[发明专利]基于线扫描共焦成像图像引导的自适应共焦扫描视网膜成像方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物眼科成像领域，特别是一种基于线扫描共焦成像图像引导的自适应共焦扫描视网膜成像方法及装置。

背景技术

目前，针对活体人眼视网膜成像的技术主要有三种：眼底相机、光学相干层析成像和激光共焦扫描检眼镜，目前它们都取得了好的成功应用。为了保证照明的亮度，眼底相机采用传统热光源作为系统的照明器件，因此其分辨率较低，通常在几十微米级别，无法有效地观测视网膜微米级别的精细结构，尤其地，眼底相机纵向分辨率更低，无法对视网膜内部分层组织进行观测。光学相干层析成像技术实质上是一个低相干干涉仪，应用外差探测技术，实现了对生物组织的层析成像，它成功地实现了对视网膜内部分层结构的成像，达到了十几微米的成像分辨率，但是由于其层析成像的物理机理，该技术无法提供视网膜平面的动态高分辨率成像。随着激光扫描技术、高速数据采集和计算机技术的发展，激光共焦扫描检眼镜通过引入共焦针孔，可以阻挡来自不感兴趣的视网膜层外的光，显著提高了成像的信噪比和图像对比度，而且提供了眼底相机不具备的光学层析能力。目前，激光共焦扫描检眼镜已经广泛的实现商业化，也已成为最为方便和常见的视网膜成像设备。

虽然激光共焦扫描检眼镜已经在眼科影像领域取得了卓越的成就，但是其分辨率方面依然有所不足，特别是由于人眼像差的影响，商用激光共焦扫描检眼镜的光学分辨率约为十微米，无法对微米级的视网膜视觉细胞成像。中国科学院光电技术研究所的张雨东等人成功地研制出了一种基于自适应光学的反射式共焦扫描视网膜成像系统（专利授权号：ZL201010197028.0），该系统将自适应光学技术成功地应用到共焦成像领域，自适应光学能实时探测人眼像差并通过波前校正器实时校正像差，消除了人眼像差造成的像质弥散，得到了高达2μm的高分辨率成像结果。这种自适应共焦扫描成像技术，成像效果好，但其自身仍然存在缺陷：由于采用点扫描的方式，成像视场小，只有1-3度，对应到视网膜平面约为290-870微米，虽然通过另眼视标系统引导可以观察到视轴中心区域附近的其他视网膜区域，但由于视标点阵布局区域限制了成像范围约为8度，对于视网膜病理性观察通常需要约30度的成像视场范围，对应到视网膜平面约为9.5mm，该系统无法实现此功能。此外，由于另眼视标系统引导属于无参考的趋向性引导，对于视网膜平面的具体局部区域采用这种方式很难容易的实现精确定位成像。

如图2-5所示，中国科学院光电技术研究所的史国华等人提出了基于线扫描的共焦系统及方法（专利授权号：ZL201010595574.X和ZL201010595587.7）。这种线扫描共焦系统采用一维线扫描对眼底视网膜成像，相比与采用点扫描的激光共焦检眼镜，成像视场大，便于对视网膜大范围内进行观察，但是由于大视场成像的分辨率较差，需要结合高分辨率的小视场成像才能对视网膜微细结构进行观察。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：克服上述现有技术的不足之处，结合自身已申请的发明专利，提供一种基于线扫描共焦成像图像引导的自适应共焦扫描视网膜成像方法及装置，能够同时得到线共焦眼底视网膜的大视场成像和自适应共焦扫描眼底视网膜的小视场高分辨率成像，本发明通过对线共焦得到的视网膜大视场成像结果进行观察，直接通过对大视场成像图像进行选取局部小区域位置，处理机实时地将选取的局部小区域位置坐标传输给自适应共焦扫描眼底视网膜成像单元的另眼视标系统，即可实现对于选取的局部小区域位置的精确高分辨成像。

本发明解决上述的技术问题采用的技术方案为：一种基于线扫描共焦成像图像引导的自适应共焦扫描视网膜成像方法，其特征在于实现步骤如下：

步骤1，开机，启动设备；

步骤2，标定视场，根据线扫描共焦成像单元的成像视场中心标定自适应共焦扫描视网膜成像单元的成像视场；

步骤3，线扫描共焦成像单元对视网膜进行成像，获取视网膜的大视场成像图像；

步骤4，通过观察显示器输出的线扫描共焦成像单元获取的视网膜大视场成像图像，选取并标记感兴趣的视网膜局部小区域位置坐标；

步骤5，处理机将标记好的感兴趣的视网膜局部小区域位置坐标输出给自适应共焦扫描视网膜成像单元的另眼视标系统；另眼视标系统引导眼睛视轴偏转，标记过的视网膜局部小区域位置处于自适应共焦扫描视网膜成像单元的照明中心，从而实现对其高分辨率成像；

步骤6，引导结束，成像结果输出显示。

所述步骤3中所述的线扫描共焦成像单元对视网膜进行成像具体包括：

步骤31，线扫描共焦成像单元出射线光束经分光单元偏转反射到达人眼视网膜；