屈光度调节装置、方法、观察控制台和计算机设备与流程

1.本技术涉及计算机数据处理技术领域，特别是涉及一种屈光度调节装置、方法、观察控制台、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。


背景技术：

2.微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体内实行手术的一种新技术。微创手术的优点是创伤小、疼痛轻、出血少，从而可以有效减少病人的恢复时长，不适症，避免传统手术的一些有害副作用。术者在观察控制台处通过二维或三维的显示设备观察病人体内的组织特征，并以遥控方式操控机器人上的机械臂及手术工具器械来完成手术的操作。现有的手术机器人系统的显示组件可为操作者提供高保真三维视觉，能够为术者提供准确的空间距离。
3.但在手术操作过程中，术者需要将眼睛贴近观察控制台的视窗，以便看清回传的三维图像。目前很多术者需要佩戴眼镜进行视力矫正，术者佩戴眼镜进行手术操作时，眼镜会压迫鼻梁。而在微创外科手术过程中，复杂的手术环境和操作任务要求术者长时间操控机器人实施手术作业，长时间的佩戴眼镜操作会使操作者感到疲惫和不适，从而可能会提升微创外科手术失误的风险。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种降低手术风险的屈光度调节装置、方法、观察控制台、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
5.一方面，本技术提供了一种屈光度调节装置，该装置包括：
6.光路模块、图像处理组件和图像传感器；其中，原图像经由光路模块进入人眼，并在视网膜上成像；视网膜上反射的光经由光路模块射入图像传感器并由图像传感器成像；
7.图像处理组件，用于提取图像传感器的成像图像，对成像图像进行对比度分析，并根据成像图像的对比度，调节光路模块的屈光度，重复上述调节过程，直至调节后得到的成像图像的对比度满足预设条件。
8.在其中一个实施例中，光路模块包括屈光度调节组件和半透半反镜；原图像依次透过屈光度调节组件和半透半反镜进入人眼；视网膜上反射的光通过半透半反镜反射至图像传感器。
9.在其中一个实施例中，屈光度调节组件包括固定单元和变焦单元；变焦单元，用于在固定单元所界定的移动范围内移动，以实现屈光度调节。
10.在其中一个实施例中，变焦单元包括变倍组和补偿组，变倍组和补偿组可沿光轴方向移动。
11.在其中一个实施例中，变倍组与补偿组是各自移动的；变倍组在移动范围内作线性移动，补偿组在移动范围内作非线性移动。
12.在其中一个实施例中，变倍组与补偿组是同步移动的；移动范围内设置有多个变
焦位置，变倍组与补偿组同步在不同的变焦位置上切换移动。
13.在其中一个实施例中，变倍组为凹透镜，补偿组为凸透镜。
14.在其中一个实施例中，屈光度调节组件包括液体变焦透镜。
15.另一方面，本技术还提供了一种观察控制台，该观察控制台还设置有上述屈光度调节装置的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提及的屈光度调节装置。
16.另一方面，本技术提供了一种屈光度调节方法，该装置包括：
17.获取成像图像，成像图像是由原图像经过光路模块进入人眼，视网膜上反射的光经由光路模块射入图像传感器，并由图像传感器成像所得到的；
18.对光路模块进行屈光度调节，并对调节后所得到的成像图像进行对比度分析，重复执行上述调节和分析的过程，直至调节后得到的成像图像的对比度满足预设条件。
19.在其中一个实施例中，光路模块包括变倍组和补偿组；对光路模块进行屈光度调节，包括：
20.在第一预设移动范围内，按照线性方式移动变倍组，以使得成像放大预设倍数；
21.在第二预设移动范围内，按照非线性方式移动补偿组，以使得经由补偿组所形成的成像落入处于指定位置的像面上。
22.在其中一个实施例中，光路模块包括变倍组和补偿组；对光路模块进行屈光度调节，包括：
23.在预设移动范围内，将变倍组与补偿组同步在不同的变焦位置上切换移动。
24.在其中一个实施例中，光路模块包括液体变焦透镜；对光路模块进行屈光度调节，包括：
25.通过对液体变焦透镜中互不相溶的两种液体介质进行加压，改变两种液体介质之间所形成的液体交界面的曲率。
26.另一方面，本技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述屈光度调节方法中的步骤。
27.另一方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述屈光度调节方法中的步骤。
28.另一方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述屈光度调节方法的步骤。
29.上述屈光度调节装置、方法、观察控制台、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，由于需要通过佩戴眼镜以矫正视力的术者，可以通过屈光度调节装置实现屈光度的自动调节以摆脱佩戴眼镜，从而能够避免术者因长时间佩戴眼镜而感到疲惫与不适，进而降低手术风险。其次，由于可以实现自动调节，从而可以减少术者进行手术前的准备工作，进而可以提高工作效率并提高术者的使用体验，并可以满足不同视力状况用户的使用需求。另外，相较于通过手动调节屈光度，由于人眼600对于清晰度的判定不够准确，而通过对比度分析得到的对比度，可以作为调节过程中的参考依据，以作为调节指引实现自动调节，从而相对于手动调节更加精准。最后，由于采用的是调节过程与对比度分析的闭环控制，且调节过程可以多次执行并设置有终止条件，从而也能够实现精准调节。
附图说明
30.图1为一个实施例中屈光度调节装置的结构示意图；
31.图2为又一个实施例中屈光度调节装置的结构示意图；
32.图3为一个实施例中屈光度调节组件的结构示意图；
33.图4为又一个实施例中屈光度调节组件的结构示意图；
34.图5为一个实施例中变倍组和补偿组各自移动的过程示意图；
35.图6为一个实施例中变倍组和补偿组同步移动的过程示意图；
36.图7为一个实施例中液体变焦透镜的结构示意图；
37.图8为又一个实施例中液体变焦透镜的结构示意图；
38.图9为一个实施例中观察控制台的结构示意图；
39.图10为一个实施例中立体监视器的工作原理示意图；
40.图11为一个实施例中立体监视器传输图像的过程示意图；
41.图12为一个实施例中屈光度调节方法的流程示意图；
42.图13为一个实施例中屈光度调节过程中对比度的变化示意图；
43.图14为又一个实施例中屈光度调节方法的流程示意图；
44.图15为一个实施例中屈光度调节装置的结构框图；
45.图16为一个实施例中计算机设备的内部结构图；
46.附图标记说明：
47.100、光路模块；200、图像处理组件；300、图像传感器；400、原图像； 500、显示屏；600、人眼；700、视网膜；110、屈光度调节组件；120、半透半反镜；130、目镜；1101、固定单元；1102、变焦单元；11021、变倍组；11022、补偿组；710、电解质；720、油滴；730、光轴；740、透明窗；750、金属电极； 760、绝缘材料；770、金属电极；910、台车底座；920、主控制臂；950、立体监视器；960、立体监视器调整机构；
48.3-1、左内窥镜的视频输入；3-2、右内窥镜的视频输入；3-3、左显示屏； 3-4、右显示屏；3-5、左平面镜；3-6、右平面镜；3-7、左右视差图像在平面镜中的像；3-8、观察者的左眼；3-9、观察者的右眼。
具体实施方式
49.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
50.在一些实施例中，如图1所示，提供了一种屈光度调节装置，包括：光路模块100、图像处理组件200和图像传感器300；其中，原图像400经由光路模块100进入人眼600，并在人眼600的视网膜700上成像；人眼600的视网膜 700上反射的光经由光路模块100射入图像传感器300并由图像传感器300成像；
51.图像处理组件200，用于提取图像传感器300的成像图像，对成像图像进行对比度分析，并根据成像图像的对比度，调节光路模块100的屈光度，重复上述调节过程，直至调节后得到的成像图像的对比度满足预设条件。
52.现结合图1，对上述屈光度调节装置实现屈光度的调节过程进行说明。具体地，原
图像400可以通过显示屏500对外呈现，经由光路模块100可以进入人眼600。其中，原图像400可以是常规图像，也可以是专门用于测试对比度或者清晰度的测试图，如分辨率测试卡，本技术实施例不对原图像400的类型作具体限定。其中，可以使用不同类型的分辨率测试卡作为图像源，配合屈光度调整及数据采集、通过图像处理组件200实现屈光度自动调整。
53.可以理解的是，通过采样分辨率测试卡作为原图像400，因图像中不同区域的对比度更加明显，从而可以使得基于成像图像得到的对比度分析结果更加精准，进而使得根据对比度调节屈光度能够调节的更加精准。
54.图1中的虚线指的是原图像400通过显示屏500对外呈现时所发射出的光线，虚线所代表的光线通过光路模块100入射至人眼600。可以理解的是，入射的光线在人眼600中成像后视网膜700同样会反光。图1中实线指的是视网膜 700所反射的光线，图像传感器300主要是对视网膜700反射的光线进行成像。可以理解的是，若将图像传感器300直接放置在从视网膜700反射出的光线的所处光路上，则会对原图像400通过显示屏500对外呈现时所发射出的光线形成遮挡。由此，在图1中可以通过光路模块100更改从视网膜700反射出的光线的传播方向。
55.通过图像传感器300在对从视网膜700反射的光线进行成像后，可以得到成像图像，从而可以由图像处理组件200对成像图像进行处理。其中，对比度可以指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，差异范围越大代表对比越大，差异范围越小代表对比越小。图像处理组件进行对比度分析的过程，可以是计算成像图像中灰度值最大值与灰度值最小值之间的差值。相应地，预设条件可以是灰度值差值大于预设阈值。当然，实际实施过程中，还可以是通过其它方式计算对比度并设置其它的预设条件，本技术实施例对此不作具体限定。
56.需要说明的是，图1中光路模块100与图像处理组件200之间存在连接，主要是需要通过图像处理组件200调节光路模块100的屈光度。至于如何调节光路模块100的屈光度，实际实施过程中，可以在光路模块100中设置可电动调节焦距的镜片，而通过图像处理组件200可以调节镜片参数，以实现屈光度的调节。当然，还可以采用其它方式实现对光路模块100的屈光度调节，本技术实施例对此不作具体限定。另外，图1中之所以图像处理组件200之所以与显示屏500连接，主要是可以通过图像处理组件200调节显示屏500的显示参数，以获得更好的原图像400显示效果。当然，实际实施过程中，也可以不需要通过图像处理组件200对显示屏500进行显示控制，本技术实施例对此不作具体限定。
57.上述屈光度调节装置，由于需要通过佩戴眼镜以矫正视力的术者，可以通过屈光度调节装置实现屈光度的自动调节以摆脱佩戴眼镜，从而能够避免术者因长时间佩戴眼镜而感到疲惫与不适，进而降低手术风险。其次，由于可以实现自动调节，从而可以减少术者进行手术前的准备工作，进而可以提高工作效率并提高术者的使用体验，并可以满足不同视力状况用户的使用需求。另外，相较于通过手动调节屈光度，由于人眼600对于清晰度的判定不够准确，而通过对比度分析得到的对比度，可以作为调节过程中的参考依据，以作为调节指引实现自动调节，从而相对于手动调节更加精准。最后，由于采用的是调节过程与对比度分析的闭环控制，且调节过程可以多次执行并设置有终止条件，从而也能够实现精准调节。
58.在一些实施例中，如图2所示，光路模块100包括屈光度调节组件110和半透半反镜120；原图像400依次透过屈光度调节组件110和半透半反镜120进入人眼600；视网膜700上反射的光通过半透半反镜120反射至图像传感器300。
59.考虑到需要为人眼600需要提供观察入口，如观察窗。在图2中，光路模块还可以包括目镜130以作为观察入口之用。除此之外，目镜130还可以具有放大原图像400的功能，本技术实施例对此不作具体限定。其中，通过半透半反镜120可以实现原图像400通过显示屏500对外呈现时所发射出的光线可以透过传播，并射入人眼600。与此同时，还可以实现从视网膜700反射出的光线不会透过传播，而是如图2所示通过半透半反镜120反射至图像传感器300。其中，通过图像处理组件200可以调节屈光度调节组件110的屈光度。需要说明的是，图像处理组件200在调节屈光度调节组件110的屈光度时，可以通过改变屈光度调节组件110中的透镜在光轴方向上的位置实现屈光度的调节。具体地，可以是通过直接沿光轴方向移动屈光度调节组件110中的透镜，以改变透镜的位置。也可以是通过转盘式旋转调整屈光度调节组件110中的透镜沿光轴方向上的位置，本技术实施例对此不作具体限定。
60.在上述实施例中，由于可以通过半透半反镜120即可使得原本位于同一光路上的入射光线与反射光线分开传播，也即入射光路和反射光路共用半透半反镜120，从而优化了光路结构，节省了空间。
61.在一些实施例中，如图3所示，屈光度调节组件110包括固定单元1101和变焦单元1102；变焦单元，用于在固定单元所界定的移动范围内移动，以实现屈光度调节。
62.具体地，固定单元1101主要是用于稳定成像，并且使得通过的光线能够汇聚，以使得后续在视网膜700上能够形成实像。在图3中，固定单元1101呈现出双凸透镜形状，主要是为了能够汇聚光线。另外，图3中固定单元1101设置有两个，主要是因为对称设置，能够提高固定稳定性。与此同时，位于前面的固定单元1101因为也是双凸透镜形状，从而能够尽可能聚拢入射光线，提高后续成像清晰度。可以理解的是。图3中关于固定单元1101的设置仅是示例性的，实际实施过程中，固定单元1101的数量可以不止2个，作为固定单元1101而引入的组件类型也可以不仅包括双凸透镜，还可以包括凹凸透镜、平凸透镜、双凹透镜、平凹透镜和凸凹透镜等，本技术实施例对此不作具体限定。
63.关于变焦单元1102，图3中示例性的给出了变焦单元1102为双凹透镜的形状。之所以采用双凹透镜，主要是为了提升成像的放大倍率。当然，实际实施过程中，变焦单元1102的数量可以不止1个，作为变焦单元1102而引入的组件类型也可以不仅包括双凹透镜，还可以包括凹凸透镜、平凸透镜、双凸透镜、平凹透镜和凸凹透镜等，本技术实施例对此不作具体限定。需要说明的是，固定单元1101可以沿着光轴方向保持固定不动，而变焦单元1102则可以沿着光轴方向移动，通过移动变焦单元1102，即可实现对屈光度调节组件110的屈光度进行调节。
64.在上述实施例中，由于采用了固定单元1101，从而可以提高成像稳定性。另外，通过固定单元1101可以界定变焦单元1102的有效移动范围，从而避免针对屈光度调节组件110进行无效调节。
65.在一些实施例中，如图4所示，变焦单元1102包括变倍组11021和补偿组 11022，变倍组11021和补偿组11022可沿光轴方向移动。
66.具体地，变倍组11021和补偿组11022均可以沿光轴方向上移动。图4中所示的变倍
组11021为一个双凹透镜，补偿组11022为一个双凸透镜。其中，之所以称之为变倍组是因为双凹透镜具有放大功能，而之所以称之为补偿组，是因为双凸透镜可以对变焦时的焦点偏差进行补偿，也即补偿在前移动组(如图4中的变倍组11021)在移动过程中导致系统的像面800的位移量。需要说明的是，图4中仅示例性的，给出变倍组11021和补偿组11022各自一个，实际实施过程中，变倍组11021和补偿组11022均可以为至少一个，本技术实施例对此不作具体限定。
67.对于变倍组11021中引入的组件类型可以不止有双凹透镜，如还可以包括平凹透镜等，且对于变倍组11021中引入的组件数量也可以不止一个，本技术实施例对此不作具体限定。对于补偿组11022中引入的组件类型可以不止有双凸透镜，如还可以包括平凸透镜等，且对于补偿组11022中引入的组件数量也可以不止一个，本技术实施例对此不作具体限定。
68.在上述实施例中，通过变倍组11021可以放大成像倍率，从而使得成像更加清晰。而通过补偿组11022可以补偿变倍组11021在移动过程中导致的系统像面800的位移量，从而保证在人眼600中能够成像。
69.在一些实施例中，变倍组11021与补偿组11022是各自移动的；变倍组11021 在移动范围内作线性移动，补偿组11022在移动范围内作非线性移动。
70.其中，“变倍组11021与补偿组11022是各自移动的”主要指的是变倍组 11021与补偿组11022可以不是同步移动的。线性移动可以指的是移动距离与时间t之间的映射关系呈直线，非线性移动可以指的是移动距离与时间t之间的映射关系呈曲线、曲面或者不确定的关系，本技术实施例对此不作具体限定。之所以使得变倍组11021作线性移动，主要是使得变倍组11021的放大倍数能够平滑变化，从而便于对放大倍数进行调控。而之所以使得补偿组11022作非线性移动，主要是因为作非线性移动能够使得补偿位移量的可选择取值会更多，可以实现灵活补偿以提高成像清晰度。其中，变倍组11021作线性移动，而补偿组11022作非线性移动的过程可参考图5。
71.在上述实施例中，通过变倍组11021作线性移动，能够便于对放大倍数进行调控。通过补偿组11022作非线性移动，能够使得补偿位移量的可选择取值会更多，从而可以实现灵活补偿以提高成像清晰度。
72.在一些实施例中，变倍组11021与补偿组11022是同步移动的；移动范围内设置有多个变焦位置，变倍组11021与补偿组11022同步在不同的变焦位置上切换移动。
73.其中，同步移动可以指的是移动过程中变倍组11021与补偿组11022之间的相对距离保持不变。具体地，两者在变焦过程中可以进行同方向等速度的移动。可以理解的是，变倍组11021与补偿组11022通常移动至几个特定位置时像面800的位移量才能得到较好的补偿。由此，在本技术实施例中，可以预先在固定单元1101所界定的移动范围内设置多个变焦位置，而变倍组11021与补偿组11022因同步移动可以作为一个整体，该整体可以在不同的变焦位置上切换移动，以实现换挡变焦。其中，两者同步移动的过程可参考图6，图6中虚线框用于表示变倍组11021与补偿组11022是同步移动的。
74.在上述实施例中，由于变倍组11021与补偿组11022通常移动至几个特定位置时像面800的位移量才能得到较好的补偿，通过预设多个变焦位置，在保证较好的成像效果的同时，可以缩小调节范围以简化调节过程，从而能够降低调节成本，提高调节效率。另外，由于
运动方式和结构方式都比较简单，从而机械加工成本也比较低。
75.在一些实施例中，变倍组11021为凹透镜，补偿组11022为凸透镜。
76.在上述实施例中，通过将变倍组11021设置为一个凹透镜，将补偿组11022 设置为一个凸透镜，也即通过简单的组合即可保证较好的成像效果，从而可以降低屈光度调节的硬件成本。
77.在一些实施例中，屈光度调节组件包括液体变焦透镜。
78.如图7所示，左边填充的液体可以是电解质710，右边填充的液体可以是油滴720。上述提及的左右填充并非是分成两个腔体填充，而主要因为电解质710 与油滴720不相溶，而导致形成分离的两个空间。其中，位于左边的电解质710 可以是水，也可以是其它类型电解质，本技术实施例对此不作具体限定。实际实施过程中，位于右边的油滴720也可以换成其它油性非极性物质，本技术实施例对此不作具体限定。另外，图中740表示透明窗，图中750表示金属电极，图中760表示绝缘材料，图中770表示金属电极。
79.从图7中可以看出，电解质710与油滴720之间形成了一层对称的透镜膜，而光线入射至透镜膜上的入射面为凹面，从而使得光线呈现出发散效应，也即该透镜膜起到了凹透镜的作用，图中虚线线条730表示光轴。图7是在不加电压的情况下，此时，透镜的焦距是固定的。当对透镜施加电压时，在电场的作用下，接触面之间的电量发生变化，从而产生一种使原有的表面张力之间不再平衡的外力，在外力作用下达到新的平衡，从而改变透镜面的曲率半径，进而改变透镜的焦距。其中，外加电压不同，两种液体及液体与器壁之间达到稳态所需的表面张力就不同。通过调整外加电压来可以改变液体交界面的曲率，并进而改变液体透镜的焦距。上述过程也即是电润湿效应(通过改变固体-液体界面的外加电压来控制液体在固体上的润湿特性)，在改变液面曲率中的应用。
80.在外加40伏电压的情况下，液体变焦透镜的变化与光线方向的改变可参考图8。需要说明的是，实际实施过程中，可以在屈光度调节组件110中设置一个或者多个液体变焦透镜，本技术实施例对此不作具体限定。另外，由于液体变焦透镜是封装好的，实际实施过程中可以不在屈光度调节组件110中配置固定单元1101。
81.在上述实施例中，由于液体变焦透镜不要通过沿着光轴方向调整透镜位置，从而体积可以更加小巧，有利于减小屈光度调节装置的提及。另外，由于通电即可迅速实现调节，从而可以提高屈光度调节效率。另外，由于没有固定单元 1101所界定的移动范围的制约，从而可以提供更大的聚焦距离。
82.上述实施例主要是介绍了屈光度调节装置的结构，实际实施过程中，该屈光度调节装置可以用于任何需要提供视力矫正的相关产品中。例如，可以应用在相机中，相机上配置本技术实施例提供的屈光度调节装置，通过屈光度调节旋钮调节屈光度，可以实现让视力不佳的人在光学取景器里看到清晰的取景画面。当然，还可以应用在视力测试系统中，通过调节屈光度调节装置的屈光度，以使得视力测试的人通过屈光度调节装置能看清视力测试系统中提供的取景，从而根据屈光度调节装置的调节参数反向估测近视或者远视程度。
83.而在本技术实施例中，主要是考虑操作微创手术的术者需要进行视力矫正，而术者通常是在观察控制台观察手术过程，从而在一些实施例中，如图9所示，还提供了一种观察控制台，该观察控制台还设置有如上述屈光度调节装置实施例中任一实施例所提供的屈光度调节装置。
84.具体地，术者使用的观察控制台是内窥镜手术系统的控制中心，可以包括台车底座910、主控制臂920和立体监视器950。其中，立体监视器950为术者提供从图像系统中检测到的立体图像，为术者进行手术操作提供可靠的图像信息。手术过程中，坐在观察控制台前的术者位于消毒区以外，术者通过操作主控制臂920来控制手术器械和腹腔镜。术者通过立体监视器950观察传回的腔内画面，双手动作操作主控制臂调整机构930完成各种手术操作，还可以通过调整扶手调整机构940为手部提供支撑力，通过立体监视器调整机构960对立体监视器950进行位置调整。
85.其中，立体监视器950是术者观察病灶及机器人在患者体内运动的最主要装置，术者头部可以进入立体监视器950的观察窗位置，并且通过两个视窗进行图像观察。本技术实施例提供的屈光度调节装置可以配置在立体监视器950 中，视窗可以作为屈光度调节装置中的目镜130。立体监视器950能够实现当术者用裸眼透过观察窗观察图像的时候，图像呈现高清3d显示效果，并且距离镜片一定距离内均能够看到全像。立体监视器950上还可以设置光电开关，以提供照明。
86.立体监视器950的工作原理可如图10所示，图10中3-1和3-2分别为左右双目内窥镜的视频输入。3-3和3-4分别为左右显示屏，3-5和3-6分别为左右平面镜，3-7为左右视差图像在平面镜中的像，3-8和3-9分别为观察者的左右眼。
87.双目内窥镜的左右有视差的视频实时场景信号分别由3-1和3-2输入左右显示屏3-3和3-4。调整左右平面镜3-5和3-6的位置，使左右两路视差图像在平面镜中的像3-7重合。由于观察者左右眼3-8和3-9分别只能看到其中的一路图像，从而人眼通过直接观察平面镜中重合在一起的两路视差图像便可获得立体效果。
88.其中，视频实施场景信号的生成过程以及通过立体监视器950传输至左右眼的过程可参考图11。在图11中，通过拍摄可以获得两个分离的左右内窥镜摄取的图像。通过视频接口(如s端子，其全称是separate video)传输至图像服务器。图像服务器实时处理双路内窥镜图像，使其符合立体监视器950的要求。立体监视器950中的双显示屏分别显示两路内窥镜视差图像，观察者通过立体监视器950的观察窗进行立体场景观察。
89.上述观察控制台，由于需要通过佩戴眼镜以矫正视力的术者，可以通过屈光度调节装置实现屈光度的自动调节以摆脱佩戴眼镜，从而能够避免术者因长时间佩戴眼镜而感到疲惫与不适，进而降低手术风险。其次，由于可以实现自动调节，从而可以减少术者进行手术前的准备工作，进而可以提高工作效率并提高术者的使用体验，并可以满足不同视力状况用户的使用需求。另外，相较于通过手动调节屈光度，由于人眼对于清晰度的判定不够准确，而通过对比度分析得到的对比度，可以作为调节过程中的参考依据，以作为调节指引实现自动调节，从而相对于手动调节更加精准。最后，由于采用的是调节过程与对比度分析的闭环控制，且调节过程可以多次执行并设置有终止条件，从而也能够实现精准调节。
90.上述实施例主要是对屈光度调节装置以及设置有屈光度调节装置的观察控制台进行说明，在一些实施例中，如图12所示，提供了一种屈光度调节方法。以该方法应用于计算机设备(该计算机设备具体可以是终端或服务器，可以通过计算机设备中的图像处理组件实现处理过程)为例进行说明，包括以下步骤：
91.步骤1202、获取成像图像，成像图像是由原图像经过光路模块进入人眼，视网膜上反射的光经由光路模块射入图像传感器，并由图像传感器成像所得到的。
92.具体地，图像源产生的原图像通常显示屏进行呈现，可依次通过屈光度调节组件、半透半反镜和目镜，最后进入人眼并成像在视网膜上。从视网膜反射回来的光经过目镜和半透半反镜，反射到图像传感器上，计算机设备可提取图像传感器采集的成像图像。
93.步骤1204、对光路模块进行屈光度调节，并对调节后所得到的成像图像进行对比度分析，重复执行上述调节和分析的过程，直至调节后得到的成像图像的对比度满足预设条件。
94.具体地，计算机设备分析成像图像的对比度，同时图像处理组件控制屈光度调节镜调节屈光度。其中，分析过程可以是按照如下公式计算成像图像的对比度：对比度(反差)＝(亮度的最大值-亮度的最小值)/(亮度的最大值+亮度的最小值)。其中，对比度的取值范围为不大于1。
95.计算机设备重复该分析和调节的过程，直至调节后得到的成像图像的对比度满足预设条件。其中，预设条件可以是对比度达到最大。具体地，若沿着光轴某一方向调节屈光度的过程中对比度持续在增大，当达到某一值时，对比度开始下降，则可以认为对比度达到了峰值，也即该值为最大对比度。具体地，屈光度调节过程中对比度达到峰值后逐渐下降的过程可参考图13。在图13中下方一列分辨率测试卡的图像代表不同屈光度下的成像效果，上方一列代表相应的对比度情况。图13从左至右依次表示，对比度逐渐上升又逐渐下降的过程，在中间附图中对比度达到峰值。
96.需要说明的是，实际实施过程中除了按照上述过程说明的，不断调节屈光度调节组件的屈光度，辅以对比度分析，以将屈光度调节组件调整到最佳位置之外，还可以采用其它方式找到屈光度调节组件的最佳位置。例如，计算机设备还可以控制图像源更换原图像或是沿光轴方向移动原图像位置，并计算出当前用户的最佳屈光度，再按照计算值直接把屈光度调节组件调整到最佳位置，以实现屈光度自动调节。还需要说明的是，实际实施过程中可以采用mtf (modulation transfer function，调制传递函数)方法或者sfr(spatial frequencyresponse，空间频率响应)方法以寻找最佳屈光度位置，本技术实施例对此不作具体限定。
97.其中，mtf可以是实际像与理想像之间调制度之比相对空间频率的函数。 mtf介于0-1之间，mtf越大，则图像越清晰。而sfr也称为斜边法，主要是包括两种，分别是水平斜边法和垂直斜边法。其中，分辨率测试卡中宽度比较大的为水平斜边，而高度比较大的为垂直斜边。测试水平方向的锐度时可以使用垂直斜边，测试垂直方向锐度时可以使用水平斜边。
98.上述屈光度调节方法，由于需要通过佩戴眼镜以矫正视力的术者，可以通过屈光度调节装置实现屈光度的自动调节以摆脱佩戴眼镜，从而能够避免术者因长时间佩戴眼镜而感到疲惫与不适，进而降低手术风险。其次，由于可以实现自动调节，从而可以减少术者进行手术前的准备工作，进而可以提高工作效率并提高术者的使用体验，并可以满足不同视力状况用户的使用需求。另外，相较于通过手动调节屈光度，由于人眼对于清晰度的判定不够准确，而通过对比度分析得到的对比度，可以作为调节过程中的参考依据，以作为调节指引实现自动调节，从而相对于手动调节更加精准。最后，由于采用的是调节过程与对比度分析的闭环控制，且调节过程可以多次执行并设置有终止条件，从而也能够实现精准调节。
99.在一些实施例中，光路模块包括变倍组和补偿组；对光路模块进行屈光度调节，包括：
100.在第一预设移动范围内，按照线性方式移动变倍组，以使得成像放大预设倍数；在第二预设移动范围内，按照非线性方式移动补偿组，以使得经由补偿组所形成的成像落入处于指定位置的像面上。
101.具体地，第一预设移动范围与第二预设移动范围可以相同，也可以不同，本技术实施例对此不作具体限定。线性移动可以指的是移动距离与时间t之间的映射关系呈直线，非线性移动可以指的是移动距离与时间t之间的映射关系呈曲线、曲面或者不确定的关系，本技术实施例对此不作具体限定。之所以使得变倍组作线性移动，主要是使得变倍组的放大倍数能够平滑变化，从而便于对放大倍数进行调控。而之所以使得补偿组作非线性移动，主要是因为作非线性移动能够使得补偿位移量的可选择取值会更多，可以实现灵活补偿以提高成像清晰度。
102.在上述实施例中，通过变倍组作线性移动，能够便于对放大倍数进行调控。通过补偿组作非线性移动，能够使得补偿位移量的可选择取值会更多，从而可以实现灵活补偿以提高成像清晰度。
103.在一些实施例中，光路模块包括变倍组和补偿组；对光路模块进行屈光度调节，包括：在预设移动范围内，将变倍组与补偿组同步在不同的变焦位置上切换移动。
104.其中，同步移动可以指的是移动过程中变倍组与补偿组之间的相对距离保持不变。具体地，两者在变焦过程中可以进行同方向等速度的移动。可以理解的是，变倍组与补偿组通常移动至几个特定位置时像面的位移量才能得到较好的补偿。由此，在本技术实施例中，可以预先在固定单元所界定的移动范围内设置多个变焦位置，而变倍组与补偿组因同步移动可以作为一个整体，该整体可以在不同的变焦位置上切换移动，以实现换挡变焦。其中，两者同步移动的过程可参考图6，图6中虚线框用于表示变倍组与补偿组是同步移动的。
105.在上述实施例中，由于变倍组与补偿组通常移动至几个特定位置时像面的位移量才能得到较好的补偿，通过预设多个变焦位置，在保证较好的成像效果的同时，可以缩小调节范围以简化调节过程，从而能够降低调节成本，提高调节效率。另外，由于运动方式和结构方式都比较简单，从而机械加工成本也比较低。
106.在一些实施例中，光路模块包括液体变焦透镜；对光路模块进行屈光度调节，包括：通过对液体变焦透镜中互不相溶的两种液体介质进行加压，改变两种液体介质之间所形成的液体交界面的曲率。
107.其中，加压过程可以由计算机设备进行控制，液体变焦透镜的工作过程可参考之前实施例的说明，此处不再赘述。上述过程主要是边调节边分析的实现方案，实际实施过程中，还可以先进行多次调节，再对多次调节所获得多个成像图像进行对比度分析，确定多次分析结果中是否能找到对比度峰值位置(对比度最大)。若没有找到，再进行多次调节与多次分析，直至找到对比度峰值位置。
108.具体地，该过程可以参考图14，在图14中，通过打开屈光度调节的相关设备，如观察控制台，可以由图像源播放原图像，由图像传感器采集成像图像。计算机设备基于屈光度调节的初始位置分析图像对比度，并控制屈光度调节组件在初始位置前后多次调节屈光度，再在多次调节及相应的分析结果中查找是否存在对比度峰值位置。如果不存在，则在进行多次调节与分析过程，直至找到对比度峰值位置。在找到对比度峰值位置后，则可记录对
比度峰值位置并结束上述迭代循环过程，并将屈光度调节组件调节至对比度峰值位置对应的位置。此时，计算机设备可以基于当前屈光度调节结果再次获取成像图像，由人眼确认，并结束屈光度自动调节的闭环控制过程。
109.在上述实施例中，由于液体变焦透镜不要通过沿着光轴方向调整透镜位置，从而体积可以更加小巧，有利于减小屈光度调节装置的提及。另外，由于通电即可迅速实现调节，从而可以提高屈光度调节效率。另外，由于没有固定单元所界定的移动范围的制约，从而可以提供更大的聚焦距离。
110.应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
111.基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的屈光度调节方法的屈光度调节装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个屈光度调节装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于屈光度调节方法的限定，在此不再赘述。
112.在一些实施例中，如图15所示，提供了一种屈光度调节装置，该装置可以采用软件模块或硬件模块，或者是二者的结合成为计算机设备的一部分，该装置具体包括：获取模块1502和屈光度调节模块1504，其中：
113.获取模块1502，用于获取成像图像，成像图像是由原图像经过光路模块进入人眼，视网膜上反射的光经由光路模块射入图像传感器，并由图像传感器成像所得到的；
114.屈光度调节模块1504，用于对光路模块进行屈光度调节，并对调节后所得到的成像图像进行对比度分析，重复执行上述调节和分析的过程，直至调节后得到的成像图像的对比度满足预设条件。
115.在一些实施例中，光路模块包括变倍组和补偿组；屈光度调节模块1504，用于在第一预设移动范围内，按照线性方式移动变倍组，以使得成像放大预设倍数；在第二预设移动范围内，按照非线性方式移动补偿组，以使得经由补偿组所形成的成像落入处于指定位置的像面上。
116.在一些实施例中，光路模块包括变倍组和补偿组；屈光度调节模块1504，用于在预设移动范围内，将变倍组与补偿组同步在不同的变焦位置上切换移动。
117.在一些实施例中，光路模块包括液体变焦透镜；屈光度调节模块1504，用于通过对液体变焦透镜中互不相溶的两种液体介质进行加压，改变两种液体介质之间所形成的液体交界面的曲率。
118.上述屈光度调节装置，由于需要通过佩戴眼镜以矫正视力的术者，可以通过屈光度调节装置实现屈光度的自动调节以摆脱佩戴眼镜，从而能够避免术者因长时间佩戴眼镜而感到疲惫与不适，进而降低手术风险。其次，由于可以实现自动调节，从而可以减少术者进行手术前的准备工作，进而可以提高工作效率并提高术者的使用体验，并可以满足不同
access memory， dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
126.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。