【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视网膜成像，具体提供一种基于差分相衬成像的视网膜成像方法。
技术介绍
1、细胞级视网膜成像的主要目标是实现对如糖尿病等人体内分泌疾病以及眼底疾病的早期诊断，便于及早干预、及早治疗，降低治疗风险。但由于人眼存在像差，传统人眼眼底无创成像模式会受到像差影响，其分辨率最高仅为10微米左右，无法达到人眼成像时的衍射极限。随着自适应光学在医疗领域的发展，将无创成像方式与自适应光学结合后，成像分辨率可达3微米左右的衍射极限，但仍旧无法突破衍射极限，不能清晰显示视网膜微细血管的轮廓。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供了一种基于差分相衬成像的视网膜成像方法，主要通过多次非对称照明采集非对称图像，并进行差分处理，通过定量相位反演算法，重建出高对比度的人眼视网膜的定量相位信息。
2、本专利技术提供的基于差分相衬成像的视网膜成像方法，包括以下步骤：
3、s1：设置平面光源和成像单元，平面光源包括多个可独立控制的发光区，通过一个发光区或多个发光区的组合实现非对称照明；
4、平面光源的照明光线通过透镜整形后照射在视网膜上，成像单元对视网膜反射回的信息光进行采集；
5、s2：控制平面光源的所有发光区进行照明，并将照射在视网膜上的光斑调整至有效照明位置；
6、依次控制平面光源的上半区域、下半区域、左半区域和右半区域进行至少4次非对称照明，获取不同区域照明条件下的视网膜图像、、和，其中，表示上半区域照明条件下获得的视网膜图像
7、s3：将同一轴向的视网膜图像进行差分相减得到差分图像，计算获得差分图像和，计算式如下：
8、；
9、；
10、s4：利用差分相衬成像的反解模型，将差分图像计算得到视网膜定量相位信息，视网膜定量相位信息的计算式如下：
11、；
12、其中，为已知量，代表相位传递函数，由照明光线在视网膜上的照明分布决定；为常数，用于保证计算式中分母不为0；u代表频谱坐标；f-1代表傅里叶逆变换。
13、优选的，在s1中，在平面光源至视网膜间的光路上，依次设置有聚光透镜l1、第一4f系统和准直透镜l4；聚光透镜l1用于汇聚照明光线，并通过第一4f系统调整照明光线的光束直径，使其与瞳孔尺寸相匹配，准直透镜l4将照明光线调整为平行光。
14、优选的，在s1中，在系统光路上还设置有分光镜，用于改变部分光的传输方向。
15、优选的，在s1中，照明光线经准直透镜l4调整为平行光后，照射在分光镜上，部分平行光被反射到视网膜上，并被视网膜反射形成信息光，部分信息光透射过分光镜后被成像单元采集。
16、优选的，在s1中，成像单元包括聚光透镜l5、第二4f系统和瞳孔相机；聚光透镜l5将信息光汇聚进入第二4f系统，第二4f系统对信息光调整光束直径后，汇聚进入瞳孔相机进行成像。
17、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
18、本专利技术有效实现了对眼底视网膜的非对称照明，并获取对应的视网膜信息，基于差分相衬成像的反解模型实现了视网膜的高对比度定量相位成像，能够获得更清晰的眼底视网膜微细血管结构。
19、本专利技术可以克服人眼像差导致的分辨率下降问题，获取了视网膜的定量相位图像，克服了视网膜微细血管成像时的对比度较低问题。无需对成像者进行造影，得到的相位图像就能够清晰显示视网膜微细血管的轮廓，实现了人眼无创性检查，能够为人眼眼底疾病的医疗诊断提供强有力的支持。
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1.一种基于差分相衬成像的视网膜成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于差分相衬成像的视网膜成像方法，其特征在于，在S1中，在平面光源至视网膜间的光路上，依次设置有聚光透镜L1、第一4f系统和准直透镜L4；聚光透镜L1用于汇聚照明光线，并通过第一4f系统调整照明光线的光束直径，使其与瞳孔尺寸相匹配，准直透镜L4将照明光线调整为平行光。
3.根据权利要求2所述的基于差分相衬成像的视网膜成像方法，其特征在于，在S1中，在系统光路上还设置有分光镜，用于改变部分光的传输方向。
4.根据权利要求3所述的基于差分相衬成像的视网膜成像系统，其特征在于，在S1中，照明光线经准直透镜L4调整为平行光后，照射在分光镜上，部分平行光被反射到视网膜上，并被视网膜反射形成信息光，部分信息光透射过分光镜后被成像单元采集。
5.根据权利要求1所述的基于差分相衬成像的视网膜成像方法，其特征在于，在S1中，成像单元包括聚光透镜L5、第二4f系统和瞳孔相机；聚光透镜L5将信息光汇聚进入第二4f系统，第二4f系统对信息光调整光束直径后，汇聚进入
...【技术特征摘要】
1.一种基于差分相衬成像的视网膜成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于差分相衬成像的视网膜成像方法，其特征在于，在s1中，在平面光源至视网膜间的光路上，依次设置有聚光透镜l1、第一4f系统和准直透镜l4；聚光透镜l1用于汇聚照明光线，并通过第一4f系统调整照明光线的光束直径，使其与瞳孔尺寸相匹配，准直透镜l4将照明光线调整为平行光。
3.根据权利要求2所述的基于差分相衬成像的视网膜成像方法，其特征在于，在s1中，在系统光路上还设置有分光镜，用于改变部...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱友强，王鹍，刘欣悦，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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