一种屈光不正的数字化影像识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种人眼屈光不正的诊断领域，特别设及到一种人眼屈光不正的数字 化影像识别方法。
【背景技术】
[0002] 据统计，全国中学近视的平均发病率高达60%~70%，屈光不正筛查主要设备是台 式或手持式电脑验光仪和检影镜。
[0003] 就屈光不正筛查场所而言，家庭是最好的场所，可W利用相关检查设备随时检查 家庭成员（尤其是儿童)的屈光不正，发现问题可及时就诊、矫治。就屈光不正筛查检查方法 而言，检影镜验光是客观检查人眼屈光状态（正视、近视、远视和散光）的常用临床眼科和 视光检查方法，也是特殊群体(儿童、智障人±、高度屈光不正者等）的唯一有效屈光不正检 查手段，是电脑验光所不能替代的，可是，该方法操作复杂、不易学习，导致眼科医师或验光 师掌握好该技能较为困难。
[0004] 开发一种既适合家用、又降低检影镜验光法检查难度的屈光不正检查技术是非常 有必要的。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在解决上述问题，提供一种屈光不正的数字化影像识别方法，该方法和 采用一种新的适用于临床与家用的人眼屈光不正诊断技术，该技术基于检影验光原理，具 有视频显示眼底影动，影像识别程序辅助检查者(特别针对非专业人±)判断屈光不正诊 断，可存储影像信息、传递诊断信息，使检查者更能直观、简准确地诊断人眼屈光不正，特别 是针对老人、儿童、残障等沟通有障碍的患者。
[0006] 为实现上述目的，本发明提出的一种屈光不正的数字化影像识别的方法为：一种 屈光不正的数字化影像识别方法，包括步骤： 步骤一，将带状光光源投射到人眼上，驱动带状光光源沿水平方向运动，采用CCD图像 采集对人眼拍照，连续获取多帖原始灰度图像数据； 步骤二，对单帖原始灰度图像数据进行眼球反射光带重屯、识别处理，得到眼球反射光 带的重屯、位置，并放入眼球重屯、序列，包括W下内容： 对原始灰度图像数据进行图像二值化处理，得到眼球反射光带的二值化图像数据； 对眼球反射光带二值化图像数据进行图像腐蚀处理，得到眼球反射光带二值腐蚀图 像； 对眼球反射光带二值腐蚀图像进行图像平滑处理，得到眼球反射光带平滑图像； 对眼球反射光带平滑图像进行图像膨胀处理，得到眼球反射光带膨胀图像； 对眼球反射光带膨胀图像进行图像腐蚀处理，得到眼球反射光带腐蚀图像； 对眼球反射光带腐蚀图像进行最大连通域处理，若最大连通域不存在，则丢弃该帖图 像，若最大连通域存在，则可计算出该最大连通域的最小外接矩形，从而计算出该最小外接 矩形的重屯、位置即眼球反射光带的重屯、位置，并放入眼球重屯、序列； 步骤Ξ，对单帖原始灰度图像数据进行带状投射光带重屯、和最小外接矩形识别处理， 得到带状投射光带的重屯、位置和最小外接矩形顶点坐标，并将带状投射光带的重屯、位置放 入光带重屯、序列，包括W下内容： 对原始灰度图像数据进行图像避位处理，得到带状投射光带避位处理图像数据，避位 区域内的所有像素值置为0,避位区域将人眼眼球部分全部覆盖； 对带状投射光带避位处理图像数据进行图像二值化处理，得到带状投射光带的二值化 图像数据； 对带状投射光带二值化图像数据进行图像腐蚀处理，得到带状投射光带二值腐蚀图 像； 对带状投射光带二值腐蚀图像进行图像平滑处理，得到带状投射光带平滑图像； 对带状投射光带平滑图像进行图像膨胀处理，得到带状投射光带膨胀图像； 对带状投射光带膨胀图像进行图像腐蚀处理，得到带状投射光带腐蚀图像； 对带状投射光带腐蚀图像进行最大连通域处理，若最大连通域不存在，则丢弃该帖图 像，若最大连通域存在，则可计算出该最大连通域的最小外接矩形，从而计算出该最小外接 矩形的顶点坐标和该最小外接矩形的重屯、位置即带状投射光带的重屯、位置，并将带状投射 光带的重屯、位置放入光带重屯、序列； 步骤四，对单帖原始灰度图像数据进行眼球反射光带角度识别处理，得到眼球反射光 带的角度值，包括W下内容： 对原始灰度图像数据进行图像二值化处理，得到眼球反射光带的二值化图像数据； 对眼球反射光带二值化图像进行图像膨胀处理，得到眼球反射光带的膨胀图像数据； 对眼球反射光带膨胀图像数据进行最佳二值化阔值处理，得到眼球反射光带最佳二值 化阔值图像； 对眼球反射光带最佳二值化阔值图像进行直线拟合处理，若不存在满足条件的最长线 段，则丢弃该帖图像，若存在满足条件的最长线段，则可计算出该最长线段与水平线的夹角 即眼球反射光带的角度值； 步骤五，对步骤Ξ处理得到的带状投射光带的最小外接矩形的顶点坐标进行处理，得 到带状投射光带的角度值； 步骤六，对步骤四得到的眼球反射光带的角度值和步骤五得到的带状投射光带的角度 值进行比较，若眼球反射光带的角度值和带状投射光带的角度值的差值大于预设阔值，贝U 作为散光处理； 步骤屯，对经过步骤二处理得到的眼球重屯、序列进行运动位置识别处理，若判断为不 动，作为正视处理，否则，得出眼球重屯、序列的运动方向，包括W下内容： 对由连续多帖原始灰度图像数据经过步骤二处理后得到的眼球反射光带的重屯、位置 序列进行运动位置识别处理，若任意眼球反射光带的重屯、位置与眼球反射光带重屯、位置序 列的平均值之间的差值的绝对值小于预设阔值，则可判别为不动，作为正视处理；否则，可 得出连续多帖图像中眼球反射光带的运动方向，即眼球重屯、序列的运动方向； 步骤八，对经过步骤Ξ处理得到的光带重屯、序列进行运动位置识别处理，若判断为不 动，作为错误识别处理，否则，得出光带重屯、序列的运动方向，包括W下内容： 对由连续多帖原始灰度图像数据经过步骤Ξ处理后得到的带状投射光带的重屯、位置 序列进行运动位置识别处理，若任意带状投射光带的重屯、位置与带状投射光带重屯、位置序 列的平均值之间的差值的绝对值小于预设阔值，则可判别识别错误；否则，可得出连续多帖 图像中带状投射光带的运动方向，即光带重屯、序列的运动方向； 步骤九，对步骤屯得到的眼球重屯、序列的运动方向和步骤八得到的光带重屯、序列的运 动方向进行比较，两个运动方向一致则可判别为顺动，作为远视处理，两个运动方向不一致 则判断为逆动，作为近视处理。
[0007] 本发明的贡献在于，它提出了一种新的用于诊断人眼屈光不正的数字化影像识别 技术，运是一种新的适用于临床与家用人眼屈光不正的诊断技术，该技术基于检影验光原 理，采用影像识别技术辅助检查者(特别针对非专业人±)判断屈光不正诊断，可根据影像 信息自动获得诊断信息，使检查者更能直观、简易、准确地诊断人眼屈光不正，特别是针对 老人、儿童、残障等沟通有障碍的患者，该技术在国内外属于首创，适用于家庭和临床使用。 与现有屈光不正诊断方法相比，本发明具有如下的显著特点： 一、 提出了一种新的数字化影像识别方法代替人工进行诊断，可W对人眼屈光不正进 行有效的诊断； 二、 本发明实现人眼屈光不正诊断的方法比较简便，易于实现； Ξ、本发明具有非常显著的经济效益和社会效益，对于家庭，该技术能方便家庭成员使 用，随时观察家庭成员（特别是儿童和青少年