[发明专利]一种线扫描成像系统的眼底目标运动量的计算方法

说明书

本发明公开一种线扫描成像系统的眼底目标运动量的计算方法，包括：A、利用线扫描眼底相机获得眼底图像，并将参考帧和目标帧的每一帧图像按照扫描相机达到的数据按照时间顺序划分为多个等间距的亚帧元；B、利用计算处理单元接收最新的亚帧元数据，启动预设的算法计算当前亚帧元相对于所述参考帧的位置，或定位目标帧的亚帧元与参考帧的亚帧元的相对位置；C、采用倍频技术，设置扫描信号和帧同步信号使其同步触发线扫描相机得到与扫描信号同步的亚帧元图像；根据每个亚帧元到达主机系统的先后顺序，实时计算每个亚帧元包含的眼底运动信息。采用本发明，能够有效提高目标跟踪的实时性和精确度，从而进一步提高成像效率。

技术领域

本发明涉及激光眼底目标跟踪及成像技术，尤其涉及一种线扫描成像系统的眼底目标运动量的计算方法。

背景技术

现有的基于线扫描眼底相机(Line Scan Ophthalmoscope，LSO)成像系统的目标跟踪技术，如卡尔·蔡司(Carl Zeiss)的成像系统，其是以一帧图像作为一个单位进行计算眼底目标的运动量，但是存在控制系统有至少一帧的时间延迟，因而会导致目标跟踪精度降低的缺陷。并且，现有LSO的目标跟踪信号方式完全是数字式的，从图像提取该信号时，由于LSO内部缺少光学闭环控制措施，还会导致眼底运动信号的计算不是很可靠。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种线扫描成像系统的眼底目标运动量的计算方法，通过降低控制系统的时间延迟，有效提高目标跟踪的实时性和精确度，从而进一步提高成像效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种线扫描成像系统的眼底目标运动量的计算方法，包括如下步骤：

A、利用线扫描眼底相机获得眼底图像，并将参考帧和目标帧的每一帧图像按照所述线扫描眼底相机到达的数据按照时间顺序划分为多个等间距的亚帧元，设置每个亚帧元至少包含两根扫描线，所述等间距的亚帧元为每个亚帧元包含相同数量的扫描线；

B、利用计算处理单元接收最新的亚帧元数据，启动预设的互相关算法计算当前亚帧元相对于所述参考帧的位置，或定位目标帧的亚帧元与参考帧的亚帧元的相对位置；

C、设置所述线扫描相机接收触发信号，并采用倍频技术，设置扫描信号和帧同步信号使其同步触发所述线扫描相机得到与扫描信号同步的亚帧元图像，调整控制系统的频率使其与所述亚帧元的采样频率相同；

D、根据每个亚帧元到达主机系统的先后顺序，实时计算每个亚帧元包含的眼底运动信息，根据从所述眼底运动信息中计算出的运动信号同步调整所述控制系统的位置。

其中，所述的线扫描眼底相机获得眼底图像为360度空间任意方向扫描获得的图像。

步骤B所述的计算处理单元为CPU、GPU、ARM、DSP或FPGA的任一种。

步骤C所述的扫描信号为锯齿波或三角波。

通过锁相基准脉冲时钟得到帧同步信号和所述扫描信号。

将所述扫描信号和帧同步信号作为触发线扫描相机的触发信号，并通过一种示例在FPGA设置Verilog代码在帧同步信号的上升沿或下降沿触发所述线扫描相机的基准时钟。

本发明线扫描成像系统的眼底目标运动量的计算方法，具有如下有益效果：

利用本发明的线扫描成像系统的闭环光学跟踪系统，控制线扫描成像系统。利用线扫描眼底相机获得眼底图像，定义参考帧和目标帧，根据每一帧的图像中每一根扫描线到达主机系统的先后顺序，将每一帧图像按时间顺序划分成多个亚帧元，每个亚帧元包含一根到多根扫描线。根据每个亚帧元到达主机系统的先后顺序，实时计算每个亚帧元包含的眼底运动信息，然后立即反馈到跟踪器件，如高速倾斜反射镜和旋转台等。采用这种倍频技术的方式因而能够大幅度提高目标跟踪的空间精度和时间带宽。