眼底相机及其使用状态检测方法转让专利
申请号 : CN202011095173.8
文献号 : CN112190227B
文献日 : 2022-01-11
发明人 : 胡丁山 , 和超 , 张大磊
申请人 : 北京鹰瞳科技发展股份有限公司 , 上海鹰瞳医疗科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种眼底相机使用状态检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、关闭照明组件,获取镜头透过面贴组件的视窗采集的第一图像;
其中,所述镜头对准所述面贴组件的视窗的中心位置,从而在人体头部贴合所述面贴组件时对准双眼之间的区域;
步骤2、将所述第一图像转换为灰度图像;
步骤3、根据所述灰度图像的像素值计算亮度值,以判断所述第一图像的亮度是否达到设定标准;
步骤4、当所述第一图像的亮度达到设定标准时,开启所述照明组件,获取镜头透过面贴组件的视窗采集的第二图像;
步骤5、根据所述第二图像确定人体头部是否贴合所述面贴组件;
其中根据所述第二图像确定人体头部是否贴合所述面贴组件包括:判断所述第二图像中的特征是否符合人体皮肤特征;
当所述第二图像中的特征符合人体皮肤特征时,确定人体头部贴合所述面贴组件。
2.一种眼底相机使用状态检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、关闭照明组件,获取镜头透过面贴组件的视窗采集的第一图像;
其中,所述镜头对准所述面贴组件的视窗的中心位置,从而在人体头部贴合所述面贴组件时对准双眼之间的区域;
步骤2、将所述第一图像转换为灰度图像;
步骤3、根据所述灰度图像的像素值计算亮度值,以判断所述第一图像的亮度是否达到设定标准;
步骤4、当所述第一图像的亮度达到设定标准时,开启所述照明组件,获取镜头透过面贴组件的视窗采集的第二图像;
步骤5、根据所述第二图像确定人体头部是否贴合所述面贴组件;
其中根据所述第二图像确定人体头部是否贴合所述面贴组件包括:判断所述第二图像的亮度是否达到设定标准;
当所述第二图像的亮度达到设定标准时,判断所述第二图像中的特征是否符合人体皮肤特征;
当所述第二图像中的特征符合人体皮肤特征时,确定人体头部贴合所述面贴组件。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,开启所述照明组件具体是开启所述照明组件中的红外光源。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,判断所述第二图像的亮度是否达到设定标准具体包括:
将所述第二图像转换为灰度图像;
根据所述灰度图像的像素值计算亮度值。
5.一种眼底相机检测设备,其特征在于,包括:至少一个处理器;以及与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被一个处理器执行的指令,所述指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器执行如权利要求1‑4中任意一项所述的眼底相机使用状态检测方法。
6.一种眼底相机,其特征在于,包括:照明组件、面贴组件、镜头和处理器,以及与处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被处理器执行的指令,所述指令被处理器执行,以使处理器执行如权利要求1‑4中任意一项所述的眼底相机使用状态检测方法。
说明书 :
眼底相机及其使用状态检测方法
技术领域
背景技术
底相机是用来拍摄视网膜的专用设备。传统的眼底相机为了解决镜头对齐瞳孔,固定镜头
和瞳孔的轴向距离以及调焦问题,需要复杂昂贵的硬件模块,使用起来也很复杂,阻碍了眼
底相机的普及。
员进行协助,经过专业人员判断使用状态后再进行拍摄,便利性有待提高。
发明内容
指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行上述眼底相机
使用状态检测方法。
指令,所述指令被所述处理器执行,以使所述处理器执行上述眼底相机使用状态检测方法。
情况下采集图像,通过图像特征进一步判断遮盖物是否为人体,由此自动确定被拍者是否
正确地佩戴了眼底相机、是否在合适的环境中使用眼底相机,本方案可以全自动触发眼底
相机拍摄眼底照片,不需要手动干预触发拍摄,不需要专业人员进行操控,由此可以提高拍
摄眼底照片的便利性,促进眼底相机的普及。
附图说明
附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前
提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、
“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以
是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员
而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
成像探测器10等,镜筒1的内部结构可参考中国专利文件CN111134616A。实际产品还包括壳
体,运动组件和镜筒1位于壳体内部。面贴组件01密封地连接于壳体的前部,面贴组件包括
面贴本体和成型于面贴本体的用于被拍摄者的眼部贴合时容纳所述眼部的视窗通孔。面贴
组件01作为接触被拍摄者眼部的部件,镜筒1透过面贴组件01的通孔采集被拍摄者的眼底
视网膜图像。
被测者的眼部贴合本组件时容纳双眼。面贴组件01向内(壳体内、镜筒)的一面有至少一个
用于检测相机各项功能的特定位置。在一个具体的实施例中,结合图1和图2所示,图2所展
示的是面贴组件01朝内的一面,通孔011的中部上边缘有一个凸起部012,镜筒1的镜头能够
对准此部位并拍摄图像。更优选的方案是,在此凸起部012上设置一个图案或者简单图形等
作为标靶。此特定位置有多种用途,包括检测相机的照明组件、调焦组件是否正常,检测被
拍者的眼部是否正确地贴合了面贴组件01等,具体将在下文中进行详细介绍。
组件01外。作为一个具体的实施例,运动组件包括三个轨道组件,第一组轨道021用于控制
镜筒1在X轴上的运动、第二组轨道022用于控制镜筒1在Y轴上的运动、图中未示出的第三组
轨道用于控制镜筒1在Z轴上的运动。具体地,镜筒1连同第二组轨道022被设置在一个平台
(基座)上,第一组轨道021能够带动基座整体运动,第三组轨道能够带动基座和第一组轨道
021运动,使整体接近或远离面贴组件01。
设置3个定位组件03,其中两个定位组件设置在可移动基座两侧,以检测镜筒1在X轴上的移
动,第三个定位组件设置在该基座上,以检测镜筒1在Y轴上的移动,即定位组件03用于检测
镜筒1在XY平面内的移动情况。
携性;眼底相机的面贴组件设有用于容纳被拍摄者眼部的视窗通孔,用户可以自行佩戴眼
底相机,将眼部置于视窗通孔位置,运动组件驱动镜筒在视窗通孔范围中搜索瞳孔,并调整
工作距离,从而拍摄眼底图像,本方案降低了眼底相机硬件的复杂度和使用难度,让用户能
够自主拍摄眼底图像,促进眼底相机的普及。
该方法包括如下步骤:
筒是一体设置,移动镜筒即为移动镜头)被移动到初始位置上。然后结合图3所示,运动组件
调节镜头的位置,检测镜头是否能够移动到这3个定位组件所在的位置。如果能够移动到这
些位置则认为运动组件功能正常,可以执行步骤S2,否则执行步骤S6。步骤S1可称为运动组
件XY轴运动检测步骤。
理论上不需要限定镜头必须对准某个位置,所以此步骤中所述的设定位置有多种选择。但
在实际工作环境中外部环境是不确定的,比如可能是一个比较明亮的环境,如果此步骤拍
摄第一图像时外部环境比较明亮,可能导致图像内容受到干扰。为了适用于实际工作环境,
此步骤将镜头移动到对准面贴组件的某个特定部位(比如上述凸起部),尽可能少地拍摄到
外部环境,图像中面贴组件的占比大于外部环境的占比。当然,修改面贴组件及其通孔的形
状,使此步骤所拍摄的图像中完全不包含外部环境也是可能的。
到一个如图6所示的图像。
能存在照明组件而不存在如面贴组件凸起部等物体,提高后续步骤中对图像识别的准确
性。
明显的特征,具体取决于照明组件的实际形状。比如在本实施例中,第一图像中应当有4个
独立且清晰的点状物,这是对上述4个灯珠的成像结果。如果此时调整的焦距不是上述第一
焦距,则图像中的点状物将会变大且模糊,或者变得更小;如果照明组件没有开启,则图像
中不会出现形状。
步骤S6。步骤S2‑S3可称为调焦组件和照明组件检测步骤。
组件的凸起部作为已知物体。具体地,首先将镜头在XY平面上对准面贴组件的凸起部,在本
实施中步骤S2已经对准此部位,此步骤不需要再做调整;在其它实施例中,如果步骤S2中未
对准此部位,则在此步骤进行调整。此步骤需要调整深度,也即在Z轴上调整镜头的位置,可
以理解为调整对已知物体的拍摄距离,然后再设定焦距。
第二图像中只可能存在被拍物如面贴组件凸起部,而不会出现照明组件的影像,提高后续
步骤中对图像识别的准确性。
检测运动组件在Z轴的运动是否正常,如果步骤S4中运动组件能够将镜头调整至设定深度
位置上,拍摄的第二图像中应当能够展现出清晰的被拍物,比如图7所示的面贴组件的凸起
部。
相机各主要组件功能正常,否则执行步骤S6。步骤S4‑S5可称为运动组件Z轴运动检测步骤。
的图像进行判断可以确定调焦组件和照明组件是否正常;最后通过运动组件调整镜头的深
度,调整焦距使被拍物成像,对图像中的物体特征进行判断,来验证运动组件是否可以正常
调整镜头的深度,由此自动确定眼底相机各个重要部件是否能够正常工作。本方案可以在
远程无人值守环境下进行自助检查设备工作状态,由此可以提高拍摄眼底照片的便利性,
促进眼底相机的普及。
的。所得到的第二图像如图8所示,其中包括一个圆形标靶81,步骤S5具体包括:
性。
可以由计算机或者服务器等电子设备执行。本方法适于在根据上述检测方法确定相机各重
要部件正常之后执行,如图4所示该方法包括如下步骤:
内),当被拍者正确佩戴了眼底相机时,眼部与面贴组件01贴合,视窗(通孔011)中是人体双
眼及周围皮肤,镜头采集到相应的第一图像。在此步骤中需要保持照明组件处于关闭状态,
也即没有通过镜头向外照射光束。在本方案中,由于对采集图像的清晰度要求不高,采集图
像所使用的焦距可以是一个固定值,将成像平面大致设在人体表面即可。当然也可以先开
启照明组件,进行自动对焦,将成像平面更精确地设在人体表面后再关闭照明组件。
断,如果亮度达到设定标准则执行步骤S3,否则执行步骤S6。
经网络进行训练,使其具备对图像亮度的分类或者回归预测能力,在此使用神经网络对第
一图像进行识别,输出关于亮度的识别结果。
被拍者的眼部或皮肤并被反射。在一个优选的实施例中,将镜头的位置设为对准面贴组件
的视窗的中心位置,所使用的光源是红外光,如果人体头部贴合面贴组件,则镜头对准的是
双眼之间的区域,可采集到如图9所示的图像。
并且光斑四周会呈现人体皮肤特征,通过判断图像是否具有中心较亮、边缘渐暗的特征,即
可确定人体头部是否贴合面贴组件。
S4进行判断。如果没有物体贴合面贴组件,采集的第二图像中不会出现光斑;如果是其它物
体遮盖了面贴组件,第二图像中会出现光斑,但由于材质、表面形状不同,对于照明光束的
反射情况与人体不同,因此通过光斑的特征即可判断出是否为人体。
经网络进行识别。如果此时面贴组件与人体贴合处出现缝隙而出现漏光情况,受到环境光
的影响,第二图像的亮度与只有相机本身的光源进行照明时的亮度不同。在排除漏光情况
后,再判断第二图像中的特征是否符合人体皮肤特征。
组件的情况下采集图像,通过图像特征进一步判断遮盖物是否为人体,由此自动确定被拍
者是否正确地佩戴了眼底相机、是否在合适的环境中使用眼底相机,本方案可以全自动触
发眼底相机拍摄眼底照片,不需要手动干预触发拍摄,不需要专业人员进行操控,由此可以
提高拍摄眼底照片的便利性,促进眼底相机的普及。
施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或
变动仍处于本发明创造的保护范围之中。