[发明专利]视网膜自动成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种视网膜自动成像系统，属于医用光学仪器、生物识别领域。

背景技术

视网膜成像技术逐渐被广泛应用在医疗和生物识别技术等领域。医学上，对视网膜病变进行及时探测、跟踪，可以对多种疾病起到有效的诊断、预警作用。在生物识别领域，视网膜具有远多于指纹、掌纹等的生物特征，可以大大提高识别精度；而且视网膜深入眼底，不容易被外界获取，具有非常高的保密性。

视网膜成像技术已有很长的研究历史，但仍无法满足社会的需求。例如在医学领域，随着互联网的发展，远程医疗系统已经逐步成为医疗诊断不可或缺的部分，但目前的医用视网膜成像系统均需要人工操作进行视网膜拍摄，该特点制约了视网膜成像系统在远程医疗领域的发展；在生物身份识别领域，视网膜要替代虹膜识别、指纹识别、掌纹识别这些成熟技术，充分发挥其保密性好的特点，首先需要实现视网膜的自动拍摄。目前的视网膜成像仪中的光学系统没有为计算机提供容易识别的定位信号，因此系统无法实现自动运行；而且系统的光机结构复杂、造价昂贵，不适于在互联网终端和身份识别等领域的普及。

发明内容

为了解决现有视网膜成像技术无法实现自动运行，本发明提供一种视网膜自动成像系统。

本发明的技术方案为：视网膜自动成像系统，包括视网膜成像光学系统、步进电机、支撑架构和中央处理单元；

视网膜成像光学系统包括对准光路、调焦定位光路和照明成像光路；

对准光路包括网膜物镜固定组、网膜物镜变焦组、切换镜组、中空反射镜、第一中继镜、第一反光板、第二中继镜和近红外光探测器；所述网膜物镜固定组、网膜物镜变焦组、切换镜组、中空反射镜、第一中继镜和第一反光板共轴放置；所述网膜物镜固定组和网膜物镜变焦组之间设置切换镜组；虹膜发出的光依次通过网膜物镜固定组、切换镜组、网膜物镜变焦组、中空反射镜、第一中继镜和第一反光板，光通过第一反光板被折反90°后入射到第二中继镜，光通过第二中继镜后被近红外光探测器接收；所述切换镜组包括切换镜前组、双光楔和切换镜后组，且三者共轴放置，所述双光楔为并列放置的倾斜方向相反的两个光楔的组合；

调焦定位光路包括网膜物镜固定组、网膜物镜变焦组、中空反射镜、第一中继镜、第一反光板、第二中继镜、近红外光探测器、第三中继镜、照明光阑、分划板和第一聚光镜；所述分划板、近红外光探测器和被检眼的视网膜互为共轭平面，近红外光源发出的光经过第一聚光镜聚光后照亮分划板，分划板的信号光依次经过照明光阑、第三中继镜、中空反射镜、网膜物镜变焦组和网膜物镜固定组后入射被检眼在视网膜上成像，该成像又依次经过网膜物镜固定组、网膜物镜变焦组、中空反射镜、第一中继镜、第一反光板和第二中继镜被近红外光探测器接收；

照明成像光路包括网膜物镜固定组、网膜物镜变焦组、中空反射镜、第一中继镜、第三中继镜、照明光阑、第二聚光镜、环形闪光管和可见光探测器；环形光管发出闪光脉冲，光信号依次经过第二聚光镜、和第二反光板、照明光阑、第三中继镜、中空反射镜、网膜物镜变焦组和网膜物镜固定组后，在虹膜处成环形像，光能量从瞳孔的边缘入射人眼，照亮眼底，从被检眼的信号光依次通过网膜物镜固定组、网膜物镜变焦组、中空反射镜、第一中继镜后被可见光探测器接收，完成图像拍摄；

支撑架构包括头托、感应开关和相机座；所述头托位于视网膜自动成像系统的侧面且与视网膜成像光学系统持平，用于支撑被检人员的头部；感应开关设置在头托上被检人员下巴位置，感应开关为中央处理单元提供启动信号；相机座位用于固定相机；

中央处理单元，包括电源、CPU、步进电机驱动器和图像采集卡一和图像采集卡二；电源与CPU相连，为整个系统供电；感应开关通过I/O口与CPU相连，为系统提供启动信号；所述视网膜成像光学系统中切换镜组、变焦镜组、第一反射板、分划板和第二反射板分别由步进电机带动移动，每个步进电机分别与各个步进电机相连，每个步进电机均与各自的步进电机驱动器相连，步进电机驱动器通过I/O口与CPU相连；所述可见光光探测器和近红外光探测器分别与图像采集卡一和图像采集二相连接，采集卡接收来自探测器的PAL信号，对该信号进行解码，并通过PCI总线与CPU相连；视网膜成像光学系统中近红外光源和环形闪光管的控制端分别通过I/O口与CPU相连。