用于光学相干层析成像的方法和设备技术

在一种用于光学相干层析成像的方法中，多个第一OCT切片图像(34)被记录，每个第一切片图像表示对象(12)的不同切片。随后，通过对所述第一切片图像(34)中的至少一个结构特征(36)进行特征识别来确定在给定三维坐标系x、y、z中表示所述对象(12)的所述至少一个结构特征(36)的三维轮廓的参考图(44)。然后，多个第二OCT切片图像(46)被记录，每个第二切片图像表示所述对象(12)的不同切片。所述第二切片图像(46)的至少一部分在所述坐标系x、y、z中被移动直到每个第二切片图像(46)与所述参考图(44)特征重叠。最后，至少按照所述特征重叠的第二切片图像(46)生成三维OCT图像数据组。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光学相干层析成像的方法和设备
[0001 ] 本申请涉及一种用于光学相干层析成像技术，尤其用于生成与待检查对象有关的三维图像数据组的方法。本专利技术还涉及一种用于光学相干层析成像的设备。
技术介绍
为了在光学相干层析成像技术(简称0CT)的辅助下创建待检查对象的三维(简称3D)层析图，通常要对待扫描对象体内的层中相对于彼此定向的大量OCT切片图像进行记录并随后相对于彼此对所述切片图像进行定向。在每次记录中通过将各个切片图像相对于彼此按照在记录时其被最初设置的方式设置在记录设备的坐标系中可以生成这种类型的3D记录。然而，这种方法的问题在于在对表示3D层析图的切片图像进行记录的过程中，眼睛是运动的。在后续对所述各个切片图像进行3D记录的过程中，由于运动伪像，3D层析图中会出现成像误差。
技术实现思路
本专利技术的实施例的一个目的在于详细说明一种使得可通过光学相干层析成像技术来检查的对象能够被三维表示的方法。此外，本专利技术的实施例的一个目的在于详细说明根据这样类型的方法进行操作的设备。提供了一种方法，用于记录多个第一 OCT切片图像，每个第一切片图像表示待检查的对象的不同切片。随后，通过对所述第一切片图像中的至少一个结构特征进行特征识别来确定参考图，所述参考图在给定三维坐标系中表示所述对象的所述至少一个结构特征的三维轮廓。然后，记录多个第二 OCT切片图像，每个第二切片图像表示所述对象的不同切片。在所述坐标系中移动所述第二切片图像的至少一部分直到每个第二切片图像与所述参考图特征重叠。最后，至少按照所述特征重叠的第二切片图像生成三维OCT图像数据组。换句话说，多个第一切片图像被记录，所述第一切片图像表示所述对象的至少一个结构特征的各个纵向或横截面投影。然后，所述结构特征被识别，例如，通过对所述第一切片图像中的每个切片图像进行图像处理。据此，可确定表示坐标系中所述结构特征位置的插值坐标。表示所述结构特征的形状的参考图进而被适配于所述插值坐标。随后，多个第二切片图像被记录，所述第二切片图像也表示所述结构特征的各个纵向或横截面投影。在所述第二切片图像中的每个切片图像中，所述结构特征被识别，并确定所述坐标系中的所述结构特征的对应位置。另外，表示所述第二切片图像中的每个切片图像与所述参考图交点的位置的穿孔点可被确定。所述结构特征的位置可与所述穿孔点相比较。如果对于第二切片图像，不是所有的所述结构特征的位置都与所述穿孔点一致，则所述第二切片图像通过坐标变换在坐标系中进行移动、倾斜和/或旋转直到以下时刻为止，在该时刻所述第二切片图像以精确拟合的 方式相对于所述参考图进行定向并且所述结构特征的位置与所述穿孔点一致。为了创建所述对象的3D层析图，最终，第一切片图像和/或第二切片图像能够被组装以构成图像数据的全部集合。因此，本专利技术使以下情况成为可能:在第一时段期间(例如，相对较短)，记录第一切片图像，以此开头可用来确定预定形状的参考图的位置、方向和/或尺寸。所述参考图可随后被用作3D记录支持，以便相对于彼此恰当地定向在第二时段(例如与所述第一时段相比更长的时段)期间记录的所述第二切片图像。因而可避免由所述对象的运动而在所述对象的3D层析图中引起的运动伪像。因此，3D记录有助于创建具有减小的误差的所述对象的3D投影。第一切片图像和/或第二切片图像例如组成所谓的B扫描。这些扫描表示所述对象的平面、二维的(简称2D)的OCT投影。B扫描可在多行扫描，所谓A扫描的基础上获得。A扫描组成测得的OCT干涉图并表示直线的、一维(简称1D)的在所述对象的轴向距离上的OCT投影。B扫描可以由几个位于一平面中并彼此平行行进的等长度的A扫描组成。所有的切片图像和图象数据组还可以存储在适当的存储介质中。待检查的对象可以是，例如一只眼睛。所述对象可以是任何其他适当的可被成像的物理实体，例如具有内部结构性特征的工件。所述结构特征的位置和方向可以以置换的方式重现坐标系中的所述对象的位置和方向。为此，所述结构特征例如在所述对象上或所述对象中的延伸区域上延伸。当所述对象是眼睛时，所 述结构特征可以是，例如所述眼睛的内部虹膜边缘和/或外部虹膜边缘和/或所述眼睛的角膜缘。可替换地，所述结构特征可以是人眼晶状体的表面或内部结构面和/或角膜。所述参考图可示意性地模拟所述结构特征的几何结构。为此，所述参考图可表示基本重现坐标系中所述结构特征的位置和方向的所述结构特征的简化模型。因此，可以想到的是，所述参考图表示几何形状，例如椭圆、圆盘、具有同心内接圆孔的圆盘、球体、球形壳、圆柱、具有有限厚度的一圆周表面的空心圆柱等。当所述结构特征是例如虹膜的边缘时，所述参考图可呈现圆形和/或椭圆形。当所述结构特征是例如虹膜的内部边缘和外部边缘时，所述参考图可表示包括两个具有相对于彼此的某一空间位置和方向的圆形和/或椭圆形的几何形状。术语“移动”是指以任何适当的方式来改变实体的位置和/或方向。例如，坐标变换可被施加到位置和/或方向上以分别改变所述位置和方向。坐标变换可包括至少一个平行或反平行于坐标系的X轴、y轴和/或Z轴的空间平移，和/或至少一个围绕沿X轴、y轴和/或Z轴的旋转轴的空间旋转，和/或在坐标系中将X轴、y轴和/或Z轴之间的旋转轴旋转一正角或负角的空间旋转。因此，术语“移动”可包括空间中的任意倾斜。坐标变换保留某些或所有在第二切片图像内投影的单独组成之间的相对间隔。同样地，仅改变了切片图像的位置和方向。这影响了所述第二切片图像的每个像素的空间坐标，而不是所述图像像素的色值或色调值。在某些实施例中，用于记录所述多个第一切片图像所消耗的全部第一时段可以小于用于记录所述多个第二切片图像所消耗的全部第二时段。所述第一时段尤其由第一切片图像的数量、由每个切片图像所记录的干涉图的数量，以及由这些干涉图中的一个单独干涉图的记录时间来确定。所述单独干涉图的记录时间尤其由曝光时间、由接下来的返工时段(例如，用于干涉图的采样、用于可能的诸如傅里叶变换之类的图像处理步骤、图像识别处理等)以及由存储所需的时间来确定。类似的评论适用于所述第二时段。在某些实施例中，所述第一切片图像的数量可以小于所述第二切片图像的数量。例如，所述第一切片图像的数量与所述第二切片图像的数量之比等于1:2、1:5、1:10或1:100。此外，用于第一切片图像的记录时间可以小于用于第二切片图像的记录时间。例如，曝光时间、返工的时段和/或第一切片图像的存储时间小于针对第二切片图像的对应的时间间隔。特别地，针对每个切片图像，所述对象的多个A扫描被记录，所述A扫描的次数小于针对所述第二切片图像的A扫描的次数。因此，第一切片图像可包括200次A扫描，并且记录A扫描的频率可等于70kHz。第二切片图像可包括，例如500至2000次A扫描，这些A扫描在20kHz至70kHz的记录频率下被记录。在某些实施例中，针对第一切片图像的记录时间可以足够短以便在所述第一切片图像的记录期间由所述对象的典型运动造成的运动伪像基本被避免。所述第一切片图像通过在所述对象上以规则模式分布的B扫描进行记录。例如，所述第一切片图像可以通过以交叉网格模式分布的B扫描进行记录。例如，获得相对于彼此正交定向的第一切片图像，因此，在每次记录中，两个相邻的第一切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光学相干层析成像的方法，包括： ‑记录多个第一OCT切片图像，每个第一切片图像表示对象的不同切片， ‑通过对所述第一切片图像中的至少一个结构特征进行特征识别来确定在给定三维坐标系中表示所述对象的所述至少一个结构特征的三维轮廓的参考图， ‑记录多个第二OCT切片图像，每个第二切片图像表示所述对象的不同切片， ‑在所述坐标系中移动所述第二切片图像的至少一部分直到每个第二切片图像与所述参考图特征重叠，以及 ‑至少按照特征重叠的第二切片图像生成三维OCT图像数据组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于光学相干层析成像的方法，包括: -记录多个第一 OCT切片图像，每个第一切片图像表示对象的不同切片， -通过对所述第一切片图像中的至少一个结构特征进行特征识别来确定在给定三维坐标系中表示所述对象的所述至少一个结构特征的三维轮廓的参考图， -记录多个第二 OCT切片图像，每个第二切片图像表示所述对象的不同切片， -在所述坐标系中移动所述第二切片图像的至少一部分直到每个第二切片图像与所述参考图特征重叠，以及 -至少按照特征重叠的第二切片图像生成三维OCT图像数据组。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一切片图像的数量小于所述第二切片图像的数量。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，记录所述第一切片图像所需的时段小于记录所述第二切片图像所需的时段。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，针对每个切片图像，所述对象的多个A扫描被记录，在每次记录中针对所述第一切片图像的A扫描的次数小于针对所述第二切片图像的A扫描的次数。5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述第一切片图像通过在所述对象上以规则模式分布的B扫描进行记录。6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述第一切片图像通过以交叉网格模式分布的B扫描进行记录。7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述第一切片图像以如下的分布模式被记录，该分布模式使得: 所述第一切片图像与所述参考图的交点沿所述参考图被基本等间距地设置和分布，和/或 在每次记录中所述参考图以相对于对应的切片图像的曲面法线处于大于30°且小于60°范围内的角度与所述第一切片图像相交的交点个数η至少等于2 (Ν-2)，其中，N为所述第一切片图像的数量，和/或 在所述参考图已被适配于所述第一切片图像之后，所述参考图与所述第一切片图像相交的交点个数η足够用于描述所述参考图的几何结构。8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述第二切片图像通过在所述对象上以不规则模式分布的B扫描进行记录。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述不规则模式包括所述参考图中心区域中的网格线密度低于所述参考图远离中心的区域中的网格线密度的交叉网格模式。10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述不规则模式包括至少两个以角度偏移方式彼此叠加设置的交叉网格模式，其中，具体地，所述模式包括两个以大约45°角的角度偏移方式彼此叠加设置的交叉网格模式或包括三个以大约60°角的角度偏移方式彼此叠加设置的交叉网格模式。11.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述确定参考图包括将至少一个圆形图适配于所述第一切片图像中的至少一个结构特征的特征位置。12.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述对象为人眼，并且所述至少一个结构特征包括所述人眼的内部虹膜边缘和/或外部虹膜边缘和/或所述人眼的角膜缘。13.一种用于光学相干层析成像的设备，包括OCT图像获取单元和计算机装置，所述计算机装置已被设置为: -控制所述OCT图像获取单元使得所述OCT图像获取单元记录多个第一 OCT切片图像，每个第一切片图像表示对象的不同切片， -通过对所述第一切片图像中的至少一个结构特征进行特征识别来确定在给定三维坐标系中表示所述对象的所述至少一个结构特征的三维轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥勒·马索，亨宁·威斯维，托比亚斯·热格洛茨，
申请(专利权)人：威孚莱有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE