[发明专利]一种基于线扫描成像系统的光学稳像方法及系统

说明书

本发明公开一种基于线扫描成像系统的稳像方法及系统，包括一带内部光学闭环跟踪的主线扫描成像系统(LSO)和一集成的受LSO控制的辅成像系统；主LSO成像系统，用于自身成像并为辅成像系统提供眼底定位和导航，以及从LSO图像得到的眼底或眼球运动信息并进行闭环光学跟踪；辅成像系统，将点光源发出的光通过准直系统到达正交扫描反射镜，再聚焦到分色镜(DM)上；通过将眼底或眼球运动信息施加到正交扫描反射镜，实时调整正交扫描反射镜的相应的空间位置，以获取所需眼底位置的断层扫描图像或实现眼底的单点、阵列目标打击。采用本发明，能够在LSO建立一闭环的眼底光学跟踪系统，利用该闭环跟踪系统控制线扫描成像系统，达到高速、稳定、精确控制的目的。

技术领域

本发明涉及激光眼底目标跟踪及成像技术，尤其涉及一种基于线扫描成像系统的光学稳像方法及系统。

背景技术

现有的基于线扫描眼底相机(Line Scan Ophthalmoscope，LSO)成像系统的目标跟踪技术，如卡尔·蔡司(Carl Zeiss)的成像系统，其是以一帧图像作为一个单位进行计算眼底目标的运动量，但是存在控制系统有至少一帧的时间延迟，因而会导致跟踪精度降低的缺陷。并且，现有LSO的目标跟踪信号方式完全是数字式的，从图像提取该信号时，由于LSO内部缺少光学闭环控制措施，还会导致眼底运动信号的计算不是很可靠。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于线扫描成像系统(LSO)的光学稳像方法及系统，旨在克服现有LSO系统固有的光学和控制缺陷问题，大幅度提高其在临床应用中的稳定性、精确度、成像效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于线扫描成像系统的稳像系统，包括一个内部闭环光学跟踪装置的主线扫描(LSO)成像系统和一个受LSO控制的集成辅成像系统；

所述的主LSO成像系统，用于自身成像并为所述辅成像系统提供眼底的定位和导航，以及通过执行预设的闭环控制算法计算从LSO图像得到的眼底或眼球运动信息，进行闭环光学跟踪；

所述的辅成像系统，将点光源发出的光通过准直系统到达正交扫描反射镜，再经过聚焦透镜聚焦到分色镜DM上，所述DM位于主LSO成像系统的焦平面上；通过将所述闭环眼底或眼球运动信息施加到所述辅成像系统的正交扫描反射镜，实时调整所述正交扫描反射镜的相应的空间位置，以获取所需眼底位置的断层扫描图像、或者眼底单点或阵列打击目标。

其中，所述主LSO成像系统的闭环光学跟踪装置，包括第二扫描反射镜SM11、第一扫描反射镜SM12以及柱面镜L13，用于根据预设的闭环控制算法计算从LSO图像得到的眼底或眼球运动信息即控制信号，实现闭环光学跟踪功能。

所述主LSO成像系统的闭环光学跟踪装置，还包括线扫描相机的旋转支架。

所述辅成像系统为辅助光相干断层扫描仪OCT成像系统、或者眼底单点或阵列目标打击成像系统。

所述辅成像系统还包括点光源，所述点光源发出的光经过由准直透镜组成的准直系统后，到达正交扫描反射镜。

所述的主LSO成像系统，利用主LSO图像应用互相关算法来得到闭环眼底或眼球的运动位置信息(x,y,θ)，将所述闭环眼底或眼球的运动位置信息(x,y,θ)输入辅成像系统，通过实时调整扫描反射镜的光学扫描位置锁定眼底目标；其中，(x,y)为眼底运动的平移量，θ为旋转量。

较佳地，该稳像系统支持同步进行二维眼底反射成像、二维眼底荧光成像、三维OCT断层扫描成像、眼底单点或者阵列目标打击成像。

一种基于线扫描成像系统的稳像方法，该方法包括如下步骤：

A、在带内部闭环光学跟踪的主LSO成像系统的基础上增设一个受LSO控制的集成的辅成像系统；