眼部胬肉检测定位系统的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种眼部胬肉检测定位系统。

背景技术：

医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品，包括所需要的计算机软件。其效用主要通过物理等方式获得，不是通过药理学、免疫学或者代谢的方式获得，或者虽然有这些方式参与但是只起辅助作用。

医疗器械的使用目的是疾病的诊断、预防、监护、治疗或者缓解；损伤的诊断、监护、治疗、缓解或者功能补偿；生理结构或者生理过程的检验、替代、调节或者支持；生命的支持或者维持；妊娠控制；通过对来自人体的样本进行检查，为医疗或者诊断目的提供信息。

医疗器械行业涉及到医药、机械、电子、塑料等多个行业，是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的高技术产业。而高新技术医疗设备的基本特征是数字化和计算机化，是多学科、跨领域的现代高技术的结晶，其产品技术含量高，利润高，因而是各科技大国，国际大型公司相互竞争的制高点，介入门槛较高。即使是在行业整体毛利率较低、投入也不高的子行业也会不断有技术含量较高的产品出现，并从中孕育出一些具有较强盈利能力的企业。因此行业总体趋势是高投入、高收益。

医学影像设备是医院医疗设备中不可或缺的组成部分，也是医院综合实力的重要体现，不仅为临床诊断、治疗提供重要保障，同时为临床科学研究提供重要平台。影像设备作为一个综合平台，对医院的发展起着重要推动作用。

然而，在现有技术中，对于就诊患者的眼部胬肉仍停留在人工认定的基础上，导致眼部胬肉的认定机制的精度和速度满足不了当前的就诊需求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的相关技术问题，本发明提供了一种眼部胬肉检测定位系统，能够利用现有的裂隙灯集成针对性的眼部胬肉检测定位机构，从而提升眼部胬肉检测的精度，丰富现有裂隙灯的功能。

为此，本发明需要具备以下两处关键的发明点：

(1)基于眼部胬肉突出于眼部其他区域的特性，对眼部胬肉执行高精度的视觉检测和定位，并将检测定位结果进行实时显示，从而方便医生的诊断以及与患者的沟通；

(2)将眼部胬肉检测定位机构集成在现有的裂隙灯内，以充分利用现有的硬件平台。

根据本发明的一方面，提供了一种眼部胬肉检测定位系统，所述系统包括：

微型摄像设备，位于裂隙灯的前端，用于在裂隙灯对人体眼部执行检查时，在裂隙灯光源的照射下，对人体眼部所在环境执行摄像操作，以获得当前眼部图像；

叠加显示设备，嵌入在裂隙灯的外壳内，用于接收眼部子图像和存在胬肉的眼部分区域，并在显示眼部子图像的同时基于存在胬肉的眼部分区域在眼部子图像中的相对位置对眼部分区域执行高亮红色显示；

信号滤波设备，位于裂隙灯的内部，与所述微型摄像设备连接，用于对接收到的当前眼部图像执行最大值滤波处理，以获得相应的最大值滤波图像；

眼部分割设备，与所述信号滤波设备连接，用于接收所述最大值滤波图像，并基于眼部外形特征从所述最大值滤波图像中匹配并分割出眼部目标对应的眼部子图像；

逐点检测设备，与所述眼部分割设备连接，用于对所述眼部子图像中的每一个像素点进行景深分析，以获得每一个像素点的实时景深值，计算组成眼部子图像的各个像素点的各个实时景深值的均值以作为所述眼部子图像的整体景深值；

区域切分设备，位于裂隙灯的内部，与所述逐点检查设备连接，用于对所述眼部子图像执行均匀分割以获得各个眼部分区域，并计算组成每一个眼部分区域的各个像素点的各个实时景深值的均值以作为所述眼部分区域的参考景深值；

胬肉识别设备，分别与所述逐点检查设备和所述区域切分设备连接，用于在存在某一个眼部分区域，其参考景深值大于所述整体景深值的幅度超限时，发出胬肉识别信号，并将所述存在的眼部分区域在所述眼部子图像中的相对位置作为胬肉存在位置输出；

其中，所述存在的眼部分区域在所述眼部子图像中的相对位置采用横坐标和纵坐标的模式进行标记。

本发明的眼部胬肉检测定位系统设计精巧、方便操作。由于在裂隙灯硬件平台上增设眼部胬肉检测定位的辅助功能，从而节省有限的硬件资源，提升眼部胬肉诊断的实时性和可靠性。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为本发明的眼部胬肉检测定位系统的应用场景图。

图2为根据本发明第一实施方案示出的眼部胬肉检测定位系统的结构方框图。

图3为根据本发明第二实施方案示出的眼部胬肉检测定位系统的结构方框图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的眼部胬肉检测定位系统的实施方案进行详细说明。

裂隙灯是眼科检查必不可少的重要仪器。裂隙灯由照明系统和双目显微镜组成，它不仅能使表浅的病变观察得十分清楚，而且可以调节焦点和光源宽窄，做成“光学切面”，使深部组织的病变也能清楚地显现。

裂隙灯顾名思义就是灯光透过一个裂隙对眼睛进行照明。由于是一条窄缝光源，因此被称之为“光刀”。将这种“光刀”照射于眼睛形成一个光学切面，即可观察眼睛各部位的健康状况。其原理是利用了英国物理学家丁达尔的“丁达尔现象”。丁达尔现象是：当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，这种现象叫丁达尔现象，也叫丁达尔效应。

裂隙灯的构造主要由两部分构成，即“裂隙灯”与“显微镜”。为了便于裂隙光源从不同的角度照射眼睛各部位，以及显微镜从不同的角度观察眼睛，要求裂隙灯与显微镜在机械上都具有足够的左右摆动角。裂隙灯的光源要求其裂隙边缘必须要非常平整，裂隙必须清晰的成像在左右摆动的圆心垂直面上，而显微镜的聚焦同样也必须聚焦在这个圆心垂直面上。

目前，裂隙灯能够用于检测瞳孔括约肌、虹膜内出血、虹膜血管，以及用于检测角膜上极淡的混浊，如水泡、穿孔、伤痕等。然而，上述检测需要人工进行判断和定位，同时裂隙灯内缺乏针对性的眼部胬肉检测定位机制，而眼部胬肉是常见的眼部疾病之一。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种眼部胬肉检测定位系统，能够有效解决相应的技术问题。

如图1所示，给出了本发明的眼部胬肉检测定位系统的应用场景图。

在图1中，眼部胬肉存在于人体眼部的下方，落在裂隙灯的检查范围内。

随后，将采用一个以上的实施方案从不同角度对本发明的技术内容进行仔细说明。

<第一实施方案>

图2为根据本发明第一实施方案示出的眼部胬肉检测定位系统的结构方框图，所述系统包括：

微型摄像设备，位于裂隙灯的前端，用于在裂隙灯对人体眼部执行检查时，在裂隙灯光源的照射下，对人体眼部所在环境执行摄像操作，以获得当前眼部图像；

叠加显示设备，嵌入在裂隙灯的外壳内，用于接收眼部子图像和存在胬肉的眼部分区域，并在显示眼部子图像的同时基于存在胬肉的眼部分区域在眼部子图像中的相对位置对眼部分区域执行高亮红色显示；

信号滤波设备，位于裂隙灯的内部，与所述微型摄像设备连接，用于对接收到的当前眼部图像执行最大值滤波处理，以获得相应的最大值滤波图像；

眼部分割设备，与所述信号滤波设备连接，用于接收所述最大值滤波图像，并基于眼部外形特征从所述最大值滤波图像中匹配并分割出眼部目标对应的眼部子图像；

逐点检测设备，与所述眼部分割设备连接，用于对所述眼部子图像中的每一个像素点进行景深分析，以获得每一个像素点的实时景深值，计算组成眼部子图像的各个像素点的各个实时景深值的均值以作为所述眼部子图像的整体景深值；

区域切分设备，位于裂隙灯的内部，与所述逐点检查设备连接，用于对所述眼部子图像执行均匀分割以获得各个眼部分区域，并计算组成每一个眼部分区域的各个像素点的各个实时景深值的均值以作为所述眼部分区域的参考景深值；

胬肉识别设备，分别与所述逐点检查设备和所述区域切分设备连接，用于在存在某一个眼部分区域，其参考景深值大于所述整体景深值的幅度超限时，发出胬肉识别信号，并将所述存在的眼部分区域在所述眼部子图像中的相对位置作为胬肉存在位置输出；

其中，所述存在的眼部分区域在所述眼部子图像中的相对位置采用横坐标和纵坐标的模式进行标记。

<第二实施方案>

图3为根据本发明第二实施方案示出的眼部胬肉检测定位系统的结构方框图，所述系统包括：

功率检测设备，位于裂隙灯内，用于检测裂隙灯光源的当前照射功率，并输出所述当前照射功率；

参数调节设备，位于裂隙灯内，与所述功率检测设备连接，用于在人工调节下对裂隙灯光源的当前照射功率执行大小调节；

微型摄像设备，位于裂隙灯的前端，用于在裂隙灯对人体眼部执行检查时，在裂隙灯光源的照射下，对人体眼部所在环境执行摄像操作，以获得当前眼部图像；

叠加显示设备，嵌入在裂隙灯的外壳内，用于接收眼部子图像和存在胬肉的眼部分区域，并在显示眼部子图像的同时基于存在胬肉的眼部分区域在眼部子图像中的相对位置对眼部分区域执行高亮红色显示；

信号滤波设备，位于裂隙灯的内部，与所述微型摄像设备连接，用于对接收到的当前眼部图像执行最大值滤波处理，以获得相应的最大值滤波图像；

眼部分割设备，与所述信号滤波设备连接，用于接收所述最大值滤波图像，并基于眼部外形特征从所述最大值滤波图像中匹配并分割出眼部目标对应的眼部子图像；

逐点检测设备，与所述眼部分割设备连接，用于对所述眼部子图像中的每一个像素点进行景深分析，以获得每一个像素点的实时景深值，计算组成眼部子图像的各个像素点的各个实时景深值的均值以作为所述眼部子图像的整体景深值；

区域切分设备，位于裂隙灯的内部，与所述逐点检查设备连接，用于对所述眼部子图像执行均匀分割以获得各个眼部分区域，并计算组成每一个眼部分区域的各个像素点的各个实时景深值的均值以作为所述眼部分区域的参考景深值；

胬肉识别设备，分别与所述逐点检查设备和所述区域切分设备连接，用于在存在某一个眼部分区域，其参考景深值大于所述整体景深值的幅度超限时，发出胬肉识别信号，并将所述存在的眼部分区域在所述眼部子图像中的相对位置作为胬肉存在位置输出；

其中，所述存在的眼部分区域在所述眼部子图像中的相对位置采用横坐标和纵坐标的模式进行标记。

接着，继续对本发明上述各个实施方案的眼部胬肉检测定位系统的具体结构进行进一步的说明。

所述眼部胬肉检测定位系统中还可以包括：无线路由器，通过无线通信网络分别与所述逐点检测设备和所述区域切分设备建立无线通信连接；其中，所述逐点检测设备和所述区域切分设备分别采用不同型号的asic芯片来实现且所述逐点检测设备和所述区域切分设备被集成在同一块印刷电路板上。

所述眼部胬肉检测定位系统中还可以包括：温度传感设备，分别与所述逐点检测设备和所述区域切分设备连接，用于分别检测所述逐点检测设备和所述区域切分设备的外壳温度；闪光灯控制器，位于微型摄像设备的一侧，用于基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭；其中，基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭包括：当实时环境亮度小于等于预设亮度阈值时，打开闪光灯。

在所述眼部胬肉检测定位系统中：闪光灯控制器基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭包括：当实时环境亮度大于预设亮度阈值时，关闭闪光灯。

在所述眼部胬肉检测定位系统中：闪光灯控制器基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭包括：当实时环境亮度小于等于预设亮度阈值时，打开闪光灯并根据实时环境亮度调整闪光灯的闪光亮度，实时环境亮度越低，闪光灯的闪光亮度越高。

在所述眼部胬肉检测定位系统中：所述眼部分割设备内置有存储单元，用于对所述眼部分割设备的输入数据和输出数据进行存储。

在所述眼部胬肉检测定位系统中：所述逐点检测设备与iic控制总线连接，用于接收通过所述iic控制总线发送的各项控制指令。

在所述眼部胬肉检测定位系统中：所述眼部分割设备还与时钟发生器连接，用于接收所述时钟发生器为所述眼部分割设备定制的时序信号。

在所述眼部胬肉检测定位系统中：所述逐点检测设备采用asic芯片来实现，所述asic芯片包括在线编程接口。

在所述眼部胬肉检测定位系统中：所述眼部分割设备和所述逐点检测设备位于同一印刷电路板上且共用同一电路供应设备。

另外，裂隙灯对人体眼部的常见检测模式有以下几种：

1、当用弥散照明法时，利用集合光线，低倍放大，可以对角膜、虹膜、晶体作全面的观察；

2、当用直接焦点照明法时，可以观察角膜的弯曲度及厚度，有无异物及角膜后沉积物(kp)，以及浸润、溃疡等病变的层次和形态；焦点向后推时，可观察到晶体的混浊部分及玻璃体前面1/3的病变情况；如用圆锥光线，可检查房水内浮游的微粒；

3、当用镜面反光照射法时，可以仔细观察角膜前后及晶体前后囊的细微变化，如泪膜上的脱落细胞、角膜内皮的花纹、晶体前后囊及成人核上的花纹；

4、当用后部反光照射法时，可发现角膜上皮或内皮水肿、角膜后沉着物、新生血管、轻微瘢痕，以及晶体空泡等；

5、当用角巩缘分光照明法时，可以发现角膜上极淡的混浊，如水泡、穿孔、伤痕等；

6、当用间接照明法时，可观察瞳孔括约肌、虹膜内出血、虹膜血管等。同时裂隙灯显微镜还可以附加前置镜、接触镜及三面镜等，配合检查视网膜周边部、前房角及后部玻璃体，经双目观察更可产生立体视觉。

最后应注意到的是，在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在一个处理设备中，也可以是各个设备单独物理存在，也可以两个或两个以上设备集成在一个设备中。

所述功能如果以软件功能设备的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。