多光谱眼底成像设备及方法技术

本发明专利技术涉及眼底成像设备技术领域，提供一种多光谱眼底成像设备及方法，该多光谱眼底成像设备包括：发光模块，发光模块用于向眼底投射包含多个波段的入射光；超阵列芯片，超阵列芯片用于调制并滤过由眼底发出的反射光；光电探测模块，光电探测模块用于接收由超阵列芯片滤过的光信号，并将光信号处理为电信号；信号处理模块，信号处理模块用于接收电信号，并将电信号处理为光谱图像。这种结构无需在每次拍照时进行不同波段光源的变换，能够做到实时光谱成像，成本低廉，使用过程更为便捷，可以更广泛的适用于大规模的眼底快速筛查。泛的适用于大规模的眼底快速筛查。泛的适用于大规模的眼底快速筛查。

【技术实现步骤摘要】
多光谱眼底成像设备及方法


[0001]本专利技术涉及眼底成像设备
，尤其涉及一种多光谱眼底成像设备及方法。

技术介绍

[0002]眼底是指眼睛最底部的组织，它包括视网膜、眼底血管、视神经乳头、视神经纤维、视网膜上的黄斑部，以及视网膜后的脉络膜等。视网膜是一层结构高度复杂的薄膜，其上分布着大量的毛细血管，是人体中唯一可以非创伤直接观察到的较深层的微血管网络。对人眼视网膜上的血管脉络进行观测，可以为医生进行许多眼部疾病，乃至全身疾病的诊断提供重要依据。例如高血压、高血脂、肾病、糖尿病、冠心病等疾病，其发病初期生理状态的改变均会在眼底上有所体现。
[0003]目前市场上的一些手持式多光谱眼底成像设备，大多由接目镜、用于产生多光谱光的光源、用于成像的CCD(Charge
‑
Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal
‑
Oxide Semiconductor，互补型金属氧化物半导体)、用于计算与数据交互的计算机模块组成，其中光源至接目镜的光路中分别接有光滤波器、聚焦透镜、二分镜，而二分镜到CCD之间设有分光片组、空间光调制器，该空间光调制器具有独立编码的调制单元，调制后的信号需要由计算机进行优化或图像的合成。然而，这种多光谱眼底成像设备结构复杂，体积相对较大，须通过改变入射光源获取多光谱图像，成本较高，使用过程较为繁琐，成像速度相对较慢。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种多光谱眼底成像设备及方法，用以解决现有技术中多光谱眼底成像设备结构复杂体积大，成本高，成像速度相对较慢等缺陷，实现无需在每次拍照时进行不同波段光源的变换，即可做到实时光谱成像，成本低廉，使用过程更为便捷，可以更广泛的适用于大规模的眼底快速筛查。
[0005]本专利技术提供一种多光谱眼底成像设备，包括：
[0006]发光模块，所述发光模块用于向眼底投射包含多个波段的入射光；
[0007]超阵列芯片，所述超阵列芯片用于调制并滤过由所述眼底发出的反射光；
[0008]光电探测模块，所述光电探测模块用于接收由所述超阵列芯片滤过的光信号，并将所述光信号处理为电信号；
[0009]信号处理模块，所述信号处理模块用于接收所述电信号，并将所述电信号处理为光谱图像。
[0010]根据本专利技术提供的一种多光谱眼底成像设备，所述发光模块包括：
[0011]光源、非球面透镜、第一平凸透镜、分光镜和眼科透镜，以使由所述光源发出的光线依次经所述非球面透镜、第一平凸透镜、分光镜和眼科透镜的折射后射入所述眼底。
[0012]根据本专利技术提供的一种多光谱眼底成像设备，所述发光模块还包括：第一线偏振片，所述第一线偏振片设置在所述非球面透镜和所述第一平凸透镜之间。
[0013]根据本专利技术提供的一种多光谱眼底成像设备，还包括：第二线偏振片和第二平凸透镜，所述第二线偏振片和第二平凸透镜依次设置在所述分光镜和所述超阵列芯片之间，由所述眼底发出的反射光依次经所述分光镜、所述第二线偏振片和所述第二平凸透镜的折射后，射入所述超阵列芯片。
[0014]根据本专利技术提供的一种多光谱眼底成像设备，所述超阵列芯片包括：重复性的光谱感知单元，或以预设图案铺满所述光电探测模块的局域表面等离子共振子单元。
[0015]根据本专利技术提供的一种多光谱眼底成像设备，
[0016]每个所述光谱感知单元包括多个不同的局域表面等离子共振子单元。
[0017]根据本专利技术提供的一种多光谱眼底成像设备，每个所述局域表面等离子共振子单元由周期性纳米材料构成。
[0018]根据本专利技术提供的一种多光谱眼底成像设备，所述周期性纳米材料包括：金、银、铜、铝纳米颗粒或纳米孔洞材料。
[0019]本专利技术提供一种多光谱眼底成像方法，包括：
[0020]基于发光模块向眼底投射包含多个波段的入射光；
[0021]基于超阵列芯片，调制并滤过由所述眼底发出的反射光；
[0022]基于光电探测模块，接收由所述超阵列芯片滤过的光信号，并将所述光信号处理为电信号；
[0023]基于信号处理模块，接收所述电信号，并将所述电信号处理为光谱图像。
[0024]根据本专利技术提供的一种多光谱眼底成像方法，所述将所述电信号处理为光谱图像，包括：
[0025]建立基于压缩感知的去马赛克模型；
[0026]改进的重构算法处理所述电信号，得到重构的光谱图像。
[0027]本专利技术实施例提供的多光谱眼底成像设备，通过发光模块，可以向眼底投射包含多个波段的入射光，其中不同波段的光可以投射入眼底组织的不同深度，采集基于不同组织及病理产物吸收光谱的差异形成的图像。具体的，可以通过超阵列芯片调制并滤过由眼底发出的反射光，并由光电探测模块将调制后的光信号处理为电信号，进而由信号处理模块处理得到光谱图像。这种结构无需在每次拍照时进行不同波段光源的变换，能够做到实时光谱成像，成本低廉，使用过程更为便捷，可以更广泛的适用于大规模的眼底快速筛查。
[0028]在本专利技术实施例提供的多光谱眼底成像方法中，由于应用了如上所述的多光谱眼底成像设备，因此同样具备如上所述的各项优势，在此不再赘述。
[0029]本专利技术实施例的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实施例的实践了解到。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0031]图1是本专利技术提供的多光谱眼底成像设备的结构示意图之一；
[0032]图2是本专利技术提供的多光谱眼底成像设备的结构示意图之二；
[0033]图3是本专利技术提供的超阵列芯片的结构示意图；
[0034]图4是本专利技术提供的多光谱眼底成像方法的流程图之一；
[0035]图5是本专利技术提供的多光谱眼底成像方法的示意图；
[0036]图6是本专利技术提供的多光谱眼底成像方法的流程图之二；
[0037]图7是本专利技术提供的重建后的眼底光谱图像；
[0038]图8是本专利技术提供的眼底视神经盘(OD)区域光谱信息分析图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光谱眼底成像设备，其特征在于，包括：发光模块，所述发光模块用于向眼底投射包含多个波段的入射光；超阵列芯片，所述超阵列芯片用于调制并滤过由所述眼底发出的反射光；光电探测模块，所述光电探测模块用于接收由所述超阵列芯片滤过的光信号，并将所述光信号处理为电信号；信号处理模块，所述信号处理模块用于接收所述电信号，并将所述电信号处理为光谱图像。2.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，所述发光模块包括：光源、非球面透镜、第一平凸透镜、分光镜和眼科透镜，以使由所述光源发出的光线依次经所述非球面透镜、第一平凸透镜、分光镜和眼科透镜的折射后射入所述眼底。3.根据权利要求2所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，所述发光模块还包括：第一线偏振片，所述第一线偏振片设置在所述非球面透镜和所述第一平凸透镜之间。4.根据权利要求2或3所述的多光谱眼底成像设备，其特征在于，还包括：第二线偏振片和第二平凸透镜，所述第二线偏振片和第二平凸透镜依次设置在所述分光镜和所述超阵列芯片之间，由所述眼底发出的反射光依次经所述分光镜、所述第二线偏振片和所述第二平凸透镜的折射后，射入所述超阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘啸虎，王毅，朱哲磊，张庆文，
申请(专利权)人：温州医科大学附属眼视光医院，
类型：发明
国别省市：