眼底成像系统技术方案

眼底成像系统包含：图像传感器阵列，其中该图像传感器阵列包含单色光电二极管和全局快门控制；具有一个或多个发光二极管的照明单元，该一个或多个发光二极管具有一个或多个管芯；计算系统，其包含处理器和存储器；一个或多个透镜；一个或多个反光镜；以及显示器。在使用的示例方法中，临床医生定位患者、发起聚焦调整、发起视网膜成像过程，并且相同或不同的临床医生查看图像。在一些实施例中，成像系统配置成分析图像并且在图像中识别关于糖尿病视网膜病变的诊断和治疗的检测物理属性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请作为PCT国际专利申请于2015年1月29日提交并且要求2014年2月11日提交的美国实用专利申请序列号14/177568的优先权，该申请的主题通过引用被全部合并。
技术介绍
具有类型1或类型2糖尿病的人能够由于有糖尿病而逐渐形成眼部疾病。最常见的糖尿病眼部疾病之一是糖尿病视网膜病变，其损害眼睛后部的光敏组织（称为视网膜）的血管。眼睛检查能够产生眼睛后部的图像并且受过训练的医疗专业人员使用那些图像来诊断和治疗糖尿病视网膜病变。用来产生眼睛后部（称为眼底）的图像的许多当前方法遭受各种不足，通常产生能够使诊断程序复杂化的不完美图像。传统的成像技术使用拜尔图案化彩色滤波器阵列成像传感器。这类技术具有低灵敏度并且所得的图像通常遭受由低彩色分辨率引起的去马赛克伪影。另外，许多当前方法要求扩张患者的眼睛，这令人不舒服并且不方便。
技术实现思路
在一个方面中，非散瞳眼底成像系统包含：单色互补金属氧化物半导体图像传感器阵列，其中该传感器阵列包括多个像素并且有全局电子快门操作的能力，该全局快门能够基本上同时发起多个像素的曝光和有光电二极管的相继读出的能力。系统在一个方面中还包含照明单元，其操作地耦合于图像传感器阵列，其中该照明单元包含能够被过度驱动(overdriven)的发光二极管。在另一个方面中，用于产生眼底的图像的方法包含：照亮发光二极管；激活二维单色互补金属氧化物半导体传感器阵列的全局快门，其中该传感器阵列包含能够在全局快门激活期间基本上同时曝光来获得眼底的图像的多个像素；以及存储来自多个像素的图像读出。系统和方法都能够用来筛选(screenfor)、监测和诊断眼睛相关疾病，例如糖尿病视网膜病变。附图说明图1图示成像系统的一个实施例，该成像系统包含患者、眼底成像系统、网络、显示器和临床医生。图2图示示例眼底成像系统的示意图。图3图示通过示例眼底成像系统的临床医生的示例使用的流程图。图4图示示例眼底成像系统的操作的示例方法的流程图。图5图示使用被动眼睛跟踪来发起眼底成像的示例方法。具体实施方式图1是图示用于记录和查看患者眼底的图像的示例系统100的示意框图。在该示例中，系统100包含患者P、眼底成像系统102、与图像处理器106通信105的拍摄装置104、与图像处理器106一起被临床医生C使用的显示器108和网络110。在示例系统中，眼底成像系统102和显示器108经由通信路径107直接或经由网络110使用有线和/或无线通信方案处于通信中。眼底成像系统102运行以创建患者P的眼睛眼底的数字图像。如本文使用的，“眼底”指眼睛眼底并且包含视网膜、视神经、黄斑、玻璃体、脉络膜和后极。在一些实施例中，对患者P筛选眼睛疾病，例如糖尿病视网膜病变。在一些实施例中，系统102还能够用来诊断或监测疾病（例如糖尿病视网膜病变）的进展。在一些实施例中，成像系统102包含手持外壳，其支承系统的组件。外壳支承一个或多个孔径用于每次对一或两只眼睛成像。在一些实施例中,外壳支承用于患者P的定位导向装置(positionalguide),例如可调整的腮托。定位导向装置或多个定位导向装置帮助使患者P的一只眼睛或两只眼睛与一个或两个孔径对准。在一些实施例中，外壳支承用于提升和降低一个或多个孔径以使它们与患者P的一只眼睛或两只眼睛对准的部件。一旦患者P的眼睛对准，临床医生C则通过眼底成像系统102发起一个或多个图像捕捉。用于眼底成像的大部分已知技术要求散瞳，或使患者的瞳孔扩张，这对于患者P能够是痛苦和/或不方便的。尽管如果已给予散瞳药则系统100能够对眼底成像，示例系统100不要求在成像之前对患者P给予散瞳药。在一些实施例中，系统100用来帮助临床医生C筛选、监测或诊断各种眼睛疾病。在一些实施例中，操作眼底成像系统102的临床医生C与评估所得图像的临床医生C不同。在示例实施例100中，眼底成像系统102包含与图像处理器106通信105的拍摄装置104。在该实施例中，拍摄装置104是数字拍摄装置，其包含透镜、孔径、处理器和传感器阵列。拍摄装置104具有传感器阵列，其配备有全局快门。在一些实施例中，拍摄装置104配置成每次记录一只眼睛的眼底的图像。在其他实施例中，拍摄装置104配置成基本上同时记录两只眼睛的图像。在那些实施例中，眼底成像系统102能够包含两个单独拍摄装置，每只眼睛一个。在示例系统100中，图像处理器106操作地耦合于拍摄装置104并且配置成与网络110和/或显示器108通信。在一些实施例中，图像处理器106调节拍摄装置104的操作。示例图像处理器在图2中更详细示出，其在下文进一步描述。在一些实施例中，眼底成像系统102还连接到打印机（未在图1中示出）。打印机能够用来产生由眼底成像系统102产生的一个或多个眼底图像的物理副本。在示例系统100中，显示器108直接107或经由网络110与眼底成像系统102通信。显示器108运行以采用由临床医生C可读的大小和格式重现由眼底成像系统102产生的图像。在一些实施例中，外壳支承显示器108，其嵌入外壳中。在其他实施例中，显示器108是示例系统100的单独组件，并且可具有它自己的外壳，比如例如移动电话或平板计算机上的显示器或监测器。在另一个实施例中，显示器108是可选的并且眼底成像系统102通过网络110连接到云存储装置。在那个实施例中，眼底成像系统102将一个或多个眼底图像传送到云存储装置并且能够通过访问云存储装置来查看图像。在下文关于图2提供示例眼底成像系统的更详细论述。在一个实施例中，眼底成像系统连接到网络110（连接101）。该网络110进而连接到显示器108（连接103）。连接101和103可包含任何类型的无线网络、有线网络或本领域内已知的任何通信网络。例如，无线连接能够包含蜂窝网络连接和使用诸如802.11a、b和/或g的协议进行的连接。在其他示例中，无线连接能够使用一个或多个有线或无线协议（例如蓝牙、Wi-Fi直接、射频识别（RFID）或Zigbee）直接在眼底成像系统102与显示器108之间实现。其他配置是可能的。图2是在示例眼底成像系统202中的组件的框图。示例眼底成像系统202包含：图像传感器阵列204，其包括单色光电二极管206、快门控制208和不透明的屏蔽存储装置210；照明单元216，其包含发光二极管218和定时单元220；计算系统222，其包含处理器224和存储器226；透镜228、可选孔径232、联网单元234和显示器236。图像传感器阵列204在示例系统202中是互补金属氧化物半导体传感器阵列。示例传感器阵列204包含单色光电二极管206、快门控制208和不透明屏蔽存储装置210。示例传感器阵列204运行以接收和处理由患者的眼底反射的光。图像传感器阵列204具有多行像素和多列像素。在一些实施例中，图像传感器阵列具有约1280×1024像素、约640×480像素或约1500×1152像素。在一些实施例中，图像传感器阵列204中的像素大小是从约4微米×约4微米；从约2微米×约2微米；从约6微米×约6微米；或从约1微米×约1微米。示例单色光电二极管206具有光接收表面并且具有基本上均匀的长度和宽度。在曝光期间，单色光电二极管206将入射光转换成电荷。快门控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非散瞳眼底成像系统，包括：图像传感器阵列，包含二维单色互补金属氧化物半导体，其中所述图像传感器阵列具有多行像素，并且所述图像传感器阵列有全局复位操作的能力，其中所述多行像素中的每个像素基本上同时曝光；以及照明单元，操作地耦合于所述图像传感器阵列，其中所述照明单元包含发光二极管，并且所述照明单元能够过度驱动所述发光二极管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.11 US 14/1775681.一种非散瞳眼底成像系统，包括：图像传感器阵列，包含二维单色互补金属氧化物半导体，其中所述图像传感器阵列具有多行像素，并且所述图像传感器阵列有全局复位操作的能力，其中所述多行像素中的每个像素基本上同时曝光；以及照明单元，操作地耦合于所述图像传感器阵列，其中所述照明单元包含发光二极管，并且所述照明单元能够过度驱动所述发光二极管。2.如权利要求1所述的非散瞳眼底成像系统，其中所述图像传感器阵列具有1280×1024像素的分辨率。3.如权利要求1所述的非散瞳眼底成像系统，其中所述发光二极管是多管芯LED。4.如权利要求1所述的非散瞳眼底成像系统，其中所述图像传感器阵列中的每个像素是约4微米×约4微米。5.如权利要求1所述的非散瞳眼底成像系统，其中所述系统用来筛选糖尿病视网膜病变。6.如权利要求1所述的非散瞳眼底成像系统，进一步包括定时单元，所述定时单元操作地耦合于所述图像传感器阵列和所述照明单元并且配置成在曝光期期间使所述图像传感器阵列的全帧像素同时曝光，其中所述照明单元配置成在所述曝光期期间过度驱动所述发光二极管。7.如权利要求1所述的非散瞳眼底成像系统，其中帧曝光期小于2毫秒。8.一种用于产生眼底的图像的方法，包括：照亮发光二极管，其中所述发光二极管配置成由照明单元控制并且被照亮；激活二维单色互补金属氧化物半导体图像传感器阵列的全局快门来产生所述眼底的所述图像，所述二维单色互补金属氧化物半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：王寅君，
申请(专利权)人：伟伦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US