用于眼位偏斜测量的移动装置应用制造方法及图纸

本发明专利技术披露一种移动装置及方法，其包括当由光源提供的光自患者的眼睛的光学表面反射时，通过安装于移动装置中的图像获取单元获取该患者的该眼睛的图像；以及通过安装于该移动装置中的处理器利用该获取图像或图像组获得眼位偏斜测量，包括该患者的该眼睛中的眼位偏斜的幅度及方向。

Application of Mobile Device for Eye Deviation Measurement

The invention discloses a mobile device and method, which includes acquiring an image of a patient's eye through an image acquisition unit installed in the mobile device when light provided by a light source reflects from the optical surface of the patient's eye, and acquiring an eye position deflection measurement by using the acquisition image or image group by a processor installed in the mobile device, including the patient's eye. The magnitude and direction of eye deviation in the eye.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于眼位偏斜测量的移动装置应用相关申请的交叉参考本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2016年2月16日在美国专利商标局提交的美国临时专利申请号62/295,869的优先权，其整体通过参考包含于此。联邦政府资助研发本专利技术是在美国国立卫生研究院所颁发的R43EY025902下的政府支持下作出的。政府在本专利技术中具有特定权利。
本披露通常涉及眼位偏斜(ocularmisalignment)测量，尤其涉及用于眼位偏斜测量的移动装置应用。
技术介绍
眼位偏斜，或更一般地，眼睛偏斜，是指一种视力障碍，其中，眼睛不对齐并指向不同的方向。当眼睛不对齐时，一只眼睛通常会注视兴趣对象而另一只眼睛转向另一个方向，例如向内(也就是，内斜视)、向外(也就是，外斜视)、向下(也就是，下斜视)，或向上(也就是，上斜视)。眼位偏斜影响约3％至8％的美国人口，如果不治疗，眼位偏斜可导致复视、空间混乱，以及深度感知减弱。儿童的眼位偏斜可导致弱视，其可能导致其中一只眼睛的视力永久下降(影响约4％的人口)。成人的偏斜可导致复视及深度感知困难。患有神经疾病例如多发性硬化症或损伤例如中风、创伤的人们出现斜视的风险较大，而8岁以下的儿童因斜视性弱视而面临视力发育不良的额外风险。隐斜视是偏斜存在但在正常观看条件下被补偿的一种状况，因此没有斜视，或者它是间歇性的。此状况通过遮蔽一只眼睛(解离)并寻找该眼向外(外隐斜)、向内(内隐斜)、向上(上隐斜)或向下(下隐斜)的偏移的测试来揭示。隐斜视患者的典型特征是在休息状态时(眼睛闭合或处于黑暗环境中)眼睛朝向不同的方向。对于此类患者，在通常的观看条件期间，通过双眼融合使眼睛偏离的趋势保持隐性，且复视症状不发生或者是间歇性的。患有隐斜视的人们可能经历眼睛疲劳或视觉耐力下降。斜视是通过阻止人将双眼同时对准单个注视点来干扰双眼视力的状况。也就是说，眼睛不能同时凝视空间中的同一点。斜视通常导致优先瞄准(或“注视”)的眼睛-患者喜欢使用的眼睛-具有正常视力，但可能使偏离或斜视眼睛具有异常视力。由于从两眼投射至大脑的图像之间的偏斜，大脑往往抑制来自偏离眼睛的图像。这样的偏斜可能是持续的或者间歇性的，且斜视的症状包括复视、视觉混乱、不协调、儿童发病期偏离眼睛的视力下降，以及老年人跌倒的较高风险。除非例如通过矫正镜片、眼罩、视力治疗、外科手术等进行检测和治疗，否则眼位偏斜的情况可导致视力发育的永久性问题。早期眼科诊断及治疗可大幅减小在偏离眼睛中出现永久性视力丧失例如弱视(也就是，懒惰眼)的风险。有效的治疗可使视力发育正常、眼睛重新对齐，以及立体或三维视觉恢复。通过使用数种不同的技术可诊断并测量眼位偏斜。该测量帮助量化患者出现眼位偏斜状况例如弱视的危险因子。一种被称为光反射测试或赫斯伯格(Hirschberg)测试的技术包括指导患者观看该患者面前的光点并观察光自角膜反射的位置。当执行该测试时，比较由光引起的在双眼的角膜表面上的眼部反射(也就是，光反射)。对于正常注视的患者，双眼中的眼部反射将是基本对称的。对于呈现眼位偏斜的患者，眼部反射将是不对称的。要注意的是，可使用赫斯伯格测试的照片版本来量化患者的眼位偏斜的幅度及方向。在此情况下，获取患者的眼睛的照片，并利用该获取照片分析患者的眼睛的特性。不过，针对眼位偏斜测量的传统临床实践可能是冗长的、主观的，且需要大量的受试者配合及医生的专业知识。同时，使用照片分析的自动化装置尽管有帮助，但是昂贵，且限于专科诊所。因此，目前，方便而廉价的机器的可用性受到阻碍。
技术实现思路
本披露提供移动装置应用以及执行该移动装置应用的移动装置，以通过利用该移动装置获取患者的图像或图像组来自动测量该患者的眼睛中的眼位偏斜并基于该获取图像提供偏斜的可量化测量。该应用使用传统移动装置硬件，包括内置相机及闪光灯，以于来自该闪光灯的光被照射于患者的眼睛中并自其角膜表面反射时(或者，光可由外部源提供)撷取该患者的眼睛的照片。在撷取该患者的眼睛的照片以后，该应用自动处理该照片以测量眼位偏斜的幅度。该整个处理被本地执行于该移动装置本身上；因此，不要求该应用向远程服务器发送撷取照片以供处理。基于该测量，斜视的幅度被测量且该患者出现例如弱视的状况的风险可被量化并提供给该患者。尤其，可将移动装置的相机对准该患者的眼睛。该应用可向该患者、检查人员或其它用户提供指导，以调节该移动装置与该患者的面部之间的距离以及该移动装置相机相对该患者的眼睛的角度。当该患者的眼睛注视特定对象时，当来自该内置闪光灯或其它的光自眼睛的光学表面(例如，角膜)反射时，该移动装置可撷取该患者的眼睛的照片。接着，该应用执行各种计算以测量该眼位偏斜，包括检测虹膜、瞳孔、角膜缘边界，以及角膜反射，并接着将该检测特征转换为实际空间(例如，物理测量、毫米或棱镜屈光度)。接着，可计算并显示该眼位偏斜幅度以供该患者、医生或其它用户参考。依据本披露的实施例，一种方法包括：当由光源提供的光自患者的眼睛的光学表面反射时，通过安装于移动装置中的图像获取单元获取该患者的该眼睛的图像；以及通过安装于该移动装置中的处理器利用该获取图像获得眼位偏斜测量，包括该患者的该眼睛中的眼位偏斜的幅度及方向。所述获得眼位偏斜测量可包括：利用该获取图像检测该患者的左眼的该角膜表面上的反射以及该患者的右眼的该角膜表面上的反射；以及比较该左眼中的该反射的位置与该右眼中的该反射的位置。所述获得眼位偏斜测量还可包括：利用该获取图像检测该左眼中的参考点及该右眼中的参考点；计算该左眼中的该参考点的位置与该左眼中的该眼部反射的该位置之间的第一距离；计算该右眼中的该参考点的位置与该右眼中的该眼部反射的该位置之间的第二距离；以及计算该第一距离与该第二距离之差。此外，所述获得眼位偏斜测量还可包括利用该获取图像在图像空间中测量该左右眼中的该反射的该位置及该左右眼中的该参考点的该位置。该左右眼中的该参考点可与该患者的虹膜或瞳孔的中心相关。所述获得眼位偏斜测量还可包括：利用赫斯伯格(Hirschberg)比及基于虹膜直径的内部校准因子将该第一距离及该第二距离转换成度数或棱镜屈光度。该方法还可包括基于该眼位偏斜测量诊断该患者的状况。可依据所计算的该第一距离与该第二距离之差执行该诊断。另外，所述诊断该状况可包括：将所计算的该第一距离与该第二距离之差与预定偏斜阈值比较；以及基于所计算的差与该预定偏斜阈值的该比较确定该患者的该状况。另外，所述诊断该状况还可包括：当所计算的差大于或等于该预定偏斜阈值时，诊断该患者具有与眼位偏斜相关的状况。该方法还可包括利用该获取图像检测该患者的该眼睛的虹膜巩膜边界及瞳孔缘。利用自适应阈值化算法(adaptivethresholdingalgorithm)可检测该虹膜巩膜边界及该瞳孔缘。此外，该移动装置可为智能手机或平板电脑。该光源可为经配置以在所述获取该图像期间产生闪光的安装于该移动装置中的闪光产生装置。该光源可独立于该移动装置。另外，该图像获取单元可为安装于该移动装置中的面向后方的相机。作为替代，该图像获取单元可为安装于该移动装置中的面向前方的相机。该方法还可包括识别由用户提供的输入，以利用安装于该移动装置中的面向后方的相机启动所述获取该患者的该眼睛的该图像，其中，该用户与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：当由光源提供的光自患者的眼睛的光学表面反射时，通过安装于移动装置中的图像获取单元获取该患者的该眼睛的图像；以及通过安装于该移动装置中的处理器利用获取的该图像获得眼位偏斜测量，包括该患者的该眼睛中的眼位偏斜的幅度及方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.16 US 62/295,8691.一种方法，包括：当由光源提供的光自患者的眼睛的光学表面反射时，通过安装于移动装置中的图像获取单元获取该患者的该眼睛的图像；以及通过安装于该移动装置中的处理器利用获取的该图像获得眼位偏斜测量，包括该患者的该眼睛中的眼位偏斜的幅度及方向。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述获得该眼位偏斜测量包括：通过该处理器利用获取的该图像检测该患者的左眼的该角膜表面上的反射以及该患者的右眼的该角膜表面上的反射；以及通过该处理器比较该左眼中的该反射的位置与该右眼中的该反射的位置。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述获得该眼位偏斜测量还包括：通过该处理器利用获取的该图像检测该左眼中的参考点及该右眼中的参考点；通过该处理器计算该左眼中的该参考点的位置与该左眼中的该反射的该位置之间的第一距离；通过该处理器计算该右眼中的该参考点的位置与该右眼中的该反射的该位置之间的第二距离；以及通过该处理器计算该第一距离与该第二距离之间的差。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述获得该眼位偏斜测量还包括：通过该处理器利用获取的该图像在图像空间中测量该左眼及该右眼中的该反射的该位置及该左眼及该右眼中的该参考点的该位置。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述获得该眼位偏斜测量还包括：通过该处理器利用赫斯伯格比及基于虹膜直径的内部校准因子将该第一距离及该第二距离转换成度数或棱镜屈光度。6.如权利要求3所述的方法，还包括：通过该处理器基于所计算的该第一距离与该第二距离之间的该差诊断该患者的状况。7.如权利要求3所述的方法，还包括：通过该处理器将所计算的该第一距离与该第二距离之间的该差与预定偏斜阈值比较；以及通过该处理器基于所计算的该差与该预定偏斜阈值的该比较诊断该患者的状况。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述诊断该状况还包括：通过该处理器确定当所计算的该差大于或等于该预定偏斜阈值时，该患者存在眼位偏斜状况。9.如权利要求3所述的方法，其中，该左眼及该右眼中的该参考点是该患者的虹膜或瞳孔的中心。10.如权利要求1所述的方法，还包括：通过该处理器基于该眼位偏斜测量诊断该患者的状况。11.如权利要求1所述的方法，还包括：通过该处理器利用获取的该图像检测该患者的该眼睛的虹膜巩膜边界及瞳孔缘。12.如权利要求11所述的方法，其中，利用自适应阈值化算法检测该虹膜巩膜边界及该瞳孔缘。13.如权利要求1所述的方法，其中，该光源是经配置以在所述获取该图像期间产生闪光的安装于该移动装置中的闪光产生装置。14.如权利要求1所述的方法，其中，该光源独立于该移动装置。15.如权利要求1所述的方法，其中，该图像获取单元是安装于该移动装置中的面向后方的相机。16.如权利要求1所述的方法，其中，该图像获取单元是安装于该移动装置中的面向前方的相机。17.如权利要求1所述的方法，还包括：通过该处理器识别由用户提供的输入，以利用安装于该移动装置中的面向后方的相机启动所述获取该患者的该眼睛的该图像，其中，该用户与该患者不同。18.如权利要求1所述的方法，还包括：通过该处理器识别由用户提供的输入，以利用安装于该移动装置中的面向前方的相机启动所述获取该患者的该眼睛的该图像，其中，该用户与该患者相同。19.如权利要求1所述的方法，其中，该移动装置是智能手机或平板电脑。20.如权利要求1所述的方法，还包括：通过该图像获取单元获取该患者的该眼睛的多个图像；通过该处理器确定所获取的该多个图像的图像质量；以及通过该处理器将所获取的该多个图像中具有最高图像质量的图像用于所述获得该眼位偏斜测量。21.如权利要求1所述的方法，还包括：通过该图像获取单元获取该患者的该眼睛的多个图像；通过该处理器在获取的各该图像中获得该眼位偏斜测量；通过该处理器生成所获得的该眼位偏斜测量的组合；以及通过该处理器基于所生成的该组合确定总体眼位测量。22.如权利要求1所述的方法，其中，在所述获取该患者的该眼睛的该图像期间，该患者的两只眼睛注视位于该移动装置上的一点。23.如权利要求1所述的方法，其中，在所述获取该患者的该眼睛的该图像期间，该患者的一只眼睛注视外部对象，而该患者的另一只眼睛因该移动装置的定位而无法看到该外部对象。24.如权利要求1所述的方法，还包括：通过该图像获取单元获取该患者的该眼睛的多个图像，其中，针对获取的各该多个图像，该患者的该眼睛注视不同的目标；以及通过该处理器在获取的各该多个图像中获得该眼位偏斜测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·托马西，S·普恩德利克，K·E·豪斯通，G·罗，
申请(专利权)人：麻省眼耳科医院，
类型：发明
国别省市：美国,US