[发明专利]双目立体视觉三维成像的眼底OCT成像方法及其系统

权利要求书

1.一种双目立体视觉三维成像的眼底OCT成像方法，包括，

步骤1，集成近红外双目立体视觉成像系统、眼底OCT系统并进行光路设计，搭建OCT成像系统；其中，所述双目立体视觉成像系统、眼底OCT系统进行同步采集；

步骤2，进行所述双目立体视觉成像系统的自标定，建立双目立体视觉坐标系和OCT坐标系之间转换关系；

步骤3，利用所述双目立体视觉系统自标定结果，并获取OCT坐标系到双目立体视觉坐标系之间旋转矩阵R_OI和平移向量T_OI，并对视网膜表面血管分叉点三维坐标的重建；

步骤4，通过对视网膜表面血管分叉点进行三维重建，获取双目立体视觉坐标系到人眼坐标系旋转矩阵R_IE和平移向量T_IE；

步骤5，提取视网膜B扫描图像；

步骤6，利用OCT坐标系到双目立体视觉坐标系之间旋转矩阵R_OI和平移向量T_OI，实现B扫描图像从OCT坐标系到双目立体视觉坐标系的转换；

步骤7，利用双目立体视觉坐标系到人眼坐标系之间旋转矩阵R_IE和平移向量T_IE,实现B扫描图像从双目立体视觉坐标系到人眼坐标系的转换；

步骤8，通过在人眼坐标系中对转换后B扫描图像插值，获得空间均匀分布的三维OCT图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中的进行所述双目立体视觉成像系统的自标定，进一步包括：通过控制OCT扫描振镜，选取20个均匀分布的扫描点P₁-P₂₀，采集这些点的OCT光谱信号以及在视网膜表面形成的光斑P₁′-P₂₀′，将其作为自标定特征点；提取所述光斑P₁′-P₂₀′的中心坐标，并利用自标定特征点已知的对应关系，采用随机抽样一致性RANSAC方法估计单应性矩阵H；采用平面视差plane and parallax方法得到基本矩阵F。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中的建立双目立体视觉坐标系和OCT坐标系之间转换关系，进一步包括：

空间点P在OCT坐标系下的坐标p_O＝(x_O,y_O,z_O)^T和立体视觉坐标系下的坐标p_I＝(x_I,y_I,z_I)^T之间的转换关系表示为：

p_I＝R_OIp_O+T_OI            (1)；

其中，参数R_OI和T_OI求解步骤为：

利用双目立体视觉成像系统的单应性矩阵H和基本矩阵F实现特征点P₁′-P₂₀′在立体视觉坐标系下的三维重建；

对扫描点P₁-P₂₀对应的A扫描信号进行处理，提取视网膜表面特征点P₁′-P₂₀′的z坐标，得到特征点P₁′-P₂₀′的在OCT坐标系中的三维坐标；

利用获取的特征点P₁′-P₂₀′在OCT坐标系和立体视觉坐标系中对应的三维坐标，求取旋转矩阵R_OI和平移向量T_OI，设定一个目标函数

OF=Σj=1n(ROIpOj+TOI-pIj)---(2);]]>

利用最小二乘法原理求解变换矩阵参数，使目标函数OF残差平方和最小，从而求得参数R_OI和T_OI。