CN106166056B - 多光谱眼底成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高光眼底成像系统，旨在提供一种结构简单、不受眼球转动的影响、只需操作一次就能得到整个眼底的多光谱优点的多光谱眼底成像系统。本发明包括光束生成模块（1）、分光器件（2）、成像模块（3）、输出模块（4），所述光束生成模块（1）生成光束经过所述分光器件（2）反射到人眼底，光束再由眼底组织结构反射透过所述分光器件（2）后到达所述成像模块（3）形成中间像，最终由所述输出模块（4）进一步处理成像输出，所述输出模块（4）采用多波段分光或双显示分光或双显示多波段分光。本发明应用于眼底成像技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种眼底成像系统,特别涉及多光谱眼底成像系统。
背景技术
眼底是指眼睛的底部，也就是眼睛最底部的组织。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。如果这些部位发生病变，统称为眼底病。
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。
不论是糖尿病、眼病，还是其他一些心血管疾病，在病情发展时会伴随着眼底状态的改变，对眼底进行检查，是及时发现、控制病情的有效途径。目前临床上有效的眼底检查设备主要有五种：检眼镜、裂隙灯显微镜、眼底相机、扫描激光检眼镜、光学相干层析成像等。五种检查方式各有特点。但综合考虑目前技术发展的成熟度、实用度、操作难易程度和生产成本，眼底相机仍将是应用最为广泛的眼底检查设备。
在传统的成像技术中，不同材料的光学特性的差异主要依赖于黑白图的灰度级别来甄别。此后，在此基础上，发展起来的使用特定滤波片来提取一组或多组特定的波段的光来进行成像分析和特性研究，这就是最早的多光谱技术。
现有公开号为102499635A的发明，把多光谱成像技术应用线扫描共焦成像技术中，用含有多个波长的线光束经扫描照明眼底视网膜，同时使用光栅对眼底视网膜反射回的线光束进行分光，分离后的序列光谱由探测装置进行探测成像。此种方法要采集很多幅才能得到整个眼底的多光谱且容易受到眼球转动的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有检测系统的不足，提供了一种结构简单、不受眼球转动的影响、只需操作一次就能得到整个眼底的多光谱优点的多光谱眼底成像系统。
本发明采用的技术方案是：本发明包括光束生成模块、分光器件、成像模块、输出模块，所述光束生成模块生成光束经过所述分光器件反射到人眼底，光束再由眼底组织结构反射透过所述分光器件后到达所述成像模块形成中间像，最终由所述输出模块进一步处理成像输出，所述输出模块采用多波段分光或双显示加上分光或双显示多波段分光。
进一步，当所述输出模块采用多波段分光时，所述输出模块包括准直镜一、若干分光镜一、若干滤光片一及与所述滤光片一相对应的若干透镜一，所述成像模块形成的中间像通过所述准直镜一，再经过所述分光镜一到达所述滤光片一，最终通过透镜一成像于图像传感器感光元件。
进一步，当所述输出模块采用双显示分光时，所述输出模块包括准直镜二、若干分光镜二、若干反射镜二、若干滤光片二及与所述滤光片二相对应的若干透镜二，所述成像模块形成的中间像通过所述准直镜二，光束经过所述分光镜二到达所述反射镜二，再到达所述滤光片二，最终通过透镜二成像于图像传感器感光元件。
进一步，当所述输出模块采用双显示多波段分光时，所述输出模块包括准直镜三、若干分光镜三、若干反射镜三、若干滤光片三及与所述滤光片三相对应的若干透镜三，所述成像模块形成的中间像通过所述准直镜三，光束经过所述分光镜三到达所述反射镜三，光束再由所述反射镜三反射到所述分光镜三，再到达所述滤光片三，最终通过透镜三成像于图像传感器感光元件。
进一步，所述光束生成模块包括宽谱光源和设置在所述宽谱光源射出光源端前方的多通道带通滤光器，所述宽谱光源发出光束经过所述多通道带通滤光器后射向所述分光器件。
进一步，所述多通道带通滤光器的进光和出光两端分别设置有匀光镜一和匀光镜二。
进一步，所述分光器件为半透半反镜或中空反射镜。
进一步，所述分光器件折射后的光波到达人眼底前设置有接目透镜。
进一步，所述成像模块为成像透镜。
进一步，所述多光谱眼底成像系统还设有控制模块，所述多通道带通滤光器和所述输出模块均与所述控制模块电性连接。
本发明的有益效果是：由于本发明包括光束生成模块、分光器件、成像模块、输出模块，所述光束生成模块生成光束经过所述分光器件反射到人眼底，光束再由眼底组织结构反射透过所述分光器件后到达所述成像模块形成中间像，最终由所述输出模块进一步处理成像输出，所述输出模块采用多波段分光或双显示加上分光或双显示多波段分光，相对于现有的眼底成像技术，本发明操作简单，不用担心扫描时眼球转动的干扰，可见本发明具有结构简单、不受眼球转动的影响、只需操作一次就能得到整个眼底的多光谱的优点。
附图说明
图1为多光谱眼底成像系统的结构系统图；
图2为所述多波段分光原理图；
图3为所述双显示分光原理图；
图4为所述双显示多波段分光原理图。
具体实施方式
实施例一
如图1和图2所示，在本发明例中，本发明包括光束生成模块1、分光器件2、成像模块3、输出模块4，所述光束生成模块1生成光束经过所述分光器件2反射到人眼底，光束再由眼底组织结构反射透过所述分光器件2后到达所述成像模块3形成中间像，最终由所述输出模块4进一步处理成像输出，所述输出模块4采用四波段直接分光。
在本发明例中，所述输出模块4采用多波段分光时，所述输出模块4包括准直镜一411、若干分光镜一421、若干滤光片一431及与所述滤光片一431相对应的若干透镜一441，所述成像模块3形成的中间像通过所述准直镜一411，再经过所述分光镜一421到达所述滤光片一431，最终通过透镜一441成像于图像传感器感光元件。
在本发明例中，所述光束生成模块1包括宽谱光源11和设置在所述宽谱光源11射出光源端前方的多通道带通滤光器12，所述宽谱光源11发出光束经过所述多通道带通滤光器12后射向所述分光器件2。
在本发明例中，所述多通道带通滤光器12的进光和出光两端分别设置有匀光镜一13和匀光镜二14。
在本发明例中，所述分光器件2为半透半反镜或中空反射镜；所述分光器件2折射后的光波到达人眼底前设置有接目透镜5；所述成像模块3为成像透镜。
在本发明例中，所述多光谱眼底成像系统还设有控制模块6，所述多通道带通滤光器12和所述输出模块4均与所述控制模块6电性连接。
原理：首先是中间像经过准直镜转变为平行光束，便于分光；平行光束经由分光镜一，分散成两束光，分别为反射光束和透射光束；反射光束经由上方的分光镜，再次分为两束光，二次分光的光束经过滤光、透镜会聚成像图像传感器感光元件的表面。
实施例二
如图1和图3所示，在本发明例中，本发明包括光束生成模块1、分光器件2、成像模块3、输出模块4，所述光束生成模块1生成光束经过所述分光器件2反射到人眼底，光束再由眼底组织结构反射透过所述分光器件2后到达所述成像模块3形成中间像，最终由所述输出模块4进一步处理成像输出，所述输出模块4采用双显示分光。
在本发明例中，所述输出模块4采用双显示分光时，所述输出模块4包括准直镜二421、若干分光镜二422、若干反射镜二452、若干滤光片二432及与所述滤光片二432相对应的若干透镜二442，所述成像模块3形成的中间像通过所述准直镜二421，光束经过所述分光镜二422到达所述反射镜二452，再到达所述滤光片二432，最终通过透镜二442成像于图像传感器感光元件。
在本发明例中，所述光束生成模块1包括宽谱光源11和设置在所述宽谱光源11射出光源端前方的多通道带通滤光器12，所述宽谱光源11发出光束经过所述多通道带通滤光器12后射向所述分光器件2。
在本发明例中，所述多通道带通滤光器12的进光和出光两端分别设置有匀光镜一13和匀光镜二14。
在本发明例中，所述分光器件2为半透半反镜或中空反射镜；所述分光器件2折射后的光波到达人眼底前设置有接目透镜5；所述成像模块3为成像透镜。
在本发明例中，所述多光谱眼底成像系统还设有控制模块6，所述多通道带通滤光器12和所述输出模块4均与所述控制模块6电性连接。
原理：首先是中间像经过准直镜二转变为平行光束，便于分光；平行光束经由分光镜二，分散成两束光，分别为反射光束和透射光束；反射光束和透射光束经过反射镜二的反射后再经过相对应的滤光镜滤光后再由反射镜反射会聚成像图像传感器感光元件的表面。
实施例三
如图1和图4所示，在本发明例中，本发明包括光束生成模块1、分光器件2、成像模块3、输出模块4，所述光束生成模块1生成光束经过所述分光器件2反射到人眼底，光束再由眼底组织结构反射透过所述分光器件2后到达所述成像模块3形成中间像，最终由所述输出模块4进一步处理成像输出，所述输出模块4采用双显示二分光。
在本发明例中，所述输出模块4采用双显示多波段分光时，所述输出模块4包括准直镜三423、若干分光镜三423、若干反射镜三453、若干滤光片三433及与所述滤光片三433相对应的若干透镜三443，所述成像模块3形成的中间像通过所述准直镜三423，光束经过所述分光镜三423到达所述反射镜三453，光束再由所述反射镜三453反射到所述分光镜三423，再到达所述滤光片三433，最终通过透镜三443成像于图像传感器感光元件。
在本发明例中，所述光束生成模块1包括宽谱光源11和设置在所述宽谱光源11射出光源端前方的多通道带通滤光器12，所述宽谱光源11发出光束经过所述多通道带通滤光器12后射向所述分光器件2。
在本发明例中，所述可调、谐滤光器12的进光和出光两端分别设置有匀光镜一13和匀光镜二14。
在本发明例中，所述分光器件2为半透半反镜或中空反射镜；所述分光器件2折射后的光波到达人眼底前设置有接目透镜5；所述成像模块3为成像透镜。
在本发明例中，所述多光谱眼底成像系统还设有控制模块6，所述多通道带通滤光器12和所述输出模块4均与所述控制模块6电性连接。
原理：首先是中间像经过准直镜三转变为平行光束，便于分光；平行光束经由第一面分光镜三，分散成两束光，分别为反射光束和透射光束；反射光束经过第一反射镜三反射之后，经由第二面分光镜三分光，分成两束光，分别由两个各自光路上的滤光片三滤光后再由透镜会聚成像于相应的图像传感器感光元件的表面；一次分光后的透射光束经过平面镜的两次反射之后，经过与上述过程第一面分光镜三分光，同样分散开的两束光分别由两个各自光路上的滤光片三滤光后再由透镜会聚成像于相应图像传感器感光元件的表面。
本发明应用于眼底成像技术领域。
虽然本发明的发明例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其发明方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (7)
1.一种多光谱眼底成像系统，其特征在于：包括光束生成模块（1）、分光器件（2）、成像模块（3）、输出模块（4），所述光束生成模块（1）生成光束经过所述分光器件（2）反射到人眼底，光束再由眼底组织结构反射透过所述分光器件（2）后到达所述成像模块（3）形成中间像，最终由所述输出模块（4）进一步处理成像输出，所述输出模块（4）包括准直镜二（421）、若干分光镜二（422）、若干反射镜二（452）、若干滤光片二（432），所述成像模块（3）形成的中间像通过所述准直镜二（421），光束经过所述分光镜二（422）到达所述反射镜二（452），再到达所述滤光片二（432），最终通过透镜二（442）成像于图像传感器感光元件；或，所述输出模块（4）包括准直镜三（413）、若干分光镜三（423）、若干反射镜三（453）、若干滤光片三(433)及与所述滤光片三(433)相对应的若干透镜三(443)，所述成像模块（3）形成的中间像通过所述准直镜三（413），光束经过所述分光镜三（423）到达所述反射镜三（453），光束再由所述反射镜三（453）反射到所述分光镜三（423），再到达所述滤光片三（433），最终通过透镜三（443）成像于图像传感器感光元件。
2.根据权利要求1所述的多光谱眼底成像系统，其特征在于：所述光束生成模块（1）包括宽谱光源（11）和设置在所述宽谱光源（11）射出光源端前方的多通道带通滤光器（12），所述宽谱光源（11）发出光束经过所述多通道带通滤光器（12）调谐后射向所述分光器件（2）。
3.根据权利要求2所述的多光谱眼底成像系统，其特征在于：所述多通道带通滤光器（12）的进光和出光两端分别设置有匀光镜一（13）和匀光镜二（14）。
4.根据权利要求3所述的多光谱眼底成像系统，其特征在于：所述分光器件（2）为半透半反镜或中空反射镜。
5.根据权利要求4所述的多光谱眼底成像系统，其特征在于：所述分光器件（2）折射后的光波到达人眼底前设置有接目透镜（5）。
6.根据权利要求5所述的多光谱眼底成像系统，其特征在于：所述成像模块（3）为成像透镜。
7.根据权利要求6所述的多光谱眼底成像系统，其特征在于：所述多光谱眼底成像系统还设有控制模块（6），所述多通道带通滤光器（12）和所述输出模块（4）均与所述控制模块（6）电性连接。
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