一种角膜定位系统及定位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种角膜定位系统及定位方法。
【背景技术】
[0002]角膜病是全球范围内第二致盲眼病，并且以每年150-200万病例的速度递增。角膜移植是目前治疗角膜盲唯一有效的方法，而角膜移植材料的来源主要是角膜捐献和角膜替代品，如脱细胞角膜基质等。虽然角膜移植的成功率相当高，排斥率很低，但是角膜移植后眼睛视力的恢复却很不如人意，主要的表现就是不规则散光，由于角膜移植无法克服不规则散光的存在。目前角膜移植中的难题即如何定位角膜。
[0003]现有技术中，角膜的定位是在角膜移植手术前做角膜曲率和角膜地形图检查，得到角膜的位置信息，由于现有技术中进行角膜定位时需要放置角膜定位环来辅助定位，这种定位步骤比较繁琐，且系统的误差几率比较高。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种角膜定位系统及定位方法，以提高角膜定位中的准确性，降低劳动量。
[0005]为达到上述目的，一方面，本发明的实施例提供了一种角膜定位系统，包括:机械臂组件，图像识别系统，与所述图像识别系统相对设置的背景组件，以及与所述图像识别系统连接的计算定位系统；其中，所述机械臂组件用于将装有待定位角膜的角膜包装体移至所述图像识别系统和所述背景组件之间；
[0006]所述背景组件用于提供背景光；
[0007]所述图像识别系统用于，获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像；
[0008]所述计算定位系统用于，对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算，获得所述角膜的位置信息。
[0009]本发明实施例提供的角膜定位系统，角膜包装体用于盛放待定位的角膜，当需要对角膜包装体中的角膜进行定位时，通过机械臂组件将角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间，利用背景组件提供背景光照射角膜包装体，通过在图像识别系统中获取所述背景组件透过所述机械臂组件夹持的角膜包装体的背景光形成的图像，进一步，通过计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算，获取所述角膜的位置信息。本发明实施例提供的角膜定位系统不仅可以提高角膜定位的效率及准确性，而且降低了工人劳云力量。
[0010]第二方面，本发明的实施例还提供了一种角膜的定位方法，包括以下步骤:在初始位置通过机械臂组件夹持住装有待定位角膜的角膜包装体；
[0011]通过机械臂组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间；
[0012]通过所述背景组件提供背景光，并通过图像识别系统获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像；
[0013]利用计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算，获得所述角膜的位置信息。
[0014]本发明实施例提供的角膜的定位方法，当需要对角膜定位时，可将待定位角膜盛放于角膜包装体中，通过机械臂组件将装有待定位角膜的角膜包装体移至图像识别系统和背景组件之间，通过背景组件提供背景光，通过图像识别系统获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像，此时，利用计算定位系统对图像识别系统获取的图像进行分析计算，便可获取角膜的位置信息。本发明实施例提供的角膜定位系统不仅可以提高角膜定位中的准确性，而且降低了工人劳动量。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
[0016]图1为本发明实施例一提供的角膜定位系统的立体图；
[0017]图2为本发明实施例一提供的角膜定位系统的俯视图；
[0018]图3为本发明实施例一提供的背景组件的结构示意图；
[0019]图4为本发明实施例一提供的背景组件与图像识别系统定位时的结构示意图；
[0020]图5为本发明实施例一提供的夹持组件的结构示意图；
[0021]图6为本发明实施例一提供的样品台的结构示意图；
[0022]图7为本发明实施例一提供的计算定位系统的结构示意图；
[0023]图8为本发明实施例二提供的角膜定位系统的流程图一；
[0024]图9为本发明实施例二提供的角膜定位系统的流程图二；
[0025]图10为本发明实施例二提供的角膜定位系统的流程图三；
[0026]图11为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图一；
[0027]图12为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图二；
[0028]图13为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图三；
[0029]图14为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图四；
[0030]图15为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图五；
[0031]图16为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图六。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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。
[0033]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明中χ、γ轴两个方向的定义为:x—水平横轴；Υ—垂直的竖轴。
[0034]实施例一
[0035]—方面，参见图1和图2，参见图1和图2为本发明实施例提供的一种角膜定位系统，包括:机械臂组件5，图像识别系统7，与图像识别系统相对设置的背景组件1，以及与图像识别系统7连接的计算定位系统8 ;其中，机械臂组件5用于，将装有待定位角膜的角膜包装体(图1中未图出)移至图像识别系统7和背景组件1之间；背景组件1，用于提供背景光；图像识别系统7用于，获取所述获取角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像；计算定位系统8 (图中未画出)，用于对图像识别系统7获取的图像进行分析计算，获得角膜的位置信息。
[0036]本发明实施例提供的角膜定位系统，当需要对角膜定位时，可将角膜装于角膜包装体中，通过机械臂组件将装有待定位角膜的角膜包装体移至图像识别系统和背景组件之间，通过背景组件提供背景光，通过图像识别系统所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像；然后，利用计算定位系统对图像识别系统获取的图像进行分析计算，便可获得角膜的位置信息。本发明实施例提供的角膜定位系统不仅可以提高角膜定位中的准确性，而且降低了工人劳动量。
[0037]其中，本发明实施例对所述角膜包装体的材料、形状和尺寸不作具体限定，优选的，为了方便背景组件提供的背景光透过装有待定位角膜的所述角膜包装体时形成图像，优选的，本发明实施例的角膜包装体采用表面光滑的透明匀质材料，使得当背景组件1提供的背景光能够直接穿透位于角膜包装体中的角膜使其在所述定位屏11中形成图像；
[0038]其中，为了使所述机械臂组件5处于夹紧状态时，能够夹紧所述角膜包装体，优选的，所述该角膜包装体的形状可以根据所述机械臂组件5的夹持组件53的夹持形状进行设计，示例性的，可以将所述角膜包装体设计为所述机械臂组件5的夹持组件53容易夹持的形状，本发明实施例对此不作限制。只要当所述机械臂组件5处于夹紧状态时，能够夹紧所述角膜包装体并带动所述角膜包装体移动即可。
[0039]其中，所述角膜包装体的厚度，应该小于等于当所述机械臂组件5的夹持组件53的处于打开状态时的最大打开距离，本发明实施例对此不做限制。
[0040]其中，对角膜包装体中的角膜不做限定，所有需要定位的角膜均可以作为本发明的角膜。
[0041]其中，对所述图像识别系统7的具体结构不作限定，只要所述图像识别系统7能够获取背景组件透过机械臂组件5夹持的角膜包装体的背景光形成的图像即可。优选的，本发明实施例的图像识别系统7为摄像头，该摄像头用于扫描背景组件1透过机械臂组件5夹持的角膜包装体的背景光形成的图像，以获取角膜透过背景光形成的图像。
[0042]如图3所示，进一步的，背景组件1包含定位屏11和光源12，所述光源12设置在所述定位屏11的相对于所述图像识别系统7的后方。
[0043]其中，本发明实施例对所述定位屏11的材质不作限定，可以根据需要进行选择，为了对角膜包装体中的角膜进行准确定位，示例性的，在实际应用中，可以在所述定位屏11上设置一个二维坐标系，坐标系的X轴为该定位屏11下框边、Y轴为与下边框相邻的所述定位屏11的左框边，在该定位屏11上的任意位置都可以利用该坐标系中的坐标(X，y)来标识。例如，在实际应用中，背景光透过机械臂组件5夹持的角膜包装体在该定位屏11上形成图像时，记录该图像中每个像素点处于坐标系中的位置A(xl，yl)，Β(χ2，γ2)...Ν(χη，yn)。
[0044]其中，本发明实施例对定位屏11的后方的光源12的具体颜色不作限定，只要所述光源12能够提供背景光使得该背景光透过机械臂组件5夹持的角膜包装体时在定位屏11上能够形成图像即可。
[0045]进一步优选的，为了获取定位更加准确的角膜定位图像，所述摄像头的中心位置设置在所述定位屏11的垂直中心线上。参见图4，示例性的，可以采用同一个十字模板2，来校准图像识别系统7即摄像头的中心位置与所述定位屏11的中心位置是否正对设置，优选的，该十字模板2以乙酸盐墨打印。
[0046]为了方便角膜包装体沿水平方向和垂直方向移动，机械臂组件5包括水平移动组件52、竖直移动组件51和夹持组件53，水平移动组件52可带动竖直移动组件51和夹持组件53沿平行于所述定位屏11表面的水平方向往复移动，竖直移动组件51可带动夹持组件53沿平行于所述定位屏11表面的竖