159] S2031、所述主控制系统控制所述背景组件提供背景光,并控制所述图像识别系统获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;
[0160] S2032、所述主控制系统控制所述计算机定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获得所述角膜的位置信息。
[0161] 为了使得定位效果更加准确,在所述机械控制系统控制所述夹持组件40将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件101之间后,所述主控制系统控制所述计算机定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获取所述角膜的位置信息之前,所述方法还包括:
[0162] S2033、所述主控制系统控制所述图像识别系统以及所述机械控制系统使所述机械手401的透光窗口4014的中心位置位于所述定位屏的垂直中心线上。
[0163] 示例性的,所述步骤S2033可以通过以下方式具体实现:
[0164] S20331、在所述机械控制系统控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间以后,所述机械控制系统向所述主控制系统发送第七信号,以指示所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间;
[0165] S20332、所述主控制系统根据所述第七信号向所述图像识别系统发送第二控制信号;
[0166] S20333、所述图像识别系统根据所述第七控制信号检测所述透光窗口4014的中心位置坐标;
[0167] S20334、所述图像识别系统将所述透光窗口4014的中心位置坐标与预设的中心坐标进行匹配;
[0168] S20335、若所述透光窗口4014的中心位置坐标与预设的中心坐标不匹配,则所述图像识别系统将所述透光窗口4014的中心位置坐标与预设的中心坐标之间的偏差信息发送至所述主控制系统;
[0169] S20336、所述主控制系统将所述偏差信息发送至所述机械控制系统;
[0170] S20337、所述机械控制系统根据所述偏差信息对所述透光窗口4014的中心位置进行调整。
[0171] 需要说明的是,在夹持组件40将角膜包装体移动到图像识别系统和背景组件101之间时,由于各方面的因素会使得透光窗口4014的中心位置与预设的中心坐标存在差异,例如,可以是系统设置偏差引起的差异,故主控制系统在获取到第七信号以后将检查所述透光窗口4014的中心位置坐标与预设的中心坐标是否存在差异,当存在差异时,通过机械控制系统根据偏差信息调整透光窗口4014的中心位置使其与预设位置一致,这样方便了在后续定位过程中摄像头的中心能与透光窗口4014的中心位置正对,从而提高了整个定位系统的精确度。
[0172] 示例性的,本发明实施例控制所述角膜定位装置获取所述角膜包装体内角膜的位置信息还包括:
[0173] S20338、若所述计算机定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,确定所述图像中不存在角膜的相关信息,则向所述主控制系统发送第八信号;
[0174] S20339、所述主控制系统根据所述第八信号向所述机械控制系统发送第八控制信号;
[0175] S20340、所述机械控制系统根据所述第八控制信号控制所述夹持组件回复至初始位置。
[0176] 需要说明的是,在实际操作过程中,由于对需要定位的角膜没有限制,故在进行定位时,可能会出现在背景光形成的图像中不存在角膜的信息,这时,为了提高定位的准确性和高效性,可以通过主控制系统将未获取到角膜的信息发送给控制系统,控制机械控制系统将夹持组件回复至初始位置进行下一个角膜的定位。
[0177] 为了对计算机系统确定的光学性能类型进行分类,所述检测系统还包括多个产品收集工位,所述多个产品收集工位,分别用于收集不同光学性能类型的角膜,所述主控制系统与所述机械控制系统连接;
[0178] 所述方法,还包括:
[0179] S207、所述主控制系统根据所述计算机系统获取的光学性能类型,控制所述机械控制系统带动所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入相应的产品收集工位。
[0180] 可选的,所述产品收集工位包括第一收集工位和第二收集工位,所述第一收集工位用于收集第一光学性能类型的角膜,所述第二收集工位用于收集第二光学性能类型的角膜;其中,所述第一光学性能类型的角膜为透明度在预设范围内的角膜,所述第二光学性能类型的角膜为透明度在预设范围之外的角膜;
[0181] 相应的,步骤S207可以通过以下步骤具体实现:
[0182] S2071、所述计算机系统对所述检测仪检测的角膜包装体内角膜的光学性能进行分析计算;
[0183] S2072、若确定所述角膜的光学性能属于第一光学性能类型,则向所述主控制系统发送第一信号;所述主控制系统根据所述第一信号向所述机械控制系统发送第一控制信号;所述机械控制系统根据所述第一控制信号控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入所述第一收集工位;
[0184] 可选的,所述第一收集工位的入料口设置于所述夹持组件的移动轨迹靠近所述检测仪的位置,第二收集工位的入料口设置于所述夹持组件初始位置;
[0185] 其中,所述初始位置为所述夹持组件在所述机械控制系统上预设的初始化状态。
[0186] 相应的,所述步骤S2072可以通过以下步骤实现:
[0187] S20721、在所述主控制系统接收到所述第一信号时,所述主控制系统获取所述夹持组件当前位置与第一收集工位之间的位置差;
[0188] S20722、若确定所述第一收集工位位于所述夹持组件移动轨迹的后方,则所述主控制系统向所述机械控制系统发送后退指令,所述后退指令指示所述机械系统按照所述位置差带动所述夹持组件向后移动所述位置差;
[0189] S20723、在所述机械系统按照所述位置差带动所述夹持组件向后移动所述位置差之后,主控制系统控制所述机械臂系统带动夹持组件将所述角膜包装体移动并放入所述第一收集工位;
[0190] S20724、若确定所述第一收集工位位于所述夹持组件移动轨迹的前方,则所述主控制系统向所述机械控制系统发送前进指令,所述前进指令指示所述机械系统按照所述位置差带动所述夹持组件向前移动所述位置差;
[0191] S20725、在所述机械系统按照所述位置差带动所述夹持组件向前移动所述位置差之后,主控制系统控制所述机械臂系统带动夹持组件将所述角膜包装体移动并放入所述第一收集工位。
[0192] S2073、若确定所述角膜的光学性能属于第二光学性能类型,则向所述主控制系统发送第二信号;所述主控制系统根据所述第二信号向所述机械控制系统发送第二控制信号;所述机械控制系统根据所述第二控制信号控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入所述第二收集工位。
[0193] 其中,步骤S2073的具体实现步骤可以参见S2072本发明实施例在此不再赘述。
[0194] 其中,预设全透过率、预设雾度、预设清晰度可以根据需要进行设置,本发明实施例在此不再赘述。
[0195] 进一步可选的,所述角膜的光学性能包含角膜的透明度,所述角膜的透明度包括雾度、全透过率以及透视清晰度;
[0196] 相应的,所述S2071可以通过以下方式具体实现:
[0197] S20711、所述计算机系统获取所述角膜包装体内角膜的雾度、全透过率以及透视清晰度;
[0198] S20712、根据所述雾度、全透过率以及透视清晰度;若确定所述角膜的透明度满足预设条件,则确定所述角膜的光学性能属于第一光学性能类型;若确定所述角膜的透明度不满足预设条件,则确定所述角膜的光学性能属于第二光学性能类型;
[0199] 其中,所述角膜的透明度满足预设条件指同时满足以下三个条件,所述角膜的透明度不满足预设条件指至少不满足以下三个条件中任一条件:
[0200] 雾度在预设雾度范围之内;
[0201] 全透过率在预设全透过率范围之内;
[0202] 透视清晰度在预设清晰度范围之内。
[0203] S2072、所述主控制系统根据所述第一信号向所述机械控制系统发送第一控制信号;
[0204] S2073、所述机械控制系统根据所述第一控制信号控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动并放入所述第一收集工位;
[0205] 可选的,在步骤S204之后,所述方法还包括:
[0206] S208、所述主控制系统控制所述机械控制系统带动所述角膜包装体移动,使所述角膜包装体内的角膜的中心与所述检测仪的检测光线中心重合。
[0207] 进一步的,所述步骤S208可以通过以下方式具体实现:
[0208] S2081、在所述机械控制系统控制所述夹持组件将所述角膜包装体移动至检测仪的检测范围内之后,所述机械控制系统向所述主控制系统发送第三信号,以指示所述夹持组件已将所述角膜包装体移动至检测仪的检测范围内;
[0209] S2082、所述主控制系统根据所述第三信号向所述检测仪发送第三控制信号;
[0210] S2083、所述检测仪根据所述第三控制信号检测所述角膜包装体内的角膜的中心位置坐标;
[0211] S2084、所述检测仪将所述角膜包装体内的角膜的中心位置坐标与预设的中心坐标进行匹配;
[0212] S2085、若所述角膜包装体内的角膜的中心位置坐标与预设的中心坐标不匹配,则所述检测仪将所述角膜包装体内的角膜的中心位置坐标与预设的中心坐标之间的偏差信息发送至所述主控制系统;
[0213] S2086、所述主控制系统将所述偏差信息发送至所述机械控制系统;
[0214] S2087、所述机械控制系统根据所述偏差信息对所述角膜包装体内的角膜的中心位置进行调整。
[0215] 示例性的,所述步骤S206可以通过以下方式具体实现:
[0216] S2061A、在所述检测仪获取位于所述检测仪检测范围内的角膜包装体内角膜的光学性能之后,所述检测仪向所述主控制系统发送第四信号,所述第四信号指示所述检测仪已获取到位于其检测范围内的角膜包装体内角膜的光学性能;
[0217] S2062B、所述主控制系统根据所述第四信号,向所述计算机系统发送第四控制信号;
[0218] S2063C、所述计算机系统根据所述第四控制信号,对所述检测仪获取的角膜包装体内角膜的光学性能进行分析计算,获取所述角膜包装体内角膜的光学性能类型。
[0219] 示例性的,所述步骤S205可以通过以下方式具体实现:
[0220] S2051、在所述机械控制系统带动所述夹持组件将角膜包装体移动至检测仪的检测范围内之后,所述机械控制系统向所述主控制系统发送第五信号,所述第五信号指示所述机械控制系统带动所述夹持组件已将所述角膜包装体移动至检测仪的检测范围内;
[0221] S2052、所述主控制系统根据所述第五信号向所述检测仪发送第五控制信号;
[0222] S2053、所述检测仪根据所述第五控制信号对位于其检测范围内的角膜包装体内的角膜的光学性能进行检测。
[0223] 进一步可选的,所述方法还包括:
[0224] S209、若所述检测仪对位于所述检测仪范围内的角膜包装体的光学性能进行检测时,确定无法检测到所述角膜包装体内角膜光学性能的相关信息,则向所述主控制系统发送第六信号;
[0225] S210、所述主控制系统根据所述第六信号向所述机械控制系统发送第六控制信号;
[0226] S211、所述机械控制系统根据所述第六控制信号控制所述夹持组件带动所述角膜包装体在所述检测仪检测范围内移动,直至所述检测仪可以检测到所述角膜包装体内角膜光学性能的相关信息。
[0227] 本发明实施例提供的角膜自动定位及检测方法,当需要角膜包装体中的角膜定位时,机械控制系统在初始位置先控制夹持组件夹持住装有角膜的角膜包装体,然后机械控制系统控制夹持组件将角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间,然后主控制系统控制背景组件提供的背景光,并控制图像识别系统获取背景组件透过夹持组件夹持的角膜包装体的背景光形成的图像;最后,主控制系统控制所述计算机定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获取所述角膜的位置信息。本发明实施例提供的角膜自动定位及检测方法不仅可以提高角膜定位的孔准确性,而且降低了工人劳动量。
[0228] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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