一种提高共聚焦扫描光学成像图像分辨率的方法与流程

1.本发明涉及光学成像系统领域，具体涉及一种提高共聚焦扫描光学成像图像分辨率的方法。


背景技术：

2.目前，眼底激光共聚焦扫描成像大多数采用振镜作为光学扫描器件，如专利cn107692963a（一种共聚焦扫描激光眼底镜）如图106模块则为该光学系统中的扫描装置，通过振镜的扫描将激光聚焦于眼底的不同的位置，进而眼底的后向散射光原路返回被分光镜108分光，部分光进入107模块，107模块中含有针孔和探测器，从而完成对眼底不同位置信号的探测,最后经过算法合成为具有一定范围眼底二维图像。
3.目前，基于振镜扫描系统，因为振镜快轴和慢轴之间的距离差会导致扫描区域的枕型畸变，如此在扫描眼底时，振镜工作时其驱动电压和其扫描角度满足线性关系，因为畸变产生，在扫描的时候，相同的电压范围对应的扫描线长更大，如此设置，中心视场图像的分辨率将会大于周边视场的图像分辨率。
4.鉴于上述问题，有必要提供一种提高共聚焦扫描光学成像图像分辨率的光学方法，以解决上述图像周边分辨率较低的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的第一个方面揭示了一种提高共聚焦扫描光学成像图像分辨率的方法，所述提高共聚焦扫描光学成像图像分辨率的方法，包括：共聚焦扫描光学成像通过扫描振镜的快轴和扫描振镜的慢轴进行扫描；从待测物的第一端至第二端的扫描过程中，扫描振镜的快轴的扫描电压为先上升后下降的扫描方式。
6.在一种优选的实施方式中，所述扫描振镜的快轴的扫描电压为左右对称的扫描方式。
7.在一种优选的实施方式中，所述扫描振镜的快轴的扫描电压和角度呈正比。
8.在一种优选的实施方式中，所述扫描振镜的慢轴的扫描电压和角度呈正比。
9.在一种优选的实施方式中，所述扫描振镜采用电源驱动，产生驱动信号。
10.在一种优选的实施方式中，所述驱动信号分为水平驱动信号和垂直驱动信号。
11.在一种优选的实施方式中，所述水平驱动信号驱动扫描振镜的快轴运动。
12.在一种优选的实施方式中，所述垂直驱动信号驱动扫描振镜的慢轴运动。
13.本发明的第二个方面提供了一种共聚焦扫描光学成像仪，所述共聚焦扫描光学成像仪采用上述的提高共聚焦扫描光学成像图像分辨率的方法。
14.相较于现有技术，本发明中创新性的设计了扫描振镜的扫描方式，采用该扫描方式可以有效的提升图像周边分辨率。
附图说明
15.图1是本发明中扫描振镜的快轴的扫描电压为先上升后下降的扫描方式的示意图。
16.图2是枕型畸变的示意图。
17.图3是现有技术中的振镜扫描方式的示意图。
具体实施方式
18.为了使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本发明的技术方案进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明并不用于限定本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.本发明的第一个方面揭示了一种提高共聚焦扫描光学成像图像分辨率的方法，所述提高共聚焦扫描光学成像图像分辨率的方法，包括：共聚焦扫描光学成像通过扫描振镜的快轴和扫描振镜的慢轴进行扫描；从图像的第一端至第二端的扫描过程中，扫描振镜的快轴的扫描电压为先上升后下降的扫描方式。
20.术语“共聚焦扫描光学成像
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英文简称为confocal scanning laser opthalmoscope（cslo），采用激光进行扫描成像，其优势是拍摄快速、简单，几乎不受瞳孔大小影响等。
21.共聚焦扫描光学成像通过扫描振镜作为光学扫描器件，扫描振镜分为快轴和慢轴，扫描振镜的快轴为横向扫描，其扫描速度较快，称为快轴；扫描振镜的慢轴为纵向扫描，其扫描速度较慢，称为慢轴。共聚焦扫描光学成像通过扫描振镜的快轴和扫描振镜的慢轴对待测物进行扫描，进而绘制出整个图像。
22.如图1所示，从待测物的第一端至第二端的扫描过程中，扫描振镜的快轴的扫描电压为先上升后下降的扫描方式。
23.术语“待测物”，为被测量物体的总称，可以为图像也可以为物体。在本发明中，优选为眼部，采用共聚焦扫描光学成像仪拍摄眼底照片，并通过提高共聚焦扫描光学成像周边图像的分辨率的方法用以提升眼底照片的分辨率，使其眼底照片周边的细节更加清晰，便于医生查看。
24.术语“第一端
”ꢀ
是指待测物扫描的起点位置。本发明中，第一端通常是指图像的上端，当然也可以指图像的下端。
25.术语“第二端
”ꢀ
是指待测物扫描的终点位置。本发明中，第二端通常是指图像的下端，当然也可以指图像的上端。
26.第一端和第二端的扫描长度可以相同也可以不相同。
27.通过共聚焦扫描光学成像仪扫描眼底得到的图像可以为圆形也可以为长方形，还可以为正方形。
28.基于扫描振镜的机械结构，由于扫描振镜快轴和慢轴之间有一定的距离差，同时，在现有技术中，扫描电压是保持恒定不变的，如图3所示，而这一距离差会导致扫描区域发生枕型畸变，如图2所示，即扫描的图像呈枕型。这一技术问题曾在论文《振镜扫描系统的枕型畸变校正算法》；作者：赵毅，卢秉恒 ；期刊：中国激光 vol.30. no.3中也有报道。对于本
发明中的实际扫描得到的图像为圆形、长方形或者正方形，由于枕型畸变的存在，对于图像的周边区域，例如枕型的4个角区域就会占用图像分辨率，使得整体的图像分辨率下降，为了解决这个技术问题，本技术人根据扫描的图像的长度选择与其相匹配的扫描电压。在一种优选的实施方式中，本发明扫描后的图像为圆形和长方形（长小于宽），扫描振镜从上至下的扫描过程中，扫描振镜的快轴的扫描电压为先上升后下降的扫描方式。
29.每一个扫描振镜的扫描电压与对应该图像的横向扫描长度相对应，例如在每一个横向扫描的过程中，确保该横向都是经过1024或2048次采集扫描，而传统的扫描方式，由于存在枕型畸变，周边图像的扫描要低于1024或2048次，通过本技术的方法可以有效的利用扫描次数，将扫描次数全部调整到有效图像的范围内，有效的提升了周边图像的分辨率。
30.在一种优选的实施方式中，所述扫描振镜的快轴的扫描电压为左右对称的扫描方式。
31.在一种优选的实施方式中，所述扫描振镜的快轴的扫描电压和角度呈正比。
32.在一种优选的实施方式中，所述扫描振镜的慢轴的扫描电压和角度呈正比。
33.在一种优选的实施方式中，所述扫描振镜采用电源驱动，产生驱动信号。
34.在一种优选的实施方式中，所述驱动信号分为水平驱动信号和垂直驱动信号。
35.在一种优选的实施方式中，所述水平驱动信号驱动扫描振镜的快轴运动。
36.在一种优选的实施方式中，所述垂直驱动信号驱动扫描振镜的慢轴运动。
37.本发明的第二个方面提供了一种共聚焦扫描光学成像仪，所述共聚焦扫描光学成像仪采用上述的提高共聚焦扫描光学成像图像分辨率的方法。
38.相较于现有技术，本发明中创新性的设计了扫描振镜的扫描方式，采用该扫描方式可以有效的提升图像周边分辨率。
39.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解， 本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、 重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还 可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。