[发明专利]光刺激视觉修复设备和光刺激视觉成像方法

说明书

技术领域

本发明属于视觉修复技术领域，涉及一种光刺激视觉修复设备和光刺激视觉成像方法，可应用于视力损伤的视觉替代修复。

背景技术

视觉是人和其他大部分生物接收外部信息最直接的方式，视力的损伤将对生活日常带来不便。先天性视网膜退化性疾病如视网膜色素变性等将引起视网膜感光细胞的死亡，最终导致视力的完全丧失。在无法将视网膜感光细胞治愈的情况下，目前存在多种视觉代替修复方法，包括电极刺激方法和超声刺激方法。电极刺激方法是在视网膜上植入微电极，根据体外相机采集图像控制电极阵列刺激视网膜的神经节细胞，从而产生视觉信号，起到视觉代替的效果，但是由于其采用的是植入式的视网膜接触装置，在安全性和无创性存在一定的问题。另外一种方法是超声刺激方法，在体外通过发射定向超声刺激视网膜，从而产生视觉，采用非植入式方法，使得无创性提高了，并且能够不受晶状体混浊等干扰，但是由于衍射效应等影响使得超声的作用分辨率有限，且眼球结构的复杂，在超声传输的过程中精度受到很大影响，使得最终视觉修复效果有限，另外以上两种方法都对细胞特异性方面不够精确，不能准确定位于特定的感光细胞上。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种精度较高且不需要手术植入的光刺激视觉修复设备和光刺激视觉成像方法。

一种光刺激视觉修复设备，包括镜架、图像采集装置、图像投影装置和电源；

所述图像采集装置和所述图像投影装置均安装于所述镜架上，所述图像采集装置用于采集图像信息，并将所述图像信息处理后传输给所述图像投影装置；

所述图像投影装置包括图像显示屏和投影透镜，所述图像投影装置用于接收处理后的图像信息，在所述图像显示屏上生成投影图像，并将投影图像通过所述投影透镜出射；

所述图像采集装置和所述图像投影装置分别和所述电源连接，所述电源用于给所述图像采集装置和所述图像投影装置供电。

在其中一个实施例中，所述图像采集装置包括图像采集单元和数据处理单元，所述图像采集单元用于采集图像信息，所述数据处理单用于将所述图像信息进行数据处理，并将处理后的数据传输给所述图像投影装置。

在其中一个实施例中，所述图像采集单元为微型相机，所述微型相机能够根据视野图像的距离，自动变焦，或者手动变焦。

在其中一个实施例中，所述投影透镜能够沿着所述图像显示屏的主轴位置前后移动，使得所述图像显示屏位于所述投影透镜的焦平面上或者位于焦平面的前后位置。

在其中一个实施例中，所述投影透镜，是单透镜或微透镜阵列；

所述图像显示屏，是平面显示屏或者曲面显示屏。

在其中一个实施例中，所述图像显示屏和投影透镜共轴，所述图像显示屏接收处理后的图像信息并显示，显示的图像经过所述投影透镜后，变为平行光线出射。

在其中一个实施例中，所述图像采集装置、所述图像投影装置和所述电源的数量均为两个，所述两个图像采集装置分别安装在镜架前端的两侧，所述两个图像投影装置分别安装在镜架的镜片上，所述两个电源分别安装在镜架的镜腿上。

在其中一个实施例中，所述图像显示屏为圆形、矩形或者多边形。

在其中一个实施例中，所述的镜架为头戴式或者挂耳式。

一种光刺激视觉成像方法，包括如下步骤：

图像采集装置采集图像信息，并将所述图像信息处理后传输给图像投影装置；

图像投影装置包括图像显示屏和投影透镜，所述图像投影装置接收处理后的图像信息，在所述图像显示屏上生成投影图像，并将所述投影图像通过投影透镜出射；

从所述投影透镜出射的光线通过眼球屈光系统后聚焦在眼底视网膜，激励视网膜光感部分产生视觉神经反应，形成图像。

上述光刺激视觉修复设备和光刺激视觉成像方法，通过图像采集装置采集前方视野图像，从而转化为电信号，并对图像进一步处理(图像增强、轮廓提取等)，并将图像传输到图像显示屏，该图像显示屏发出能够激活光敏通道蛋白的特殊波段，视野前方的图像信息在图像显示屏上显示，经过投影透镜后，图像信号进入眼底，并经过人眼的屈光系统后，在人眼视网膜上聚焦，视野图像投影在视网膜上。图像显示屏上像素点的亮暗代表在视网膜上单点聚焦光强的大小，进而控制视网膜神经层上光敏通道蛋白的通断，从而激活神经细胞，产生视觉神经反应，形成视觉。上述光刺激视觉修复设备通过图像显示屏和投影透镜的配合，解决了眼球视觉调节功能失常和投影聚焦问题，可以很好的发挥光视觉刺激效果。

附图说明

图1为一实施方式的光刺激视觉成像光线传输示意图；