[发明专利]自适应信号降噪眼轴长测量方法

说明书

本发明提供一种自适应信号降噪眼轴长测量方法和装置，包括：对基于泰曼格林干涉系统获取的光照强度信号进行归一化处理；对光照强度信号进行递推式平滑滤波处理；对滤波后的光照强度信号进行峰值点校正；根据滤波后的光照强度信号计算眼轴长度。本发明提出的眼轴长测量方法和装置对硬件要求低，同时准确性高，能够满足不同应用场景的需要。

技术领域

本发明涉及眼部测量设备技术领域，特别是一种自适应信号降噪眼轴长测量方法。

背景技术

雪崩光电二极管(以下简称为APD)是一种建立在内光电效应基础上的光电器件。雪崩光电二极管具有内部增益和放大的作用，一个光子可以产生几十甚至上百对光生电子空穴对，从而起到放大光功率的作用。雪崩光电二极管工作在反向偏压下。在一定范围的反向偏压下，偏压越高，产生的光生电子空穴对越多，即发生雪崩效应，使信号电流放大。

目前，在使用相干光干涉原理实现的眼轴长测量方法中，通过基于APD的泰曼格林干涉系统采集光强度数据后，需要对APD采集的电流信号(光强度信号)进行滤波降噪处理，从而提取出干涉信号，进一步计算出眼轴长，由于APD采集的微小电流信号在10nA-1mA范围内，容易受到噪声影响使得SNR较小，使得干涉信号的识别准确度降低，从而影响眼轴长测量的准确度，因此，需要设计一种能够适应针对APD采集的微小电流信号(光强度信号)进行处理的眼轴长测量方法和装置。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供自适应信号降噪眼轴长测量方法。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

第一方面，提出一种自适应信号降噪眼轴长测量方法，应用于数据处理模块，包括如下步骤：

S20对基于泰曼格林干涉系统获取的光照强度信号进行归一化处理，其中光照强度信号的横坐标表示信号长度，其与泰曼格林干涉系统中的参考臂移动距离相对应，纵坐标表示信号的光照强度大小；

S30对光照强度信号进行递推式平滑滤波处理，包括：采用设定大小的窗口遍历光照强度信号，计算窗口内的局部信号标准差，当局部信号标准差满足设定的条件时，则对当前遍历位置的信号进行放大处理并完成信号更新；遍历完成后输出当前光照强度信号；

S40判断当前光照强度信号是否达到稳态，当信号还没达到稳态时，返回步骤S30，对当前光照强度信号进行新一轮的递推式平滑滤波处理；当信号达到稳态时，输出当前光照强度信号为滤波后的光照强度信号；

S60根据滤波后的光照强度信号计算眼轴长度。

在一种实施方式中，步骤S30包括：当窗口内的局部信号标准差大于设定的阈值时，则对当前遍历位置的信号进行放大处理。

在一种实施方式中，步骤S40还包括：

当信号达到稳态时，对当前光照强度信号进行小波阈值滤波处理，输出小波阈值滤波处理后的光照强度信号为滤波后的光照强度信号。

在一种实施方式中，步骤S40中，判断当前光照强度信号是否达到稳态，具体包括：

获取当前光照强度信号的峰值点，当某一峰值点的坐标与其相邻峰值点的坐标之间的差值在设定的标准范围内时，则标记该峰值点为稳态；当光照强度信号中被标记为稳态的峰值点的占比大于设定的阈值时，则判断该光照强度信号达到稳态。

在一种实施方式中，步骤S40后还包括：

S50对滤波后的光照强度信号进行峰值点校正，包括：对滤波后的光照强度信号进行后向差分计算检测信号中的峰值点并进行标定，将峰值点与其附近n个周期的局部范围的信号均值进行比较，当峰值点小于其局部范围的均值则剔除该峰值点。

在一种实施方式中，步骤S60中，根据滤波后的光照强度信号，包括：