[发明专利]一种基于改进的线扫描成像系统的稳像方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于改进的线扫描成像系统的稳像方法及系统，该系统包括一个线扫描眼底相机(LSO)成像系统，所述LSO成像系统中还包括正交振镜扫描装置，用于在眼底产生正交扫描面，能够将所述扫描面调整到360度空间的任一位置；以及用于结合智能控制算法实现LSO光学系统在二维眼底扫描的同时进行LSO内部的眼底光学跟踪。采用本发明，能够建立一个闭环的眼底光学跟踪系统，利用该闭环跟踪系统控制线扫描成像系统，从而达到高速、稳定、精确控制的目的。

技术领域

本发明涉及激光眼底目标跟踪及成像技术，尤其涉及一种基于改进的线扫描成像系统的稳像方法及系统。

背景技术

现有的基于线扫描眼底相机(Line Scan Ophthalmoscope，LSO)成像系统的目标跟踪技术，如卡尔·蔡司(Carl Zeiss)的成像系统，其是以一帧图像作为一个单位进行计算眼底目标的运动量，但是存在控制系统有至少一帧的时间延迟，因而会导致跟踪精度降低的缺陷。并且，现有LSO的目标跟踪信号方式完全是数字式的，从图像提取该信号时，由于LSO内部缺少光学闭环控制措施，还会导致眼底运动信号的计算不是很可靠。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于改进的线扫描成像系统的稳像方法及系统，旨在克服现有LSO成像系统固有的光学和控制缺陷问题，大幅度提高其在临床应用中的稳定性、精确度、成像效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于改进的线扫描成像系统的稳像系统，包括一个线扫描眼底相机LSO成像系统，所述LSO成像系统中还包括正交振镜扫描装置，用于在眼底产生正交扫描面，能够将所述扫描面调整到360度空间的任一位置；以及用于结合智能控制算法实现LSO光学系统在二维眼底扫描的同时进行LSO内部的眼底光学跟踪。

其中，所述正交振镜扫描装置为由第一反射镜SM11和第二反射镜SM12组成的双镜结构，或正交双向振动的微机电系统MEMS扫描镜，或者其它正交双向振动反射镜组成。

所述正交振镜扫描装置结合智能控制算法实现LSO光学系统在二维眼底扫描的同时进行LSO内部的眼底光学跟踪，所述稳像系统存在如下关系：

(x_t+1,y_t+1)＝(x_t,y_t)+g(Δx_t,Δy_t) (1)

其中，(x_t,y_t)代表当前采样时刻在第一反射镜SM11和第二反射镜SM12上的控制指令，其等效于各自的运动偏移量；(Δx_t,Δy_t)代表从线扫描相机记录下的图像目标帧和参考帧的相对运动量；g代表闭环控制系统的增益；(x_t+1,y_t+1)代表现有信号施加给第一反射镜SM11和第二反射镜SM12的下一组新的指令，其等效于运动偏移量。

一种基于改进的线扫描成像系统的稳像方法，包括如下步骤：

A、在线扫描眼底相机LSO成像系统中增设正交振镜扫描装置，利用所述正交振镜扫描装置在眼底产生正交扫描面，使所述扫描面能够调整到360度空间的任一位置；

B、将所述正交振镜扫描装置结合智能控制算法实现LSO光学系统在二维眼底扫描的同时进行LSO内部的眼底光学跟踪。

一种基于改进的线扫描成像系统的稳像系统，还包括旋转装置，用于将产生线光源的柱面镜L13以及与之耦合的线扫描相机设置在360度空间可控旋转的支架上，使线可控光源在360度空间的任一位置旋转。

作为一种实施方式，将锯齿波作为第一反射镜SM11和第二反射镜SM12的驱动信号基，设旋转角为θ，将每个反射镜应得的幅度乘到各自的基信号上，则式(1)可更新为：