[发明专利]一种眼底光学全场微血管造影成像装置及方法

摘要

本发明所述一种眼底光学全场微血管造影成像装置及方法，包括眼底照明光路、眼底成像光路、同步触发源和数据处理系统，其中眼底照明光路和眼底成像光路由同步触发源同步触发；眼底照明光路包括依次连接的光源控制器、激光光源、扩束镜、分光镜和接目物镜，所述眼底成像光路包括依次连接的接目物镜、分光镜、成像目镜、镜头和COMS相机。本发明使光源以与相机采样帧率相同的频率发出激光，在保证实现眼底微血管成像的同时减小激光功率使之达到人眼所能承受的范围。本发明可以实现眼底光学全场微血管造影成像，该方法无需造影剂，具有较高的分辨率、信噪比和探测深度，可以重建出眼底的毛细血管。

主权项

一种眼底光学全场微血管造影成像的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、设置COMS相机的镜头参数，选择短曝光的相机工作模式；步骤2、同步触发源以频率F0发出n次同步触发信号，其中，100/s≤F0≤300/s，n为大于或等于10的自然数，分别作用于眼底照明光路(1)和眼底成像光路(2)；①眼底照明光路(1)中光源控制器接收到所述频率为F0、n次发出的同步触发信号，n次触发激光光源以频率F0出射激光，所述n次出射的激光经扩束后由分光镜反射，产生的n次反射光以所述频率F0通过接目物镜照射人眼；②眼底成像光路(2)中，由人眼以所述频率F0、n次反射的激光散斑信号经由分光镜透射到成像目镜，COMS相机接收到所述同步触发源以频率F0发出的n个同步触发信号，n次连续采集以所述频率F0透过成像目镜的n张散斑图像，每张散斑图像上有m个散斑光强点，所述F0同时为采样帧率，m为面阵相机的像素单元个数；步骤3、数据处理系统中，由计算机对所述相机第n次采集到的m个散斑光强点的原始时间序列信号进行FFT变换以获得m个散斑频域信号，设定滤波频率u0，对于第k个所述散斑频域信号，其中1≤k≤m，将背景噪声和集中在零频以及低频范围内的静态散斑频域信号与集中在高频范围内的动态散斑频域信号分离，计算所述第k个点的调制深度MD(x,y)，第k个点的坐标为(x,y)，以全部m个点的调制深度MD(x,y)作为成像参数进行成像；利用这个方法的成像装置包括眼底照明光路(1)、眼底成像光路(2)、同步触发源(10)和数据处理系统(20)，其中眼底照明光路(1)和眼底成像光路(2)由同步触发源(10)同步触发；所述眼底照明光路(1)包括依次连接的光源控制器(11)、激光光源(12)、扩束镜(13)、分光镜(16)和接目物镜(15)，所述眼底成像光路(2)包括依次连接的接目物镜(15)、分光镜(16)、成像目镜(17)、镜头(18)和COMS相机(19)；光源控制器(11)和COMS相机(19)受同步触发源(10)发出的同步触发信号控制，一旦光源控制器(11)接收到同步触发信号，则触发激光光源(12)发出激光；一旦COMS相机(19)接收到同步触发信号，则受到触发进行采集，扩束镜(13)用于对激光扩束，靠近人眼的接目物镜(15)和靠近COMS相机(19)的成像目镜(17)同作为摄影物镜，用于控制成像焦距，在眼底照明光路(1)中，分光镜(16)用于反射激光到达眼底；在眼底成像光路(2)中，分光镜(16)用于透射由眼底反射的散斑信号，以便相机采集图像；所述步骤2中，COMS相机捕捉的散斑强度信号是不同干涉项频率的强度总和，对于COMS相机第t次采集到的所述m个散斑光强点的原始时间序列信号，其中，1≤t≤n，第k个像素单元的散斑强度信号表示为，其中，1≤k≤m，像素单元坐标为(x,y)，其中，I0表示静态散斑的信号强度，该强度始终保持不变，对应于背景信号，表示移动散射物质之间以及静止散射物质与移动散射物质之间相互干涉产生的干涉信号强度，其中Ii是第i个干涉项的强度，fi是相对应的时间调制频率，∏表示方脉冲函数，定义为∏T/2[t‑t0]＝H[t‑t0+T/2]‑H[t‑t0‑T/2]，用来描述信号的采集过程，t0表示某一时间点，T为总采集时间。