專利名稱：一種視網(wǎng)膜裂孔三維定位的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及圖像信息處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法及視 網(wǎng)膜裂孔三維定位裝置。
背景技術(shù)：
視網(wǎng)膜玻璃體疾病是所有眼科疾病中最常見也是最嚴(yán)重的疾病之一。隨著社會(huì)經(jīng) 濟(jì)的不斷發(fā)展，人口平均壽命不斷增長，近年來以糖尿病視網(wǎng)膜病變、視網(wǎng)膜脫離、增殖性 玻璃體視網(wǎng)膜病變、年齡相關(guān)性黃斑病變、高度近視性眼底病變等為代表的玻璃體視網(wǎng)膜 疾病的發(fā)病率日益增高。其中，RD(renital detachment，視網(wǎng)膜脫離)是一種常見的致盲性玻璃體視網(wǎng)膜 疾病，此病發(fā)病急、病情發(fā)展迅速、對視力危害大，需早期發(fā)現(xiàn)、診斷，及時(shí)手術(shù)治療。流行病 學(xué)資料顯示，2000年北京市城區(qū)和近郊區(qū)孔源性RD (RD的主要類型，占RD總數(shù)的90%以 上)年發(fā)病率為7. 98/10萬；上海市北新涇地區(qū)孔源性RD的流行病學(xué)調(diào)查，年發(fā)病率分別 為 11. 3/10 萬(1996 年)、14· 1/10 萬(1997 和 1998 年)及 17. 6/10 萬(1999 年)。據(jù)此概 率計(jì)算，考慮到該疾病復(fù)發(fā)率高，需反復(fù)多次手術(shù)等因素，估計(jì)每年我國需要接受RD復(fù)位 手術(shù)的人數(shù)達(dá)35萬之多。若未能獲得及時(shí)正確的治療，將最終導(dǎo)致眼球萎縮，視力完全喪 失；若延誤了手術(shù)最佳時(shí)機(jī)，將造成手術(shù)后視力恢復(fù)不良、手術(shù)并發(fā)癥多，手術(shù)成功率低等 問題。目前對于RD疾病的診斷，主要是由有經(jīng)驗(yàn)的眼科醫(yī)生通過直接眼底鏡檢查法、間 接眼底鏡檢查法(包括前置鏡，需配合裂隙燈使用)、三面鏡檢查法詳細(xì)檢查，輔以眼部B 超、眼底彩照、眼底熒光素造影、光學(xué)相干斷層成像等而最終獲得診斷。直接眼底鏡檢查法是廣大基層醫(yī)院最常用的方法，具有簡單方便、費(fèi)用低廉的優(yōu) 點(diǎn)，但存在無立體感、觀察范圍小、不能發(fā)現(xiàn)微小病變、無客觀記錄方法等問題，對手術(shù)或其 他治療無指導(dǎo)意義，因此在專科眼科醫(yī)院已經(jīng)很少應(yīng)用。三面鏡檢查法主要用于發(fā)現(xiàn)周邊玻璃體視網(wǎng)膜的病變，但同樣存在無立體感、無 整體感、無客觀記錄方法等明顯缺點(diǎn)，目前在臨床上的運(yùn)用也有限。間接眼底鏡檢查法雖然克服了直接眼底鏡檢查法無立體感的缺點(diǎn)，但仍存在很多 不足之處，如看到的僅僅是眼球內(nèi)部部分的二維圖像，不能提示病灶占位的精確范圍和體 積，以及與眼表解剖標(biāo)志結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系。B超檢查的優(yōu)點(diǎn)為在屈光間質(zhì)混濁的情況下也能 獲得圖像，但獲得的圖像質(zhì)量低，分辨率低，且為三維黑白圖像，遠(yuǎn)不能達(dá)到臨床手術(shù)指導(dǎo) 的要求。因此，目前在臨床上視網(wǎng)膜手術(shù)的設(shè)計(jì)主要是建立在手術(shù)醫(yī)生大量臨床經(jīng)驗(yàn)積累 的基礎(chǔ)上的，這在很大程度上限制了這一手術(shù)在基層醫(yī)院的開展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法及視網(wǎng)膜裂孔三維定位裝置，可清 晰、全面、立體呈現(xiàn)出視網(wǎng)膜裂孔的三維影像及其在鞏膜表面的投影，幫助醫(yī)生及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)患者視網(wǎng)膜病變，確定病變位置，從而確定進(jìn)行視網(wǎng)膜脫離手術(shù)時(shí)鞏膜硅壓的具體 位置，指導(dǎo)手術(shù)進(jìn)行。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法，包括步驟一、攝取視網(wǎng)膜各個(gè)部位的圖像，位于相鄰部位的兩個(gè)圖像有部分像素重 疊；步驟二、取位于相鄰部位的兩個(gè)圖像，統(tǒng)一該兩個(gè)圖像的縮放比例和方向，按照視 網(wǎng)膜血管走向特征找出該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)；比較該兩個(gè)圖像在重疊區(qū)的視網(wǎng)膜血管的吻合度，將該兩個(gè)圖像拼接為滿足預(yù)設(shè) 吻合度的半徑為R的球面，并去除該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管；步驟三、遍歷與所述兩個(gè)圖像位于相鄰部位的周邊圖像，統(tǒng)一該周邊圖像與所述 兩個(gè)圖像的縮放比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特征找出該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的
重疊區(qū)；將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上，并去除該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像 的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管，完成視網(wǎng)膜三維模型的建立；步驟四、測量個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜曲率P，根據(jù)角膜曲率P計(jì)算角 膜半徑r，根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜半徑r計(jì)算鞏膜半徑R ；根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h、角膜半徑r及鞏膜半徑R建立眼球三維模型；步驟五、將步驟三建立的視網(wǎng)膜三維模型與步驟四建立的眼球三維模型進(jìn)行重合 匹配，匹配不到的點(diǎn)為視網(wǎng)膜脫離區(qū)，從視網(wǎng)膜脫離區(qū)中確定裂孔A的位置坐標(biāo)。一種視網(wǎng)膜裂孔三維定位裝置，包括拍攝模塊，用于攝取視網(wǎng)膜各個(gè)部位的圖像，位于相鄰部位的兩個(gè)圖像有部分像
素重疊；視網(wǎng)膜三維模型建立模塊，用于取位于相鄰部位的兩個(gè)圖像，統(tǒng)一該兩個(gè)圖像的 縮放比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特征找出該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)，比較該兩個(gè)圖像在 重疊區(qū)的視網(wǎng)膜血管的吻合度，將該兩個(gè)圖像拼接為滿足預(yù)設(shè)吻合度的半徑為R的球面， 并去除該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管；遍歷與所述兩個(gè)圖像位于相鄰部位 的周邊圖像，統(tǒng)一該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的縮放比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特 征找出該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的重疊區(qū)；將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面 上，并去除該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管，完成視網(wǎng)膜三 維模型的建立；測量模塊，用于測量個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜曲率P ；眼球三維模型建立模塊，用于根據(jù)角膜曲率P計(jì)算角膜半徑r，根據(jù)個(gè)體眼軸值 L、角膜寬度2h及角膜半徑r計(jì)算鞏膜半徑R ；根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h、角膜半徑r 及鞏膜半徑R建立眼球的三維模型；匹配模塊，用于將建立的視網(wǎng)膜三維模型與建立的眼球三維模型進(jìn)行重合匹配， 匹配不到的點(diǎn)為視網(wǎng)膜脫離區(qū)，從視網(wǎng)膜脫離區(qū)中確定裂孔A的位置坐標(biāo)。本發(fā)明的視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法及其裝置，其可以建立視網(wǎng)膜實(shí)際的三維模型 和眼球的三維模型，對該視網(wǎng)膜三維模型和眼球三維模型進(jìn)行重合匹配，匹配不到的點(diǎn)即為視網(wǎng)膜脫離區(qū)，進(jìn)而可以在視網(wǎng)膜脫離區(qū)中得到視網(wǎng)膜裂孔的坐標(biāo)，可清晰、全面、立體呈現(xiàn)出視網(wǎng)膜裂孔的三維影像及其在鞏膜表面的投影，幫助醫(yī)生及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)患者視 網(wǎng)膜病變，確定視網(wǎng)膜裂孔病變的位置，按照其在鞏膜上的投影位置來指導(dǎo)手術(shù)的進(jìn)行，提 高手術(shù)成功率；且本發(fā)明成本比較低，可以在基層醫(yī)院普遍發(fā)展使用。


圖1是本發(fā)明視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法在一實(shí)施例的流程圖；圖2是本發(fā)明視網(wǎng)膜裂孔三維定位裝置在一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明視網(wǎng)膜裂孔三維定位裝置在另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是本發(fā)明鞏膜和角膜的坐標(biāo)結(jié)構(gòu)模型；圖5是本發(fā)明計(jì)算裂孔實(shí)際脫離點(diǎn)的三維切面模型；圖6是本發(fā)明使用法向拼接法將圖像拼接成球面的示意圖一；圖7是本發(fā)明使用法向拼接法將圖像拼接成球面的示意圖二 ；圖8是本發(fā)明將平面圖像a映射為球面A的示意圖；圖9是本發(fā)明將平面圖像b映射為球面B的示意圖；圖10是本發(fā)明球面A與球面B拼接后的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法及其裝置，其可以建立視網(wǎng)膜實(shí)際的三維模型 和眼球的三維模型，對該視網(wǎng)膜三維模型和眼球三維模型進(jìn)行重合匹配，匹配不到的點(diǎn)即 為視網(wǎng)膜脫離區(qū)，進(jìn)而可以在視網(wǎng)膜脫離區(qū)中得到視網(wǎng)膜裂孔的坐標(biāo)，可清晰、全面、立體 呈現(xiàn)出視網(wǎng)膜裂孔的三維影像及其在鞏膜表面的投影，幫助醫(yī)生及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)患者視 網(wǎng)膜病變，確定視網(wǎng)膜裂孔病變的位置，按照其在鞏膜上的投影位置來指導(dǎo)手術(shù)的進(jìn)行，提 高手術(shù)成功率；且本發(fā)明成本比較低，可以在基層醫(yī)院普遍發(fā)展使用。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做一詳細(xì)的闡述。本發(fā)明的視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法，如圖1，其包括步驟S101、攝取視網(wǎng)膜各個(gè)部位的圖像，位于相鄰部位的兩個(gè)圖像有部分像素重疊；可 以通過專業(yè)廣角數(shù)碼相機(jī)或其它攝像工具拍攝視網(wǎng)膜各個(gè)部位的圖像，確保位于相鄰部位 的兩個(gè)圖像有部分像素重疊，即相鄰部分的兩個(gè)圖像含有同一局部的像素，這樣可以精確 的對各個(gè)部位圖像的拼接；S102、取位于相鄰部位的兩個(gè)圖像，統(tǒng)一該兩個(gè)圖像的縮放比例和方向，分析該兩 個(gè)圖像中的視網(wǎng)膜血管的走向，按照視網(wǎng)膜血管走向特征找出該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)；S103、比較該兩個(gè)圖像在重疊區(qū)的視網(wǎng)膜血管的吻合度，將該兩個(gè)圖像拼接為滿 足預(yù)設(shè)吻合度的半徑為R的球面，并去除該重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管，以此來完成 該兩個(gè)圖像的拼接；其中，比較該兩個(gè)圖像在重疊區(qū)的視網(wǎng)膜血管的吻合度，具體可以為先比較該兩 個(gè)圖像在重疊區(qū)的視網(wǎng)膜大血管的吻合度，再比較該兩個(gè)圖像在重疊區(qū)的視網(wǎng)膜小血管的 吻合度；該視網(wǎng)膜大血管可以是主干血管和一二級分支血管，視網(wǎng)膜小血管是視網(wǎng)膜大血 管下一級的血管；即采取分級比較法，先隱去視網(wǎng)膜小血管，比較視網(wǎng)膜大血管的吻合度，進(jìn)行初級比較，在視網(wǎng)膜大血管初步吻合情況下，再添加上視網(wǎng)膜小血管，進(jìn)行高級比較， 如此比較設(shè)計(jì)，可以方便對比、調(diào)整；其中，將該兩個(gè)圖像拼接為滿足預(yù)設(shè)吻合度的半徑為R的球面，具體可以為先將 該兩個(gè)圖像在所述重疊區(qū)處進(jìn)行拼接，再利用法向拼接法或映射方法將該兩個(gè)圖像分別轉(zhuǎn) 換為半徑為R的球面，在人類眼球曲率半徑的上下限之間變換R值，找出滿足預(yù)設(shè)吻合度的 R值；該預(yù)設(shè)程度值可以認(rèn)為設(shè)定，也可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)定，在具體應(yīng)用時(shí)，可以找出 吻合度最高時(shí)的R值，此時(shí)拼接后半徑為R的球面也更能接近實(shí)際的視網(wǎng)膜的三維圖像；
利用法向拼接法分別將該兩個(gè)圖像轉(zhuǎn)換為半徑為R的球面，如圖6、7，即是將圖像 分別切分成多個(gè)微小的像點(diǎn)或像域(圖中所示的切分為3個(gè)像點(diǎn)或像域1、2、3)，在每個(gè)像 點(diǎn)或像域中心作一條法線，并使其長度與球半徑為R相等，然后將所有法線的末端匯于一 點(diǎn)，所有像點(diǎn)或像域依次排布，即得球半徑為R的近似球面(像點(diǎn)或像域越小，越接近于像 點(diǎn)，越接近球面)；利用映射方法分別將該兩個(gè)圖像轉(zhuǎn)換為半徑為R的球面，即將圖像分別切分成多 個(gè)微小的像點(diǎn)或像域，每個(gè)像點(diǎn)或像域沿垂直于該圖像的法線，投于半徑為R的球，即得球 半徑為R的球面。如圖8是將平面圖像a映射為球面A的示意圖；圖9是將平面圖像b映 射為球面B的示意圖；圖10是本發(fā)明球面A與球面B拼接后的示意圖；S104、遍歷與所述兩個(gè)圖像位于相鄰部位的周邊圖像，統(tǒng)一該周邊圖像與所述兩 個(gè)圖像的縮放比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特征找出該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的重 疊區(qū)；與所述兩個(gè)圖像位于相鄰部位的周邊圖像可以有多個(gè)，在拼接時(shí)按順序進(jìn)行拼接；S105、將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上，并去除該重疊區(qū)中的不吻合 的視網(wǎng)膜血管，以此完成周邊圖像與該兩個(gè)圖像的拼接，最終完成視網(wǎng)膜的三維建模圖 像；其中，將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上，具體可以為用法向拼接法或 映射方法將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上；該法向拼接法或映射方法具體實(shí)施 時(shí)和步驟S103中的相同；S106、測量個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜曲率P，根據(jù)角膜曲率P計(jì)算角膜 半徑r，根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜半徑r計(jì)算鞏膜半徑R ；具體測量時(shí)，可以采用A型超聲儀測量個(gè)體眼軸值L，IOL Master (人工晶體度數(shù) 測量儀)測量角膜曲率P及角膜寬度2h;如圖4，根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜 半徑r計(jì)算鞏膜半徑R的具體過程如下EF 的長為 LO1F =Vr2-Ii2 , Ll=r-0,F=r-VrMii ,則O2F = R-L1，在三角形 AB02 中，R2 = h2+(R-Ll)2，在該方程中，h、(R-Ll)已知， 則可以計(jì)算出R值；最后根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h、角膜半徑r及鞏膜半徑R建立眼球三維模 型；S107、將建立的視網(wǎng)膜三維模型與建立的眼球三維模型進(jìn)行重合匹配，匹配不到 的點(diǎn)為視網(wǎng)膜脫離區(qū)，從視網(wǎng)膜脫離區(qū)中確定裂孔A的位置坐標(biāo)。為了進(jìn)一步的方便視網(wǎng)膜裂孔手術(shù)，則需要確定出視網(wǎng)膜裂孔A點(diǎn)在鞏膜上的實(shí) 際脫離點(diǎn)；在步驟S107之后，還可以包括步驟
如圖5，當(dāng)所述裂孔A從鞏膜上垂直脫離時(shí)(具體判斷裂孔A是垂直脫離還是移位 脫離則可以由專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷)，建立鞏膜圓弧方程F(x，y)及直線OA的方程f(x， y)(在建立方程時(shí)，可以鞏膜圓心為三維坐標(biāo)的原點(diǎn)，鞏膜半徑已知，A點(diǎn)坐標(biāo)已知，則可以 建立直線OA方程和鞏膜圓弧方程)，其中0為鞏膜圓心；計(jì)算方程F (X，y)和f (X，y)的交 點(diǎn)D，該交點(diǎn)D即為裂孔A在鞏膜上的實(shí)際脫離點(diǎn)；另外也可以再進(jìn)一步的計(jì)算出交點(diǎn)D相 對于B點(diǎn)的位置，由于B點(diǎn)是眼軸線與鞏膜的交點(diǎn)，這樣通過計(jì)算出交點(diǎn)D相對于B點(diǎn)的位 置可以更進(jìn)一步的確定交點(diǎn)D在鞏膜上的實(shí)際脫離點(diǎn)；當(dāng)所述裂孔A從鞏 膜上移位脫離時(shí)，假設(shè)鞏膜上的C點(diǎn)為裂孔A的實(shí)際脫離點(diǎn)，獲 取直線OC與直線OA的偏移角θ2，該θ 2可以由專家根據(jù)以往病例數(shù)據(jù)由經(jīng)驗(yàn)得出；根據(jù) 0點(diǎn)坐標(biāo)和A點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出邊OA的長度；在三角形AOC中，根據(jù)邊0A、0C的長度及邊OC與OA的夾角計(jì)算出Z 0AC，其中邊 OC的長度為鞏膜半徑R ；進(jìn)而求出直線AC與直線OA的夾角θ =180° -Z 0AC;根據(jù)A點(diǎn) 坐標(biāo)及θ值建立直線AC的方程，計(jì)算直線AC與鞏膜圓弧方程F (x，y)的交點(diǎn)，即為C點(diǎn)的 坐標(biāo)。另外也可以再進(jìn)一步的計(jì)算出交點(diǎn)C相對于B點(diǎn)的位置，以便更進(jìn)一步的確定交點(diǎn) D在鞏膜上的實(shí)際脫離點(diǎn)。與上述本發(fā)明視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法對應(yīng)，本發(fā)明的視網(wǎng)膜裂孔三維定位裝 置，如圖2，包括拍攝模塊，用于攝取視網(wǎng)膜各個(gè)部位的圖像，位于相鄰部位的兩個(gè)圖像有部分像
素重疊；視網(wǎng)膜三維模型建立模塊，用于取位于相鄰部位的兩個(gè)圖像，統(tǒng)一該兩個(gè)圖像的 縮放比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特征找出該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)，比較該兩個(gè)圖像在 重疊區(qū)的視網(wǎng)膜血管的吻合度，將該兩個(gè)圖像拼接為滿足預(yù)設(shè)吻合度的半徑為R的球面， 并去除該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管；遍歷與所述兩個(gè)圖像位于相鄰部位 的周邊圖像，統(tǒng)一該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的縮放比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特 征找出該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的重疊區(qū)；將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面 上，并去除該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管，完成視網(wǎng)膜三 維模型的建立；測量模塊，用于測量個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜曲率P ；眼球三維模型建立模塊，用于根據(jù)角膜曲率P計(jì)算角膜半徑r，根據(jù)個(gè)體眼軸值 L、角膜寬度2h及角膜半徑r計(jì)算鞏膜半徑R ；根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h、角膜半徑r 及鞏膜半徑R建立眼球三維模型；匹配模塊，用于將建立的視網(wǎng)膜三維模型與建立的眼球三維模型進(jìn)行重合匹配， 匹配不到的點(diǎn)為視網(wǎng)膜脫離區(qū)，從視網(wǎng)膜脫離區(qū)中確定裂孔A的位置坐標(biāo)。為了進(jìn)一步的方便視網(wǎng)膜裂孔手術(shù)，則需要確定出視網(wǎng)膜裂孔A點(diǎn)在鞏膜上的實(shí) 際脫離點(diǎn)；如圖3，本發(fā)明視網(wǎng)膜裂孔定位裝置，還包括裂孔定位計(jì)算模塊，在匹配模塊從 視網(wǎng)膜脫離區(qū)中確定裂孔A的位置坐標(biāo)后，當(dāng)所述裂孔A從鞏膜上垂直脫離時(shí)，建立鞏膜圓弧方程F (X，y)及直線OA的方程 f (X，y)，其中O為鞏膜圓心；計(jì)算方程F (X，y)和f (X，y)的交點(diǎn)D，該交點(diǎn)D即為裂孔A在 鞏膜上的實(shí)際脫離點(diǎn)；
當(dāng)所述裂孔A從鞏膜上移 位脫離時(shí)，假設(shè)鞏膜上的C點(diǎn)為裂孔A的實(shí)際脫離點(diǎn)，獲 取直線OC與直線OA的偏移角θ 2 ；根據(jù)ο點(diǎn)坐標(biāo)和A點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出邊OA的長度；在三角形AOC中，根據(jù)邊OA、OC的長度及OC與OA的夾角θ2計(jì)算出Z0AC，其中 邊OC的長度為鞏膜半徑R ；進(jìn)而計(jì)算出直線AC與直線OA的夾角θ = 180° -Z OAC ；根 據(jù)A點(diǎn)坐標(biāo)及θ值建立直線AC的方程，計(jì)算直線AC與鞏膜圓弧方程F (x，y)的交點(diǎn)，即為 C點(diǎn)的坐標(biāo)。以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法，其特征在于，包括步驟一、攝取視網(wǎng)膜各個(gè)部位的圖像，位于相鄰部位的兩個(gè)圖像有部分像素重疊；步驟二、取位于相鄰部位的兩個(gè)圖像，統(tǒng)一該兩個(gè)圖像的縮放比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特征找出該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)；比較該兩個(gè)圖像在重疊區(qū)的視網(wǎng)膜血管的吻合度，將該兩個(gè)圖像拼接為滿足預(yù)設(shè)吻合度的半徑為R的球面，并去除該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管；步驟三、遍歷與所述兩個(gè)圖像位于相鄰部位的周邊圖像，統(tǒng)一該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的縮放比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特征找出該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的重疊區(qū)；將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上，并去除該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管，完成視網(wǎng)膜三維模型的建立；步驟四、測量個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜曲率ρ，根據(jù)角膜曲率ρ計(jì)算角膜半徑r，根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜半徑r計(jì)算鞏膜半徑R；根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h、角膜半徑r及鞏膜半徑R建立眼球三維模型；步驟五、將步驟三建立的視網(wǎng)膜三維模型與步驟四建立的眼球三維模型進(jìn)行重合匹配，匹配不到的點(diǎn)為視網(wǎng)膜脫離區(qū)，從視網(wǎng)膜脫離區(qū)中確定裂孔A的位置坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法，其特征在于在步驟五之后，還包 括步驟當(dāng)所述裂孔A從鞏膜上垂直脫離時(shí)，建立鞏膜圓弧方程F(x，y)及直線OA的方程f (x， y)，其中0為鞏膜圓心；計(jì)算方程F(x，y)和f (x，y)的交點(diǎn)D，該交點(diǎn)D即為裂孔A在鞏膜 上的實(shí)際脫離點(diǎn)；當(dāng)所述裂孔A從鞏膜上移位脫離時(shí)，假設(shè)鞏膜上的C點(diǎn)為裂孔A的實(shí)際脫離點(diǎn)，獲取直 線0C與直線OA的偏移角e 2 ；根據(jù)0點(diǎn)坐標(biāo)和A點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出邊OA的長度；在三角形A0C中，根據(jù)邊0A、0C的長度及0C與OA的夾角e 2計(jì)算出Z 0AC，其中邊0C 的長度為鞏膜半徑R ；進(jìn)而計(jì)算出直線AC與直線OA的夾角0 = 180° -Z 0AC ；根據(jù)A點(diǎn) 坐標(biāo)及9值建立直線AC的方程，計(jì)算直線AC與鞏膜圓弧方程F(x，y)的交點(diǎn)，即為C點(diǎn)的 坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法，其特征在于步驟二中的比較該兩個(gè)圖像在重疊區(qū)的視網(wǎng)膜血管的吻合度，具體為先比較該兩個(gè) 圖像在重疊區(qū)的視網(wǎng)膜大血管的吻合度，再比較該兩個(gè)圖像在重疊區(qū)的視網(wǎng)膜小血管的吻口)又。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的視網(wǎng)膜裂孔三維定位方法，其特征在于步驟二中的將該兩個(gè)圖像拼接為滿足預(yù)設(shè)吻合度的半徑為R的球面，具體為用法向 拼接法或映射方法將該兩個(gè)圖像拼接為滿足預(yù)設(shè)吻合度的半徑為R的球面；步驟三中的將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上，具體為用法向拼接法或映 射方法將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上。
5.一種視網(wǎng)膜裂孔三維定位裝置，其特征在于，包括拍攝模塊，用于攝取視網(wǎng)膜各個(gè)部位的圖像，位于相鄰部位的兩個(gè)圖像有部分像素重視網(wǎng)膜三維模型建立模塊，用于取位于相鄰部位的兩個(gè)圖像，統(tǒng)一該兩個(gè)圖像的縮放 比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特征找出該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)，比較該兩個(gè)圖像在重疊 區(qū)的視網(wǎng)膜血管的吻合度，將該兩個(gè)圖像拼接為滿足預(yù)設(shè)吻合度的半徑為R的球面，并去 除該兩個(gè)圖像的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管；遍歷與所述兩個(gè)圖像位于相鄰部位的周 邊圖像，統(tǒng)一該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的縮放比例和方向，按照視網(wǎng)膜血管走向特征找 出該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的重疊區(qū)；將該周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上，并 去除該周邊圖像與所述兩個(gè)圖像的重疊區(qū)中的不吻合的視網(wǎng)膜血管，完成視網(wǎng)膜三維模型 的建立；測量模塊，用于測量個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h及角膜曲率P ； 眼球三維模型建立模塊，用于根據(jù)角膜曲率P計(jì)算角膜半徑r，根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角 膜寬度2h及角膜半徑r計(jì)算鞏膜半徑R ；根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h、角膜半徑r及鞏 膜半徑R建立眼球的三維模型；匹配模塊，用于將建立的視網(wǎng)膜三維模型與建立的眼球三維模型進(jìn)行重合匹配，匹配 不到的點(diǎn)為視網(wǎng)膜脫離區(qū)，從視網(wǎng)膜脫離區(qū)中確定裂孔A的位置坐標(biāo)。
6.
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的視網(wǎng)膜裂孔三維定位裝置，其特征在于，還包括裂孔定位計(jì) 算模塊，在匹配模塊從視網(wǎng)膜脫離區(qū)中確定裂孔A的位置坐標(biāo)啟，當(dāng)所述裂孔A從鞏膜上垂直脫離時(shí)，建立鞏膜圓弧方程F(x，y)及直線OA的方程f (x， y)，其中0為鞏膜圓心；計(jì)算方程F(x，y)和f (x，y)的交點(diǎn)D，該交點(diǎn)D即為裂孔A在鞏膜 上的實(shí)際脫離點(diǎn)；當(dāng)所述裂孔A從鞏膜上移位脫離時(shí)，假設(shè)鞏膜上的C點(diǎn)為裂孔A的實(shí)際脫離點(diǎn)，獲取直 線0C與直線OA的偏移角e 2 ；根據(jù)0點(diǎn)坐標(biāo)和A點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出邊OA的長度；在三角形A0C中，根據(jù)邊0A、0C的長度及0C與OA的夾角e 2計(jì)算出Z 0AC，其中邊0C 的長度為鞏膜半徑R ；進(jìn)而計(jì)算出直線AC與直線OA的夾角0 = 180° -Z 0AC ；根據(jù)A點(diǎn) 坐標(biāo)及9值建立直線AC的方程，計(jì)算直線AC與鞏膜圓弧方程F(x，y)的交點(diǎn)，即為C點(diǎn)的 坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種視網(wǎng)膜裂孔三維定位的方法及其裝置，該方法包括攝取視網(wǎng)膜各個(gè)部位的圖像；取位于相鄰部位的兩個(gè)圖像，統(tǒng)一該圖像的縮放比例和方向，完成兩個(gè)圖形的疊加；將周邊圖像拼接到所述半徑為R的球面上，完成視網(wǎng)膜三維模型的建立；根據(jù)個(gè)體眼軸值L、角膜寬度2h、角膜半徑r及鞏膜半徑R建立眼球三維模型；將視網(wǎng)膜三維模型與眼球三維模型進(jìn)行重合匹配，匹配不到的點(diǎn)為視網(wǎng)膜脫離區(qū)，從視網(wǎng)膜脫離區(qū)中確定裂孔A的位置坐標(biāo)。本發(fā)明可清晰、全面、立體呈現(xiàn)出視網(wǎng)膜裂孔的三維影像及其在鞏膜表面的投影，幫助醫(yī)生及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)患者視網(wǎng)膜病變，確定視網(wǎng)膜裂孔病變的位置，按照其在鞏膜上的投影位置來指導(dǎo)手術(shù)的進(jìn)行，提高手術(shù)成功率。
文檔編號A61B3/10GK101862177SQ20101015703
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者丁小燕, 劉偉, 唐仕波, 李濤 申請人:中山大學(xué)中山眼科中心