测量眼睛的角膜后表面制造技术

在某些实施例中，一种用于测量角膜的角膜后表面的系统包括相机和计算机。每个相机产生表示眼睛在角膜后部的部分的图像数据。图像数据说明所述部分的特征的位置。计算机存储角膜的角膜前表面的形状的说明，并且应用光线跟踪过程来确定角膜后表面的形状。光线跟踪过程包括定义光线，其中，每条光线自相机经过角膜前表面和角膜后表面被跟踪到眼睛的所述部分。确定所述光线的约束条件，其中，所述约束条件是使用角膜前表面的形状的说明以及在图像数据中的所述特征的位置来计算的。优化参数，并且经优化的参数说明了角膜后表面的形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量眼睛的角膜后表面
本披露总体上涉及眼科测量，更具体地涉及测量眼睛的角膜后表面。
技术介绍
眼睛的角膜具有前表面和后表面，前表面和后表面影响光如何穿过眼睛并且最终影响眼睛的视觉。角膜前表面处空气与基质之间的折射率之差大于角膜后表面处基质与房水之间的折射率之差。因此，角膜前表面的作用相对于角膜后表面的作用更大。然而，角膜后表面的作用无论如何都不是可以忽略不计的。光学相干断层扫描(OCT)成像装置、Scheimpflug成像装置、Purkinje成像装置、和裂隙灯成像装置可以用于测量角膜后表面的形状。然而，这些装置在某些情况下可能不是有利的。例如，OCT装置和Scheimpflug装置具有可能昂贵的移动部件，并且Purkinje装置可能受到的来自角膜的后部的信号较弱。
技术实现思路
在某些实施例中，一种用于测量眼睛的角膜的角膜后表面的系统包括相机和计算机。每个相机产生表示眼睛在角膜后部的部分的图像数据。图像数据说明了眼睛的所述部分的特征的位置。计算机具有存储器和一个或多个处理器。存储器存储来自相机的图像数据，并且存储角膜的角膜前表面的形状的说明。处理器应用光线跟踪过程来确定角膜后表面的形状。光线跟踪过程包括定义光线，其中，每条光线自相机经过角膜前表面和角膜后表面被跟踪到眼睛的所述部分。确定光线的约束条件。约束条件是使用角膜前表面的形状的说明以及在图像数据中的所述特征的位置来计算的。根据约束条件优化参数，并且经优化的参数说明了角膜后表面的形状。在某些实施例中，处理器通过执行以下各项中的一项或多项来确定光线的约束条件：(1)对于自相机跟踪的每条光线，根据所述相机相对于所述眼睛的位置计算所述光线与所述角膜前表面相交的前点；(2)对于每条光线，根据所述角膜前表面在所述光线与所述角膜前表面相交的前点处的形状计算所述角膜前表面折射所述光线的前角；(3)对于每条光线，根据所述光线在被所述角膜前表面折射之后的位置计算所述光线与所述角膜后表面相交的后点；(4)假定所述角膜后表面的形状；对于每条光线，根据所述角膜后表面在所述光线与所述角膜后表面相交的后点处的假定的形状计算所述角膜后表面折射所述光线的后角；和/或(5)对于每个特征：识别与那个特征相对应的光线；以及根据来自至少两个相机的图像数据，计算所述光线之间的一个或多个最小距离。在某些实施例中，处理器通过执行以下各项中的一项或多项来根据约束条件优化参数：(1)识别所述参数的值，其中，所述值优化来自所述相机的图像数据之间的一致性；(2)识别所述参数的值，其中，所述值使所述光线之间的多个最小距离最小化；和/或(3)识别所述参数的值，其中，所述值使所述光线之间的多个最小距离的总和最小化。所述处理器根据所述优化的参数进一步计算所述角膜后表面的形状。在某些实施例中，一种用于测量眼睛的角膜的角膜后表面的方法包括由多个相机中的每个相机产生图像数据，图像数据表示眼睛的在角膜后部的部分。图像数据说明了眼睛的所述部分的特征的位置。访问角膜的角膜前表面的形状的说明。应用光线跟踪过程来确定角膜后表面的形状。光线跟踪过程包括定义光线，其中，每条光线自相机经过角膜前表面和角膜后表面被跟踪到眼睛的所述部分。确定所述光线的约束条件，其中，所述约束条件是使用角膜前表面的形状的说明以及在图像数据中的所述特征的位置来计算的。根据约束条件优化参数，经优化的参数说明了角膜后表面的形状。附图说明参考附图通过示例方式更详细地解释本披露的实施例，在附图中：图1展示了测量眼睛的角膜后表面的系统的实施例；图2展示了可以用于将来自图1的系统的不同相机的图像对准的虹膜的图像的示例；以及图3展示了可以通过图1的系统执行的测量眼睛的角膜后表面的方法的示例。具体实施方式现在参考说明书和附图，详细示出了所披露的装置、系统、以及方法的示例性实施例。对于本领域普通技术人员而言明显的是，所披露的实施例是示例性的而并非是所有可能的实施例的穷举。图1展示了测量眼睛12的角膜后表面的系统10的实施例。在某些实施例中，系统10包括产生图像数据的相机，该图像数据表示眼睛12的在角膜后部的部分(例如虹膜)的特征。计算机使用光线跟踪过程来根据图像数据确定眼睛12的角膜后表面的形状以及角膜前表面的形状。在所展示的示例中，系统10包括联接至至少两个相机22(22a-c)的计算机20。计算机20包括一个或多个处理器24、界面25、和存储器26。存储器26存储数据(比如图像数据27和角膜前表面28的说明)和应用(比如光线跟踪模块29)。壳体30可以容纳系统10的一个或多个部件的至少一部分。眼睛12(比如人眼)包括角膜34、虹膜36、瞳孔37、晶状体38、和其他已知部分。角膜34具有角膜前表面40和角膜后表面42。在角膜形貌系统和角膜散光计测量角膜前表面40的形状的同时，系统10测量角膜后表面42的形状。更详细地说，关于系统10，相机22可以是任何合适的数码相机，数码相机将物体的图像捕捉到数字存储器中。相机22的数字图像传感器(例如，CCD或CMOS)检测从物体反射的光，并且产生带有表示经反射的光的图像数据的数字信号。图像数据可以被存储和处理成以多种不同方式被使用。在一些情况下，图像数据可以被处理以显示物体的图像。在其他情况下，图像数据可以被处理以识别图像中表示的物体的部分。例如，在捕捉眼睛12的图像时产生的图像数据可以被处理以识别眼睛12的一部分的地标特征，例如虹膜36的标记。地标特征可以用于对准来自不同相机的图像。参考图2更详细地描述特征。图2展示了带有特征44的虹膜26的图像的示例。眼睛12的一部分可以具有特征44，这些特征可以作为地标操作以建立它们的位置，并且可以用于对准(或配准)来自不同相机22的图像。可以使用眼睛12的任何合适的部分，例如，虹膜边缘或瞳孔边缘。某一部分的特征44可以是在该部分的图像中可以识别的标记。在所展示的示例中，虹膜36具有被选择为特征44的颜色标记和纹理标记。返回到图1，系统10包括相机22a-c。相机22a是轴线上相机，其中，相机22a的光轴与眼睛12的轴线(例如，光轴或视觉轴线)基本上重合。相机22b-c是轴线外相机，其中每个相机22b-c的光轴与眼睛12的轴线成一定角度。该角度可以具有任何合适的值，例如，在10度至30度、30度至40度、或40度至60度的范围内的值。一般而言，系统10可以具有任何合适数量的相机22。相机22可以均为轴线外相机或可以包括轴线上相机。存储器26存储图像数据27以及角膜前表面28的说明。图像数据27可以是从相机22接收的图像数据。角膜前表面28的说明说明了角膜前表面40的形状。该说明可以是表面图的形式，例如轴向图、切向图、屈光力图、或高度图。例如，该说明可以提供角膜前表面28的不同点处的表面高度和表面法线，其中，可以使用内插法来计算其他点处的高度和法线。可以通过角膜形貌系统(例如，Placido盘系统)或角膜散光计产生说明28。存储器26存储光线跟踪模块28。处理器24使用光线跟踪模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量眼睛的角膜的角膜后表面的系统，所述系统包括：/n多个相机，每个相机被配置为产生表示所述眼睛的一部分的图像数据，所述部分在所述角膜后部，所述图像数据说明了所述眼睛的所述部分的多个特征的位置；以及/n计算机，所述计算机包括：/n存储器，所述存储器被配置为：/n存储来自所述相机的图像数据；/n存储所述角膜的角膜前表面的形状的说明；以及/n一个或多个处理器，所述处理器被配置为：应用光线跟踪过程来确定所述角膜后表面的形状，所述光线跟踪过程包括：/n定义多条光线，每条光线自所述多个相机中的一个相机经过所述角膜前表面和所述角膜后表面被跟踪到所述眼睛的所述部分；/n确定所述光线的多个约束条件，所述约束条件是使用所述角膜前表面的形状的说明和所述图像数据中的所述特征的位置来计算的；以及/n根据所述约束条件优化多个参数，所述经优化的参数说明了所述角膜后表面的形状。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180523 US 62/675,4291.一种用于测量眼睛的角膜的角膜后表面的系统，所述系统包括：
多个相机，每个相机被配置为产生表示所述眼睛的一部分的图像数据，所述部分在所述角膜后部，所述图像数据说明了所述眼睛的所述部分的多个特征的位置；以及
计算机，所述计算机包括：
存储器，所述存储器被配置为：
存储来自所述相机的图像数据；
存储所述角膜的角膜前表面的形状的说明；以及
一个或多个处理器，所述处理器被配置为：应用光线跟踪过程来确定所述角膜后表面的形状，所述光线跟踪过程包括：
定义多条光线，每条光线自所述多个相机中的一个相机经过所述角膜前表面和所述角膜后表面被跟踪到所述眼睛的所述部分；
确定所述光线的多个约束条件，所述约束条件是使用所述角膜前表面的形状的说明和所述图像数据中的所述特征的位置来计算的；以及
根据所述约束条件优化多个参数，所述经优化的参数说明了所述角膜后表面的形状。


2.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器如下确定所述光线的约束条件：
对于自相机跟踪的每条光线，根据所述相机相对于所述眼睛的位置计算所述光线与所述角膜前表面相交的前点。


3.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器如下确定所述光线的约束条件：
对于每条光线，根据所述角膜前表面在所述光线与所述角膜前表面相交的前点处的形状计算所述角膜前表面折射所述光线的前角。


4.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器如下确定所述光线的约束条件：
对于每条光线，根据所述光线在被所述角膜前表面折射之后的位置计算所述光线与所述角膜后表面相交的后点。


5.如权利要求4所述的系统，其中，所述处理器如下确定所述光线的约束条件：
假定所述角膜后表面的形状；并且
对于每条光线，根据所述角膜后表面在所述光线与所述角膜后表面相交的后点处的假定的形状计算所述角膜后表面折射所述光线的后角。


6.如权利要求1所述的系统，其中，对于每个特征，所述处理器如下确定所述光线的约束条件：
识别与那个特征相对应的光线；以及
根据来自至少两个相机的图像数据，计算所述光线之间的一个或多个最小距离。


7.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器如下根据所述约束条件优化所述参数：
识别所述参数的值，其中，所述值优化来自所述相机的图像数据之间的一致性。


8.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器如下根据所述约束条件优化所述参数：
识...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·涅克拉索夫，M·格伦迪希，
申请(专利权)人：爱尔康公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH