[发明专利]一种全眼球三维成像装置及方法

说明书

本发明属于三维成像技术领域，具体公开一种全眼球三维成像装置，包括计算机处理终端、光谱仪系统、低相干光源系统、高相干标尺系统、光程扫描系统、眼睛探测系统，其中：计算机处理终端和高相干标尺系统通过数据线连接，所述低相干光源系统与高相干标尺系统、眼睛探测系统和计算光谱仪系统均分别连接，所述高相干标尺系统与光程扫描系统连接。该三维成像装置能实现精准、稳定、快速、自动化的全眼球三维重建，其充分应用光谱域光学相干层析技术，通过低相干光干涉信号准确计算出深度位置信息，通过光程扫描扩大成像深度范围，并且实现了准确连续的深度信息采集，从而使图像不失真。

技术领域

本发明属于全眼球三维成像技术领域，特别涉及一种全眼球三维成像装置及其成像方法。

背景技术

现有技术中，眼部成像对眼科检查和眼部疾病、糖尿病等疾病的诊断和治疗有重要意义。眼睛敏感而脆弱，加上近似透明的特点，眼部检测的手段基本限制在光学检测。

现市场上的眼部成像仪器只能实现眼前节或眼后节某一深度范围的成像，不能实现全深度的眼球三维重建。现有的全眼球成像技术较少，光学相干层析成像技术(OCT技术)凭借成像分辨率、灵敏度高等特点成为实现全眼球成像的主要技术之一。

此外，有人针对OCT技术对眼球成像做了研发，例如：公布号为CN104027068A，发明名称为一种实时多模态光声人眼成像系统及其成像方法的发明专利申请，该多模态光声人眼成像系统包括光声成像模式和超声成像、光学相干层析成像模式。成像系统结构较为复杂，制造成本较高，同时多模态的系统之间的配合程度直接影响系统精确度；并且，该多模态系统获得的图像分辨率相差大，在将图像融合的过程中会丢失信息，降低成像分辨率。因此，该方法可行性较低。

此外，公布号为CN111297319A，发明名称为一种基于频域OCT的全眼成像与参数测量方法及系统的发明专利申请，其公开基于频域OCT的全眼成像方法，可以获得全眼图像，但该方法存在局限性，眼球的各部分结构如角膜、晶状体、玻璃体、视网膜折射率不同会引起探测深度的改变，该方法的变焦装置变焦量、光学延迟线扫描量无法做到针对不同组织进行实时调整，这会导致最终图像信息的丢失或重叠，图像分辨率降低；另外，被测者眼球发生轻微抖动也会引起成像的错位，这样对被测者的在被测时眼球的状态要求较高。

因此，研发一种能做到聚焦深度、探测深度的实时匹配，且相邻采集深度范围能连续的全眼球三维成像装置及方法迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，公开了一种全眼球三维成像装置，该三维成像装置能实现精准、稳定、快速、自动化的全眼球三维重建，其应用了光谱域光学相干层析技术，通过低相干光干涉信号准确计算出深度位置信息，通过光程扫描扩大成像深度范围，并且实现了准确连续的深度信息采集，从而使图像不失真。

为了达到上述技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：

本发明所述的一种全眼球三维成像装置，包括计算机处理终端、光谱仪系统、低相干光源系统、高相干标尺系统、光程扫描系统、眼睛探测系统，其中：计算机处理终端和高相干标尺系统通过数据线连接，所述低相干光源系统与高相干标尺系统、眼睛探测系统和计算机处理终端均分别连接，所述高相干标尺系统与光程扫描系统连接。

作为上述技术的进一步改进，所述眼睛探测系统包括依次光路连接的液体透镜、与液体透镜相连接的振镜扫描系统和第一准直透镜；

所述低相干光源系统包括依次光纤连接的高相干光源、光学环形器和第一光纤耦合器，所述光学环形器设有三端口，其第一端口与高相干光源光纤连接，第二端口与第一光纤耦合器连接，所述第一光纤耦合器上有两分支光路，其中第一分支光路与上述第一准直透镜光路连接，该第一光纤耦合器的分支光路的光经第一准直透镜准直平行，进入振镜扫描系统由液体透镜聚焦到眼球内部；