用于眼科系統(tǒng)的圖像處理器控制的未對準(zhǔn)減小的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種眼科系統(tǒng)（10），包括生成患者的成像的眼睛（1i）的一部分的圖像的眼科成像設(shè)備（110）、通過處理生成的圖像確定成像的眼睛（1i）與成像設(shè)備（110）的未對準(zhǔn)并根據(jù)確定的未對準(zhǔn)生成控制信號(hào)的圖像處理器（120）、以及接收控制信號(hào)并生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)的未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)（130）。未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)（130）可以包括固定光系統(tǒng)（140）或構(gòu)臺(tái)（155,165）。在一些情況中，定位器光系統(tǒng)（170）可以提供用于圖像處理器（120）的附加的對準(zhǔn)信息。
【專利說明】用于眼科系統(tǒng)的圖像處理器控制的未對準(zhǔn)減小
[0001]對相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2011年5月2日提交的美國專利申請序列號(hào)N0.13/098, 586的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本專利文件涉及用于眼科成像的系統(tǒng)和技術(shù)。更詳細(xì)地，本專利文件涉及用于提供用于改善將眼科成像系統(tǒng)對準(zhǔn)或?qū)拥交颊哐劬Φ木鹊碾娮涌刂频墓潭ü獾南到y(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]對于眼科成像、診斷和手術(shù)而言，各種先進(jìn)的成像設(shè)備已經(jīng)發(fā)展了多年。對于一些應(yīng)用來說，這些成像設(shè)備在它們的光軸與成像的眼睛的光軸對準(zhǔn)時(shí)最佳地執(zhí)行。一旦眼睛的光軸與成像設(shè)備的光軸對準(zhǔn)后，那么一些成像設(shè)備通過借助于患者接口或眼睛對接系統(tǒng)將眼睛固定在對準(zhǔn)位置來增強(qiáng)成像處理的精度。隨著成像設(shè)備的精度改善，對提供更精確的對準(zhǔn)的眼睛對接系統(tǒng)的需要也增加。
[0005]在一般的現(xiàn)有系統(tǒng)中，手動(dòng)引導(dǎo)對準(zhǔn)。操作者可以口頭地指引患者、手動(dòng)地定位眼球、或調(diào)整成像設(shè)備的部分，諸如它的物鏡或構(gòu)臺(tái)、或上述任何組合。在對接處理期間迭代地執(zhí)行這些調(diào)整。然而，這些手動(dòng)操縱方法的不準(zhǔn)確性可以使得對接處理相當(dāng)費(fèi)時(shí)且不成功，并且仍然達(dá)不到高質(zhì)量的對準(zhǔn)。由于手動(dòng)引導(dǎo)的對準(zhǔn)的精度有限，患者接口常常最終偏離中心位置地、眼睛的光軸傾斜地和眼睛相對于成像系統(tǒng)橫向錯(cuò)位地對接在眼睛上。
[0006]一些成像系統(tǒng)使用承諾對準(zhǔn)處理的改進(jìn)的指導(dǎo)機(jī)制。在一些系統(tǒng)中，諸如在利用準(zhǔn)分子激光器的一些外科系統(tǒng)中，由固定光輔助對準(zhǔn)。固定光可以以成像系統(tǒng)的光軸為中心?？梢灾甘净颊哧P(guān)于固定光訓(xùn)練他的眼睛。此固定可以將患者的眼睛與成像系統(tǒng)對準(zhǔn)。但是，甚至這些固定光系統(tǒng)也具有局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本專利文件公開了具有改善的功能的固定光控制器系統(tǒng)?；颊叩难劬νǔ＞哂邢鄬τ诔上裣到y(tǒng)的橫向和角度未對準(zhǔn)二者。簡單地看，以成像設(shè)備的光軸為中心的固定的固定光并不消除兩種未對準(zhǔn)。
[0008]因此，在包括一些YAG激光器和裂隙燈的一些系統(tǒng)中，固定光不被固定并可以被手動(dòng)地或機(jī)械地調(diào)整。然而，由于調(diào)整僅僅是機(jī)械或手動(dòng)的，所以這些固定光的精度比成像系統(tǒng)的精度小得多。此外，此類機(jī)械調(diào)整由于它們的有限的精度而可能是相當(dāng)費(fèi)時(shí)并且不成功的。
[0009]最后，在一些系統(tǒng)中，固定光可以被部分手動(dòng)且部分電子地控制。在專家外科醫(yī)生手動(dòng)操作的掌握中可以改善對準(zhǔn)，在其它情況下此類系統(tǒng)可以還缺乏所需的精度。
[0010]本專利文件公開了提出針對上述問題的解決方案的固定光控制器系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中，眼科系統(tǒng)可以包括被配置為生成患者的成像的眼睛的一部分的圖像的眼科成像設(shè)備、被配置為通過處理生成的圖像來確定成像的眼睛與成像設(shè)備的未對準(zhǔn)并且根據(jù)確定的未對準(zhǔn)生成控制信號(hào)的圖像處理器、以及被配置為接收控制信號(hào)且以生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)的未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)。
[0011]在一些實(shí)施方式中，眼科成像設(shè)備可以包括感測來自成像眼睛的聚集的成像光的電子傳感系統(tǒng)，包括電荷耦合器件(CXD)陣列、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)陣列、像素陣列、和電子傳感器陣列的至少一個(gè)，以及相對于感測的聚集的成像光顯示成像的眼睛的一部分的圖像的電子顯示系統(tǒng)，包括發(fā)光二極管(LED)顯示器、等離子屏幕、電子顯示器、計(jì)算機(jī)顯示器、液晶顯示器(IXD)屏幕、陰極射線管(CRT)顯示器、視頻模塊、視頻顯微鏡顯示器、立體視頻顯微鏡顯示器、高清晰度(HD)視頻顯微鏡、基于處理器的圖像系統(tǒng)、電子或數(shù)字類型的光學(xué)機(jī)械投影儀、和可由電動(dòng)機(jī)械致動(dòng)器移動(dòng)的光源的至少一個(gè)。
[0012]在一些實(shí)施方式中，圖像處理器被配置為識(shí)別圖像中的眼睛結(jié)構(gòu)，并且通過相對于成像設(shè)備的基準(zhǔn)確定眼睛結(jié)構(gòu)的位置來確定未對準(zhǔn)的度量。在一些實(shí)施方式中，圖像處理器被配置為通過確定圖像中的高梯度線、分隔具有基本上不同的亮度或顏色的圖像元素來識(shí)別眼睛結(jié)構(gòu)。
[0013]在一些實(shí)施方式中，圖像處理器被配置為通過測量高梯度線與圓或橢圓之間的徑向距離來將圓和橢圓的至少一個(gè)擬合到高梯度線、通過最小化徑向距離的度量來確定擬合的圓或橢圓的位置坐標(biāo)、以及通過關(guān)聯(lián)確定的位置坐標(biāo)和基準(zhǔn)的坐標(biāo)來確定未對準(zhǔn)度量。在一些實(shí)施方式中，圖像處理器被配置為確定圖像中的高對比度線、確定高對比度線和目標(biāo)模式之間的未對準(zhǔn)距離、以及從未對準(zhǔn)距離確定未對準(zhǔn)度量。
[0014]在一些實(shí)施方式中，成像設(shè)備的基準(zhǔn)是眼科系統(tǒng)的物鏡、患者模塊、對接端、接口、接觸透鏡、瞳孔、觀看框、基準(zhǔn)框、和內(nèi)部透鏡中的至少一個(gè)，并且成像設(shè)備被配置為生成與基準(zhǔn)相關(guān)的基準(zhǔn)模式以輔助圖像處理器確定成像的眼睛與成像設(shè)備的未對準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，識(shí)別的眼睛結(jié)構(gòu)是成像眼睛的角膜緣。在一些實(shí)施方式中，由圖像處理器處理的圖像的至少一部分不由成像設(shè)備顯示。
[0015]在一些實(shí)施方式中，未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)可以包括固定光源，并且未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括固定光源響應(yīng)于接收的控制信號(hào)生成固定光。在一些實(shí)施方式中，固定光源被配置為生成用于患者的非成像的眼睛的固定光，并且根據(jù)接收的控制信號(hào)移動(dòng)生成的固定光以輔助成像的眼睛與眼科系統(tǒng)的基準(zhǔn)組件之間的未對準(zhǔn)的減小。在一些實(shí)施方式中，固定光源可以包括LED陣列、等離子屏幕、電子顯示器、計(jì)算機(jī)顯示器、IXD屏幕、視頻模塊、電子或數(shù)字類型的光學(xué)機(jī)械投影儀、陰極射線管顯示器、裂隙燈、基于處理器的圖像系統(tǒng)、以及可由電動(dòng)機(jī)械致動(dòng)器移動(dòng)的光源中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施方式中，固定光源被配置為生成固定光以引導(dǎo)患者減小角度未對準(zhǔn)。
`[0016]在一些實(shí)施方式中，圖像處理器被配置為通過將橢圓擬合到圖像的高對比度線、并且分析擬合的橢圓的長寬比和面積中的至少一個(gè)來確定角度未對準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，固定光源可以包括準(zhǔn)直器來生成固定光以引導(dǎo)患者減小橫向未對準(zhǔn)。
[0017]在一些實(shí)施方式中，未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)可以包括被配置為移動(dòng)成像設(shè)備的可移動(dòng)部分的構(gòu)臺(tái)，和被配置為從圖像處理器接收控制信號(hào)、并根據(jù)接收的控制信號(hào)移動(dòng)構(gòu)臺(tái)的構(gòu)臺(tái)控制器，并且未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以包括構(gòu)臺(tái)控制器移動(dòng)構(gòu)臺(tái)并且因此移動(dòng)成像設(shè)備的可移動(dòng)部分以減小橫向未對準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，構(gòu)臺(tái)也是眼科成像設(shè)備的一部分。在一些實(shí)施方式中，未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)可以包括被配置為相對于成像設(shè)備移動(dòng)患者支撐物的支撐構(gòu)臺(tái)，和被配置為從圖像處理器接收控制信號(hào)、并根據(jù)接收的控制信號(hào)移動(dòng)支撐構(gòu)臺(tái)的構(gòu)臺(tái)控制器，并且未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以包括構(gòu)臺(tái)控制器移動(dòng)支撐構(gòu)臺(tái)并且因此移動(dòng)患者支撐物以減小橫向未對準(zhǔn)。
[0018]在一些實(shí)施方式中，圖像處理器被配置為通過處理圖像確定角度和橫向未對準(zhǔn)，并且未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)可以包括固定光源和構(gòu)臺(tái)控制器中的僅僅一個(gè)。
[0019]在一些實(shí)施方式中，圖像處理器被配置為通過處理圖像確定角度和橫向未對準(zhǔn)，并且未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)可以包括固定光源、構(gòu)臺(tái)和構(gòu)臺(tái)控制器。在一些實(shí)施方式中，圖像處理器被配置為通過處理圖像和未對準(zhǔn)信息確定角度和橫向未對準(zhǔn)。
[0020]在一些實(shí)施方式中，成像系統(tǒng)可以包括被配置為將定位器光投影在成像的眼睛上的定位器光源，和圖像處理器被配置為識(shí)別在由成像設(shè)備生成的圖像中的頂端反射的定位器光并通過分析頂端反射的定位器光以確定未對準(zhǔn)信息。在一些實(shí)施方式中，未對準(zhǔn)信息是與在頂端反射的定位器光與成像的眼睛結(jié)構(gòu)的位置之間的圖像中的向量相關(guān)的角度未對準(zhǔn)信息、和與在成像系統(tǒng)的基準(zhǔn)與頂端反射的定位器光和成像的眼睛結(jié)構(gòu)的位置中的至少一個(gè)之間的圖像中的向量相關(guān)的橫向未對準(zhǔn)信息中的至少一個(gè)。[0021]在一些實(shí)施方式中，眼科系統(tǒng)被配置為通過調(diào)整固定光源減小角度未對準(zhǔn)，并通過操作構(gòu)臺(tái)控制器減小橫向未對準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，固定光是可調(diào)整的以使得定位器光和成像的眼睛結(jié)構(gòu)的位置可以通過調(diào)整固定光被對準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，固定光源和定位器光源能夠以不同的波長操作。在一些實(shí)施方式中，定位器光對成像的眼睛是不可見的。
[0022]在一些實(shí)施方式中，患者接口被配置為在未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)執(zhí)行未對準(zhǔn)減小響應(yīng)之后對接到患者的成像的眼睛。在一些實(shí)施方式中，未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)可以包括固定光源，其被配置為生成用于患者的成像的眼睛的固定光、并根據(jù)接收的控制信號(hào)調(diào)整生成的固定光以輔助成像的眼睛與眼科系統(tǒng)的基準(zhǔn)組件之間的未對準(zhǔn)的減小。一些實(shí)施方式包括可聚焦到不同于固定光的第一焦點(diǎn)的第二焦點(diǎn)的定位器光。
[0023]在一些實(shí)施方式中，將眼睛與眼科系統(tǒng)對準(zhǔn)的方法可以包括由眼科成像設(shè)備生成患者的成像的眼睛的一部分的圖像、通過圖像處理器處理生成的圖像來確定成像的眼睛與成像設(shè)備的未對準(zhǔn)、以及通過未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)基于確定的未對準(zhǔn)來電子地生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)。
[0024]在一些實(shí)施方式中，確定未對準(zhǔn)可以包括識(shí)別圖像中的眼睛結(jié)構(gòu)、以及相對于成像設(shè)備的基準(zhǔn)確定眼睛結(jié)構(gòu)的位置。在一些實(shí)施方式中，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以包括由固定光源根據(jù)確定的未對準(zhǔn)生成固定光。
[0025]在一些實(shí)施方式中，生成固定光可以包括生成固定光以引導(dǎo)患者減小角度未對準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，生成固定光可以包括生成固定光以引導(dǎo)患者減小橫向未對準(zhǔn)，其中固定光源可以包括準(zhǔn)直器。
[0026]在一些實(shí)施方式中，生成固定光可以包括生成用于患者的未成像的眼睛的固定光，并且生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以包括根據(jù)確定的未對準(zhǔn)調(diào)整固定光以輔助患者減小未對準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，生成固定光可以包括生成用于患者的成像的眼睛的固定光，并且生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以包括根據(jù)確定的未對準(zhǔn)調(diào)整固定光以輔助患者減小未對準(zhǔn)。
[0027]在一些實(shí)施方式中，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以包括由構(gòu)臺(tái)控制器移動(dòng)成像系統(tǒng)的構(gòu)臺(tái)以減小橫向未對準(zhǔn)。
[0028]在一些實(shí)施方式中，確定未對準(zhǔn)可以包括通過圖像處理器處理圖像和未對準(zhǔn)信息確定角度和橫向未對準(zhǔn)，以及生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以包括調(diào)整固定光系統(tǒng)的固定光和構(gòu)臺(tái)控制器。在一些實(shí)施方式中，確定未對準(zhǔn)可以包括由定位器光系統(tǒng)將定位器光投影在成像的眼睛上、在由成像設(shè)備生成的圖像中定位頂端反射的定位器光、以及利用定位的頂端反射的定位器光確定未對準(zhǔn)信息。在一些實(shí)施方式中，確定未對準(zhǔn)信息可以包括確定與在頂端反射的定位器光與成像的眼睛結(jié)構(gòu)的位置之間的圖像中的向量相關(guān)的角度未對準(zhǔn)信息、以及確定與在成像系統(tǒng)的基準(zhǔn)與頂端反射的定位器光和成像的眼睛結(jié)構(gòu)的中的至少一個(gè)之間的圖像中的向量相關(guān)的橫向未對準(zhǔn)信息。
[0029]在一些實(shí)施方式中，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以包括通過調(diào)整固定光減小角度未對準(zhǔn)、以及通過操作構(gòu)臺(tái)控制器減小橫向未對準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，減小角度未對準(zhǔn)和減小橫向未對準(zhǔn)被迭代地重復(fù)。在一些實(shí)施方式中，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以包括將固定光投影到成像的眼睛上、和通過使得患者的頭橫向地移動(dòng)以對準(zhǔn)定位器光和固定光來減小橫向和角度未對準(zhǔn)。
[0030]在一些實(shí)施方式中，眼科系統(tǒng)可以包括生成患者的成像的眼睛的圖像的成像設(shè)備、通過處理生成的圖像確定成像的眼睛與成像設(shè)備的角度和橫向未對準(zhǔn)的圖像處理器、將固定光投影在患者的眼睛上以輔助角度未對準(zhǔn)的減小的固定光系統(tǒng)、以及調(diào)整系統(tǒng)的可移動(dòng)光學(xué)組件以減小橫向未對準(zhǔn)的構(gòu)臺(tái)。在一些實(shí)施方式中，眼科系統(tǒng)可以包括將指示器光投影在成像的眼睛上以提供用于圖像處理器的未對準(zhǔn)信息的指示器光系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1示出了眼睛。
[0032]圖2示出了眼科成像系統(tǒng)。`
[0033]圖3A-C示出了眼睛的未對準(zhǔn)。
[0034]圖4示出了具有未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)的眼科系統(tǒng)。
[0035]圖5A-E示出了圖像處理系統(tǒng)。
[0036]圖6A-B示出了固定光系統(tǒng)。
[0037]圖7A-C示出了未對準(zhǔn)減小方法。
[0038]圖8A-B示出了利用固定光的未對準(zhǔn)減小。
[0039]圖9A-B示出了確定角度未對準(zhǔn)的圖像處理方法。
[0040]圖10A-B示出了準(zhǔn)直的固定光系統(tǒng)。
[0041]圖11示出了具有構(gòu)臺(tái)的未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)。
[0042]圖12A-B示出了構(gòu)臺(tái)系統(tǒng)的操作。
[0043]圖13示出了床構(gòu)臺(tái)系統(tǒng)。
[0044]圖14示出了結(jié)合固定光與構(gòu)臺(tái)的系統(tǒng)。
[0045]圖15A-B示出了固定光與構(gòu)臺(tái)系統(tǒng)的操作。
[0046]圖16A-B示出了具有定位器光的系統(tǒng)。[0047]圖17A-B示出了處理角度與橫向未對準(zhǔn)的定位器光系統(tǒng)。
[0048]圖18示出了橫向與角度未對準(zhǔn)的減小。
[0049]圖19A-B示出了將固定光投影到患者的成像的眼睛上的固定光系統(tǒng)。
[0050]圖20A-B示出了具有兩個(gè)固定光的系統(tǒng)。
[0051]圖21示出了具有附加OCT成像系統(tǒng)的系統(tǒng)。
[0052]圖22示出了操作具有未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)的眼科系統(tǒng)的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0053]在此專利文件中的實(shí)施方式和實(shí)施例提供用于增大成像的眼睛與成像設(shè)備的對準(zhǔn)精度的眼科成像設(shè)備的固定光系統(tǒng)。
[0054]圖1相當(dāng)詳細(xì)地示出了人眼I。眼睛I包括接收并折射輸入光的角膜2、虹膜3、瞳孔4 (事實(shí)上為光進(jìn)入內(nèi)眼睛的開口)、以及將光集中在視網(wǎng)膜上的晶狀體5。此外，眼睛I包括劃定彩色的虹膜3和白色鞏膜7之間的界限的角膜緣6。
[0055]圖2示出了眼科成像系統(tǒng)10以及它的操作。患者8可以被放置于支撐物床上。成像光源11可以在成像的眼睛Ii上發(fā)出成像的光。由成像的眼睛Ii反射的成像的光的一部分可以被物鏡12聚集并且作為聚集的成像光13被引導(dǎo)到光學(xué)組件或光學(xué)系統(tǒng)14。光學(xué)組件14可以將聚集的成像光13引導(dǎo)到成像模塊15中。外科醫(yī)生或醫(yī)學(xué)專家可以分析由成像模塊15提供的圖像并且給出患者移動(dòng)成像的眼睛Ii以改善它與成像系統(tǒng)10的光軸的對準(zhǔn)的指令。在其它情況下，外科醫(yī)生可以手動(dòng)地操作成像的眼睛Ii以改善對準(zhǔn)。這些步驟可以被實(shí)踐以便為將患者接口對接到成像的眼睛Ii做準(zhǔn)備，或僅僅簡單地將眼睛與成像系統(tǒng)10對準(zhǔn)得更好?？梢允褂没颊呓涌诨蛘咻o助成像眼睛l1、或者用于執(zhí)行眼睛外科手術(shù)。在其它系統(tǒng)中，在對準(zhǔn)之后可以執(zhí)行非接觸式的成像手術(shù)。然而在其它系統(tǒng)中，對準(zhǔn)可以跟隨有診斷手術(shù)。在以上描述的系統(tǒng)中的任何一個(gè)中，眼科成像系統(tǒng)10僅僅為外科醫(yī)生提供有限的精度的圖像，因?yàn)榕c眼睛的對準(zhǔn)僅僅是近似的。
[0056]圖3A-B示出了在使用此類有限精度的眼科成像系統(tǒng)10之后，眼睛I和眼科成像系統(tǒng)10的剩余未對準(zhǔn)可以繼續(xù)存在。詳細(xì)地，眼科系統(tǒng)10的遠(yuǎn)端20可以是物鏡12、或接觸模塊、對接單元、遠(yuǎn)頂端、接口、或扁平模塊。在任何設(shè)計(jì)中，遠(yuǎn)端20可以包括支撐遠(yuǎn)端透鏡22的外殼21。一般地與遠(yuǎn)端透鏡22的光軸共享的眼科成像系統(tǒng)10的光軸28甚至在已經(jīng)執(zhí)行上述有限精度的對接程序之后可以保持與眼睛I的光軸9的未對準(zhǔn)。
[0057]圖3A示出了未對準(zhǔn)可以是以近似地位于垂直于光軸28的橫向平面的、眼睛的光軸9與成像系統(tǒng)10的光軸28之間的(Λ X，Ay)向量為特征的橫向未對準(zhǔn)。
[0058]圖3Β示出了未對準(zhǔn)還可以是角度未對準(zhǔn)。一般來說，角度未對準(zhǔn)的特征在于眼睛的光軸9與成像系統(tǒng)10的光軸28之間的(θ，φ)歐拉角。多數(shù)情況下，未對準(zhǔn)可以是橫向與角度未對準(zhǔn)的結(jié)合。
[0059]圖3C示出了在成像模塊15的成像接口上，任一未對準(zhǔn)可以表現(xiàn)為虹膜3與瞳孔4相對于諸如目標(biāo)圓之類的目標(biāo)模式17的位移。外科醫(yī)生可以對患者給出口頭指示以移動(dòng)成像的眼睛li，或基于此顯示的位移手動(dòng)地操作眼睛li。
[0060]然而，口頭指示可能對已經(jīng)迷失方向的患者是不清楚的，并且操作眼睛可能是麻煩的且不精確的。此外，患者很可能不做或抵抗外科醫(yī)生或?qū)＜业膭?dòng)作。[0061]一些眼科系統(tǒng)可以利用固定光以提供對患者的引導(dǎo)。然而，固定光設(shè)備仍然具有正如以上討論的缺點(diǎn)。一些設(shè)備提供可調(diào)節(jié)的固定光作為改善。然而，甚至在此類系統(tǒng)中，一般手動(dòng)地或機(jī)械地調(diào)整固定光的位置，仍然導(dǎo)致具有限制精度的調(diào)整處理。
[0062]圖4示出了可用于在改善的精度的情況下將成像的眼睛Ii與眼科系統(tǒng)100對準(zhǔn)的眼科成像系統(tǒng)100。眼科系統(tǒng)100可以包括眼科成像設(shè)備110、圖像處理器120和未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130。眼科成像設(shè)備110可以被配置為生成患者的成像的眼睛的一部分的圖像。圖像處理器120可以被配置為通過處理生成的圖像確定成像的眼睛與成像設(shè)備的未對準(zhǔn)、并且根據(jù)確定的未對準(zhǔn)生成控制信號(hào)。未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130可以被配置為接收控制信號(hào)并且生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)。
[0063]眼科成像設(shè)備110可以包括提供用于成像的眼睛Ii的成像光的成像光源111。成像光源111可以是單一光、例如4、6或8條光的環(huán)、或具有連續(xù)環(huán)形形狀的光源。物鏡112可以聚集由成像的眼睛Ii返回的一小部分成像光、并且將它作為聚集的成像光113指向光學(xué)組件114。光學(xué)組件114可以將聚集的成像光113引導(dǎo)向成像模塊115。一般說來，光學(xué)組件114可以是相當(dāng)復(fù)雜的，包括許多透鏡和鏡子。光學(xué)組件114還可以是多功能的，例如還被配置為將外科激光束引導(dǎo)到成像的眼睛li。成像模塊115可以經(jīng)由成像接口提供用于成像系統(tǒng)100的操作員的圖像。
[0064]在一些實(shí)施方式中，眼科的成像設(shè)備110可以包括顯微鏡、眼科顯微鏡、或立體顯微鏡。這些顯微鏡的成像接口可以包括這些顯微鏡的目鏡。
[0065]在一些實(shí)施方式中，眼科成像設(shè)備110可以至少部分電子地生成圖像。例如，眼科成像設(shè)備110的成像模塊115可以包括感測聚集的成像光113的電子傳感系統(tǒng)。電子傳感系統(tǒng)可以包括電荷耦合器件(CCD)陣列、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)陣列、像素陣列、或感測聚集的圖像光 113的電子傳感器陣列。
[0066]在這些電子成像系統(tǒng)中，成像模塊115還可以包括作為成像接口的電子顯示器系統(tǒng)。這些電子顯示器可以基于感測的光113顯示成像的眼睛Ii的一部分的電子圖像。此電子顯示器或成像接口可以是例如發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)LED (OLED)顯示器、有源矩陣OLED (AMOLED)顯示器、等離子體屏幕、電子顯示器、計(jì)算機(jī)顯示器、液晶顯示器(IXD)屏幕、陰極射線管(CRT)顯示器、視頻模塊、視頻顯微鏡顯示器、立體視頻顯微鏡顯示器、高清晰度(HD)視頻顯微鏡、基于處理器的圖像系統(tǒng)、電子或數(shù)字類型的光學(xué)機(jī)械投影機(jī)、或可由電動(dòng)機(jī)械致動(dòng)器移動(dòng)的光源。在一些實(shí)施方式中，成像系統(tǒng)的上述元件可以被組合。
[0067]在一些實(shí)施方式中，眼科成像設(shè)備110可以包括如參考圖21中描述的光學(xué)相干層析(OCT)成像系統(tǒng)。
[0068]在一些實(shí)施方式中，未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130可以包括在光學(xué)組件114的其它部分中的物鏡112。
[0069]圖像處理器120可以被配置為識(shí)別由成像設(shè)備110生成的圖像中的眼睛結(jié)構(gòu)、并且相對于成像設(shè)備的基準(zhǔn)確定眼睛結(jié)構(gòu)的位置。成像設(shè)備的基準(zhǔn)可以是眼科系統(tǒng)的物鏡112、患者模塊、對接端、接口、接觸透鏡、瞳孔、觀看框、基準(zhǔn)框、以及內(nèi)部透鏡。成像模塊115可以被配置為生成與基準(zhǔn)相關(guān)的基準(zhǔn)模式以輔助圖像處理器確定成像的眼睛與成像設(shè)備的未對準(zhǔn)。類似于目標(biāo)模式17的目標(biāo)圓可以是此類基準(zhǔn)模式。其它基準(zhǔn)模式可以包括十字叉、多個(gè)圓以及他們的組合。[0070]圖像處理器120可以被配置為識(shí)別角膜緣6為眼睛結(jié)構(gòu)。圖像處理也可以基于瞳孔4，但是常常角膜緣6形成更規(guī)則的圓并且因此最適合用于圖像處理。
[0071]圖5A-E示出了在操作中，圖像處理器120可以例如通過分析圖像的鄰近像素的對比或梯度首先識(shí)別成像的眼睛Ii的一個(gè)或多個(gè)眼睛結(jié)構(gòu)。
[0072]圖5A示出了圖像處理器120可以執(zhí)行圖像的徑向掃描并且沿著掃描記錄像素的亮度、顏色或二者。可以以不同的方法選擇徑向掃描的中心。此外，可以使用諸如圓形、線性、矩形、網(wǎng)孔類型、2D之類的非徑向掃描以及許多其它類型掃描。
[0073]接下來，圖像處理器120可以沿著掃描將高梯度或高對比度像素121識(shí)別為記錄的亮度或顏色變化最快的像素。高對比度或高梯度線122可以通過連接鄰近掃描的高梯度/對比度像素定義。此類高梯度/對比度線可以利用強(qiáng)烈不同的亮度或顏色分隔眼睛區(qū)域，并且因此可以是諸如角膜緣6或瞳孔4之類的眼睛結(jié)構(gòu)的有用指示符。機(jī)器視力和圖像處理的許多其它方法在本領(lǐng)域已知以確定結(jié)構(gòu)和它們的邊界，其可代替上述高梯度/對比度方法而被使用。[0074]圖5B示出了隨后圖像處理器120可以擬合探針函數(shù)，諸如將圓124或橢圓擬合到識(shí)別的高梯度/對比度線以識(shí)別諸如角膜緣6或瞳孔4之類的圓形眼睛結(jié)構(gòu)。擬合可以采取若干形式。在一些情況下，可以移動(dòng)擬合圓124的中心和半徑以使得擬合圓覆蓋具有最高精度的高梯度/對比度線。精度可以被量化，例如將平均徑向距離Λ的量值定義為通過沿著諸如4、6、或8條線之類的預(yù)設(shè)數(shù)目的線的、平方的擬合圓124和高梯度/對比度線122之間的徑向距離的平均值的平方根?？梢酝ㄟ^在由搜索算法控制的擬合圓124的中心的坐標(biāo)(Cx，Cy)周圍移動(dòng)來改變平均徑向距離Λ的此量值。這里，U，y)坐標(biāo)系統(tǒng)可以例如被附著到成像模塊115的接口的基準(zhǔn)系統(tǒng)。圖5B示出了 4條線實(shí)施方式，其中平均徑向距離被定義為
[0075].Δ = [ ( Δ I2+ Δ 22+ Δ 32+ Δ 42) /4]1/2
[0076]圖5C示出了當(dāng)搜索算法通過移位擬合圓124’的中心的坐標(biāo)(Cx，Cy)達(dá)到平均徑向距離Λ的最小值時(shí)，移位的擬合圓124’變?yōu)榛旧吓c由高梯度/對比度線122定義的眼睛結(jié)構(gòu)同心。這一點(diǎn)可以從例如各個(gè)徑向距離的一致性看出:Λ 1= Δ 2= Δ 3= Δ 4。相應(yīng)地，移位的擬合圓124’的中心坐標(biāo)(Cx，Cy)基本上與對應(yīng)于高梯度/對比度線122的眼睛結(jié)構(gòu)的中心的坐標(biāo)(Ox, Oy) —致。當(dāng)移位的擬合圓124’變?yōu)榕c眼睛結(jié)構(gòu)122同心時(shí)此方法被終止，但是兩個(gè)結(jié)構(gòu)的半徑仍然不同。
[0077]圖OT-E示出了一些實(shí)施方式也可以在通過調(diào)整移位的擬合圓124’的半徑達(dá)到同心狀態(tài)直到得到全局極小值Λ (min)后通過繼續(xù)搜索來確定眼睛結(jié)構(gòu)的半徑。對于精確的圓形結(jié)構(gòu)也許可能達(dá)到Λ (min)=0絕對全局極小值。只要達(dá)到全局極小值Λ (min),半徑調(diào)整的擬合圓124”的半徑基本上等于諸如角膜緣6之類的眼睛結(jié)構(gòu)的半徑。
[0078]在一般情況下，圖像處理器120可以能在或者沒在調(diào)整它的半徑情況下將擬合圓124擬合到高梯度/對比度線122并且因此斷定由高對比度線122指示的眼睛結(jié)構(gòu)是圓形的。接下來，圖像處理器120可以確定像素的顏色跨高梯度/對比度線122從白色變化到非白色。這些獲得可以足以使圖像處理器120推斷它識(shí)別出成像的眼睛Ii的圓形的角膜緣6。
[0079]在此擬合處理期間，圖像處理器120確定角膜緣6的中心的坐標(biāo)，由于角膜緣6是與移位的擬合圓124’同心并且因此角膜緣6的中心位于與移位的擬合圓124'的中心相同的(Cx，Cy)坐標(biāo)。因此，圖像處理器120可以確定將角膜緣6的中心的(Cx，Cy)坐標(biāo)連接到目標(biāo)模式117的已知中心坐標(biāo)的未對準(zhǔn)向量143。未對準(zhǔn)向量143可以由未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130使用以減小成像的眼睛Ii與眼科系統(tǒng)100的未對準(zhǔn)，如下面描述。
[0080]圖6A-B示出了眼科成像系統(tǒng)100的實(shí)施方式，其中未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130包括固定光源140。固定光源140可以將固定光145投射到患者8的非成像的控制眼睛Ic中?；颊?可以被指示利用控制眼睛Ic聚焦或跟隨固定光145。未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130的未對準(zhǔn)減小響應(yīng)可以是固定光145的調(diào)整。
[0081]圖7A示出了成像模塊115可以經(jīng)由它的成像接口通過同時(shí)顯示成像的眼睛Ii的圖像部分和諸如目標(biāo)圓之類的基準(zhǔn)或目標(biāo)模式117來輔助成像的眼睛Ii與眼科成像設(shè)備110的基準(zhǔn)組件的未對準(zhǔn)的確定。
[0082]成像設(shè)備110的基準(zhǔn)組件可以是物鏡112、患者模塊、對接端、接口、接觸透鏡、瞳孔、觀看框、基準(zhǔn)框、眼科系統(tǒng)的內(nèi)部透鏡、或任何相等物。
[0083]目標(biāo)模式117的位置或顯示可以被固定到基準(zhǔn)組件，實(shí)際上指示基準(zhǔn)組件的位置。因此，由成像模塊115對成像的眼睛Ii的圖像部分和目標(biāo)模式117的同時(shí)顯示可以有效地輔助成像的眼睛Ii的未對準(zhǔn)的確定。
[0084]圖像處理器120可 以分析成像的眼睛Ii和目標(biāo)模式117的同時(shí)顯示的圖像部分并且計(jì)算未對準(zhǔn)。上面密集地描述了計(jì)算未對準(zhǔn)的細(xì)節(jié)。圖像處理器120可以通過生成未對準(zhǔn)向量143概括計(jì)算的未對準(zhǔn)的方向和量值?；诖宋磳?zhǔn)向量143，圖像處理器120可以計(jì)算未對準(zhǔn)減小向量144以被未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130使用以減小或消除計(jì)算的未對準(zhǔn)。一般說來，減小向量144不必與未對準(zhǔn)向量143相同或簡單地相反，因?yàn)樗硎疚磳?zhǔn)減小系統(tǒng)將如何被調(diào)整以減小或消除未對準(zhǔn)。因而，未對準(zhǔn)減小向量144也取決于未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130與眼睛I的距離和其它因素，并且因此可以指代各種未對準(zhǔn)減小度量。
[0085]接下來，圖像處理器120可以根據(jù)確定的未對準(zhǔn)減小向量144生成用于固定光源140的固定光控制信號(hào)。
[0086]在一些實(shí)施方式中，不必須顯示眼睛部分和目標(biāo)模式117的圖像。相反地，它們可以由成像設(shè)備110僅僅以電子、對系統(tǒng)操作員或外科醫(yī)生不可見的形式為圖像處理器120提供。
[0087]一些圖像處理器120沒有利用圖5B-E的擬合圓124。反而，這些實(shí)施方式可以(a)直接地沿著η個(gè)線確定高對比度線122和目標(biāo)模式117之間的未對準(zhǔn)距離Λ *1…Λ *η，如上所述，其中η是整數(shù)；并且(b)執(zhí)行搜索算法以得到與高對比度線122對應(yīng)的眼睛結(jié)構(gòu)相對于目標(biāo)模式117或成像系統(tǒng)100的另一個(gè)基準(zhǔn)的未對準(zhǔn)。不同于先前描述的方法的是，在本方法中目標(biāo)模式117是以成像設(shè)備110為中心，然而在先前系統(tǒng)中，在中間步驟中擬合圓124被移位到與眼睛結(jié)構(gòu)同心并且然后確定擬合圓相對于目標(biāo)模式117的未對準(zhǔn)。
[0088]搜索算法可以例如基于最小化諸如上述平均未對準(zhǔn)Λ之類的未對準(zhǔn)度量、或基于在相反方向使未對準(zhǔn)距離Λ *1…Λ *η對稱，等等。在搜索之后，可以確定未對準(zhǔn)向量143以特征化未對準(zhǔn)。圖像處理器120然后可以基于確定的未對準(zhǔn)向量143計(jì)算未對準(zhǔn)減小向量144并向固定光源140輸出與未對準(zhǔn)減小向量144對應(yīng)的固定光控制信號(hào)。
[0089]圖7Β示出了固定光源140可以接收固定光控制信號(hào)并且根據(jù)接收到的固定光控制信號(hào)生成、投射、或顯示固定光145。例如，如果成像的眼睛Ii的未對準(zhǔn)處于成像系統(tǒng)110的基準(zhǔn)框中的左上方向，如圖7A中由未對準(zhǔn)向量143所示，則圖像處理器120可以計(jì)算未對準(zhǔn)減小向量144f，通過該未對準(zhǔn)減小向量144f，固定光145被調(diào)整到右下方向，以使得如果控制眼睛Ic跟隨調(diào)整后的固定光145，則成像的眼睛Ii的未對準(zhǔn)143將基本上被減小、或最佳地甚至被消除。
[0090]固定光源140可以首先生成并且顯示固定光145，并且然后根據(jù)接收的固定光控制信號(hào)移動(dòng)顯示的固定光145。由于控制眼睛Ic與成像的眼睛Ii的移動(dòng)密切地追蹤彼此，因此隨著由患者根據(jù)顯示的固定光145移動(dòng)控制眼睛lc，成像的眼睛Ii以相關(guān)的方式移動(dòng)。因?yàn)槌上竦难劬i與控制眼睛Ic的移動(dòng)之間的此相關(guān)性，固定光系統(tǒng)120可以輔助成像的眼睛相對于眼科成像系統(tǒng)110的未對準(zhǔn)的減小。
[0091]其它實(shí)施例可以根據(jù)固定光控制信號(hào)在適當(dāng)?shù)剡x定的位置處由固定光源140簡單地顯示固定光145，而不是移動(dòng)它。在這些實(shí)施例的任何一個(gè)中，患者可以被指示以利用控制眼睛Ic跟隨、或聚焦于固定光145。
[0092]固定光源140可以包括LED陣列、等離子屏幕、電子顯示器、計(jì)算機(jī)顯示器、IXD屏幕、視頻模塊、電子或數(shù)字類型的光學(xué)機(jī)械投影儀、陰極射線管顯示器、裂隙燈、基于處理器的圖像系統(tǒng)、以及可由電動(dòng)機(jī)械致動(dòng)器移動(dòng)的光源。
[0093]圖7C示出了在患者利用控制眼睛Ic跟隨固定光145的調(diào)整之后，成像的眼睛Ii可以變?yōu)閷?shí)質(zhì)上以目標(biāo)模式117為中心并且因此與成像系統(tǒng)100的光軸28對準(zhǔn)。實(shí)施方式可以不調(diào)整目標(biāo)模式1 17的半徑以擬合角膜緣6的半徑，因此這些圓可以表現(xiàn)為僅僅同心的,而不是重疊的。
[0094]圖6B示出了在一些實(shí)施例中用于患者8的眼科系統(tǒng)100的外形。左邊面板顯示成像的眼睛Ii看得見由例如六個(gè)成像光源111圍繞的物鏡112。右邊面板顯示非成像的/控制眼睛Ic看得見顯示在固定光源140上的固定光145。在這實(shí)施例中，固定光源140可以是LCD屏幕或相等物，并且固定光145可以是顯示在暗的LCD屏幕的上的亮點(diǎn)。
[0095]為了簡化在兩個(gè)眼上的手術(shù)，一些實(shí)施例可以包括兩個(gè)固定光源140，一個(gè)在物鏡112的每一側(cè)。
[0096]在一些實(shí)施方式中，圖像處理器120可以顯示例如用于告知醫(yī)學(xué)專家或外科醫(yī)生的已處理的圖像。在其它實(shí)施方式中由圖像處理器120處理的圖像的至少一部分可以不被成像系統(tǒng)100顯示，僅僅由成像設(shè)備110以電子形式提供給圖像處理器120。
[0097]圖8A-B示出了當(dāng)眼睛的未對準(zhǔn)是純角度的時(shí)的情況，如關(guān)于圖3B論述的。如前所述，成像的眼睛Ii的光軸9i可以相對于成像系統(tǒng)100的光軸28轉(zhuǎn)動(dòng)歐拉角(θ，φ)。相應(yīng)地，控制眼睛Ic的光軸9c可以相對于固定光145也沿著其傳播的固定光源140的軸近似地轉(zhuǎn)動(dòng)相同的歐拉角(9，Φ) O
[0098]圖9A-B示出了被配置為分析圖8A-B的角度未對準(zhǔn)的圖像處理器120的操作。首先，圖像處理器120可以通過識(shí)別圖像的高梯度/對比度線122識(shí)別成像的眼睛Ii的諸如角膜緣6i之類的各種眼睛結(jié)構(gòu)，如上所述。
[0099]圖9A示出了雖然對準(zhǔn)的角膜緣6ia將表現(xiàn)為圓，但是在角度未對準(zhǔn)的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)的角膜緣6ir從圖像處理器120的觀點(diǎn)看表現(xiàn)為橢圓。因此，操作中圖像處理器120將不能成功地對將擬合圓124作為探針函數(shù)擬合到高梯度/對比度線122。[0100]圖9B示出了只要圖像處理器120不能成功擬合擬合圓124則它可以試圖將擬合橢圓124’擬合到高梯度/對比度線122’以識(shí)別轉(zhuǎn)動(dòng)的角膜緣6ir或轉(zhuǎn)動(dòng)的瞳孔4ir。長寬比a/c，即，擬合橢圓124’的短軸與長軸的長度的比率可用于確定成像的眼睛Ii的角度未對準(zhǔn)的歐拉角(θ，Φ)。
[0101]圖SB示出了只要圖像處理器120成功從擬合到高梯度/對比度線122’的擬合橢圓124’的長寬比a/c確定角度未對準(zhǔn)的歐拉角(θ，Φ)，它就可以計(jì)算固定光145應(yīng)該被在固定光源140上移動(dòng)的未對準(zhǔn)減小向量144fa。此未對準(zhǔn)減小向量144fa可以被構(gòu)造以使得如果控制眼睛Ic跟隨由角度未對準(zhǔn)減小向量144fa調(diào)整的固定光145，如由實(shí)體黑色箭頭指示的，則可以減小或可能甚至消除角度未對準(zhǔn)。這里未對準(zhǔn)減小向量144fa的f標(biāo)記指示未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130具有固定光140類型，并且a標(biāo)記指代角度未對準(zhǔn)。
[0102]圖10A-B示出了橫向未對準(zhǔn)Λ的情況。固定光源140可以包括可以被配置為生成固定光145以引導(dǎo)患者有效率地減小橫向未對準(zhǔn)Λ的準(zhǔn)直器142。準(zhǔn)直器142可以生成具有實(shí)質(zhì)上平行的光線的固定光145，就像它已經(jīng)由光源在無限遠(yuǎn)生成一樣。因此，只有當(dāng)患者8沿固定光145的線直線地查找時(shí)他/她才可以看見此準(zhǔn)直的固定光145。因此，在準(zhǔn)直的固定光145被沿著系統(tǒng)的光軸28投影的系統(tǒng)中，當(dāng)患者操縱以調(diào)整成像的眼睛以看見準(zhǔn)直的固定光145時(shí),成像的眼睛的光軸9i平行于系統(tǒng)光軸28。
[0103]操作中，圖像處理器120可以從對成像的眼睛Ii的圖像分析中確定成像的眼睛的橫向未對準(zhǔn)Λ，并且計(jì)算對應(yīng)的未對準(zhǔn)減小向量144fl，標(biāo)記I指代在此固定光系統(tǒng)中由標(biāo)記f指代的橫向未對準(zhǔn)的。圖像處理器120然后可以生成表示運(yùn)算的未對準(zhǔn)減小向量144fl的固定光控制信號(hào)以被發(fā)給固定光源140。一接收到固定光控制信號(hào)，固定光源140就可以利用未對準(zhǔn)減小向量144fl移動(dòng)或調(diào)整準(zhǔn)直的固定光145，由實(shí)線箭頭顯示?；颊?可以被指示以移動(dòng)他的/她的頭以找到調(diào)整的準(zhǔn)直的固定光145。為了實(shí)際上看見準(zhǔn)直的固定光145，患者8將不得不橫向地移動(dòng)他的/她的頭直到實(shí)質(zhì)上消除橫向未對準(zhǔn)Λ。
[0104] 圖11示出了包括被配置為從圖像處理器120接收固定光控制信號(hào)并且因此移動(dòng)構(gòu)臺(tái)155的構(gòu)臺(tái)控制器150的未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130的實(shí)施方式，其中構(gòu)臺(tái)155被配置為移動(dòng)成像設(shè)備110的可移動(dòng)部分。移動(dòng)構(gòu)臺(tái)155的電動(dòng)機(jī)或致動(dòng)器可以屬于構(gòu)臺(tái)控制器150或者構(gòu)臺(tái)155。成像設(shè)備110的可移動(dòng)部分可以是物鏡112或者光學(xué)組件114的一部分。在此實(shí)施方式中，未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括構(gòu)臺(tái)控制器150移動(dòng)構(gòu)臺(tái)155以減小橫向未對準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，構(gòu)臺(tái)155可以屬于眼科成像設(shè)備110。
[0105]圖12A-B示出了圖11所述的基于構(gòu)臺(tái)的系統(tǒng)的操作。常常情況是成像的眼睛Ii的角度未對準(zhǔn)是極小的，因此調(diào)整處理的主要意圖是減小光軸9i相對于成像設(shè)備110的光軸28的橫向未對準(zhǔn)。此橫向未對準(zhǔn)、或位移可以由未對準(zhǔn)向量143 (Δ X，Δ y)、或此未對準(zhǔn)向量143的量值Λ (如例如涉及圖3Α論述的)來特征化。
[0106]圖12Α示出了圖像處理器120可以分析成像的眼睛Ii的圖像、確定未對準(zhǔn)向量(Δ X, Δ y)、然后確定對應(yīng)的未對準(zhǔn)減小向量144gl、并且將表示未對準(zhǔn)減小向量144gl的控制信號(hào)輸出到構(gòu)臺(tái)控制器150。這里標(biāo)記g指代構(gòu)臺(tái)類型未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130。
[0107]這些基于構(gòu)臺(tái)的系統(tǒng)的一些方面不同于圖6-10所述的那些固定光系統(tǒng)。在這些基于構(gòu)臺(tái)的系統(tǒng)中，不一定要求患者移動(dòng)成像的眼睛li，因?yàn)闃?gòu)臺(tái)155被配置為移動(dòng)成像設(shè)備110的可移動(dòng)部分以減小或消除橫向未對準(zhǔn)。[0108]圖12B示出了構(gòu)臺(tái)控制器150可以響應(yīng)于控制信號(hào)利用橫向未對準(zhǔn)減小向量144gl移動(dòng)構(gòu)臺(tái)155以消除橫向未對準(zhǔn)Λ并且將成像的眼睛的光軸9i與成像設(shè)備110的光軸28對準(zhǔn)。
[0109]在實(shí)踐中，眼科外科醫(yī)生常常面對上述角度和橫向未對準(zhǔn)的組合。未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130的高級的單分量實(shí)施方式可以能減小或消除這兩個(gè)未對準(zhǔn)，如接下來描述的。
[0110]例如，在僅僅具有固定光源140組件的未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130中，在第一階段，圖像處理器120可以遵循圖9所述的方法以計(jì)算成像的眼睛Ii的角度未對準(zhǔn)。然而，角膜緣6i的橢圓畸變可以由角度未對準(zhǔn)和橫向未對準(zhǔn)二者引起并且這兩個(gè)效果需要被分離。
[0111]在實(shí)施方式中，圖像處理器120可以將固定光145投影在適當(dāng)?shù)牡谝晃恢锰幉⑶一颊呖梢员恢甘疽跃劢乖诖艘淮握{(diào)整的固定光145。從測量角膜緣6i的橢圓度、對第一位置和成像接口 115上的眼睛的位置的認(rèn)識(shí)中，圖像處理器120可以確定橫向和角度未對準(zhǔn)?；诖_定的橫向未對準(zhǔn)，患者可以被指示將成像的眼睛Ii移動(dòng)到成像設(shè)備110的中心。可以迭代地執(zhí)行此處理以達(dá)到足夠的精度。有時(shí)固定光145可以被再調(diào)整并且橢圓度被重測量以輔助處理。 [0112]在眼睛被利用足夠的精度集中之后，圖像處理器120可以再次將固定光145典型地調(diào)整到與成像設(shè)備Iio的中心對應(yīng)的第二位置。聚焦在兩次調(diào)整的固定光145的患者8也可以消除角度未對準(zhǔn)。
[0113]角膜緣6i的外觀橢圓性除兩個(gè)類型的未對準(zhǔn)之外也可以具有第三原因:常常角膜緣6i本身不完全是圓的。在一些實(shí)施方式中，圖像處理器120可以需要執(zhí)行高級的圖像處理算法以分開橢圓性的三個(gè)原因。高級的圖像處理可以包括適當(dāng)?shù)馗櫵x定的品質(zhì)函數(shù)或?qū)D像的光學(xué)畸變的分析。品質(zhì)函數(shù)的示例可以是擬合的橢圓的面積。
[0114]類似地，單分量的基于構(gòu)臺(tái)的未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130可以也能在單獨(dú)的階段校正兩個(gè)類型的未對準(zhǔn)。
[0115]如果上述兩階段法僅僅減小兩個(gè)未對準(zhǔn)但不消除它們，則可以迭代地重復(fù)兩個(gè)階段以消除兩個(gè)類型的未對準(zhǔn)。各種優(yōu)化及其他搜索算法可用于便于此類迭代方法。
[0116]圖13示出了包括由經(jīng)床構(gòu)臺(tái)控制器160控制并移動(dòng)的支撐物/床構(gòu)臺(tái)165移動(dòng)的諸如床168之類的可移動(dòng)患者支撐物的未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130的實(shí)施方式。一從圖像處理器120接收到控制信號(hào)，構(gòu)臺(tái)控制器160就可以依據(jù)橫向未對準(zhǔn)減小向量144bl移動(dòng)支撐物/床構(gòu)臺(tái)165，其又移動(dòng)患者支撐物/床168。這里b標(biāo)記代表床168。
[0117]此實(shí)施方式的方面包括成像設(shè)備110中的光學(xué)元件的相對位置在常規(guī)操作期間不被改變，因此可以維持對準(zhǔn)的高標(biāo)準(zhǔn)和光學(xué)組件的精度。同時(shí)，患者支撐物168的重量和物理尺寸比物鏡112的大許多，因此患者支撐物168的高精度調(diào)整具有它自己的挑戰(zhàn)。
[0118]圖14示出了未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130的一些實(shí)施方式可以包含兩個(gè)固定光系統(tǒng)140-145和構(gòu)臺(tái)系統(tǒng)150-155。這樣一個(gè)綜合的未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130可以允許外科醫(yī)生以有效率的方式減小并消除兩個(gè)類型的未對準(zhǔn)。
[0119]圖15A-B示出了在一些實(shí)施例中，圖像處理器120可以能通過上述方法確定橫向和角度未對準(zhǔn)并且指導(dǎo)固定光源140和構(gòu)臺(tái)控制器150減小未對準(zhǔn)。
[0120]圖15A示出了一般情況，其中成像的眼睛兼?zhèn)錂M向未對準(zhǔn)Λ或(Λχ，Ay)和角度未對準(zhǔn)(θ，φ)。為了處理此類情況，圖像處理器120可以被配置為分析圖像并且計(jì)算橫向未對準(zhǔn)減小向量1441和角度未對準(zhǔn)減小向量144a。如前所述，有未對準(zhǔn)的許多不同的度量，其可以用角度、線性、百分比及其他變量表示。術(shù)語“未對準(zhǔn)向量”可以指代任何變量、度量以及他們的組合。
[0121]圖15B示出了患者可以被指示以跟隨由角度未對準(zhǔn)減小向量144fa調(diào)整的固定光145以消除角度未對準(zhǔn)。然后構(gòu)臺(tái)控制器150可以利用橫向未對準(zhǔn)減小向量144gl調(diào)整構(gòu)臺(tái)155以消除橫向未對準(zhǔn)。具有此類構(gòu)臺(tái)155的綜合實(shí)施例可以有效率并且高精度地減小橫向未對準(zhǔn)，因?yàn)樗鼈儾灰蕾嚮颊邫M向地移動(dòng)成像的眼睛。
[0122]可以以相反的次序或在交替重復(fù)的階段執(zhí)行對準(zhǔn)減小的兩個(gè)階段。參考圖13，構(gòu)臺(tái)還可以是支撐構(gòu)臺(tái)165，移動(dòng)患者支撐物168而不是物鏡112或光學(xué)組件114的可移動(dòng)部分。
[0123]圖16A-B示出了在一些綜合系統(tǒng)中，圖像處理器120可以被被配置為通過處理圖像和附加的未對準(zhǔn)信息確定角度和橫向未對準(zhǔn)。
[0124]未對準(zhǔn)信息可以由定位器光源170產(chǎn)生。定位器光源170可以生成可以被由光束分離器171耦合到主光路中的定位器光175。光學(xué)組件114，特別是物鏡112可以將定位器光175引導(dǎo)或投影在成像的眼睛Ii上。
[0125]如果成像的眼睛Ii可以由反射球面或反射球面的至少一部分近似，則標(biāo)準(zhǔn)幾何因子顯示反射回到物鏡112中的平行于光軸28的定位器光175的部分是被從球面眼睛I的頂點(diǎn)反射的光。此反射光將要被稱為頂端反射的定位器光177。其他光線被顯示以反射離開系統(tǒng)光軸28。
[0126]圖16B示出了頂端反射的定位器光177的圖像177i可以由圖像處理器120在由成像設(shè)備110在成像模塊115上生成的總體圖像中檢測，如由白色點(diǎn)所示。
[0127]對于相對于系統(tǒng)光軸28具有橫向未對準(zhǔn)Λ的球面成像的眼睛li，頂端反射的定位器光177i的白色點(diǎn)圖像不與由實(shí)十字指示的系統(tǒng)光`軸重合。應(yīng)當(dāng)注意雖然白點(diǎn)和黑色十字的相對位置與圖像眼睛的可能的角度未對準(zhǔn)無關(guān)。因此，對于球面眼睛，連接成像的頂端反射的定位器光177i與系統(tǒng)光軸28的十字標(biāo)記的向量可以提供用于使圖像處理器120能夠與角度未對準(zhǔn)獨(dú)立地確定橫向未對準(zhǔn)的圖像處理器120的附加的對準(zhǔn)信息。
[0128]圖17A-B示出了成像的眼睛更適當(dāng)?shù)乇唤橹饕蛎妫哂信c角膜2對應(yīng)的伸出的輔助球面。圖像處理器120的一些實(shí)施方式可以被配置為通過基于此更真實(shí)的模型分析成像的頂端反射的定位器光177i確定未對準(zhǔn)信息。對于這分析，圖像處理器120可以使用一個(gè)或多個(gè)擬合參數(shù)，或手術(shù)前成像測量的結(jié)果。
[0129]圖17A-B不出了具有同時(shí)角度未對準(zhǔn)(θ, φ)與橫向未對準(zhǔn)Λ的一般情況。如果成像的眼睛Ii僅僅具有橫向未對準(zhǔn)Λ，則頂端反射的定位器光177i的圖像點(diǎn)與在圖17B中由實(shí)X指示的角膜緣6ic的中心重合。雖沒有直接地檢測此角膜緣中心6ic，但是可以例如通過將擬合圓124擬合到角膜緣6i的圖像計(jì)算。
[0130]因此，連接頂端反射的定位器光177i的圖像點(diǎn)與角膜緣中心6ic的向量或距離是能被圖像處理器120使用以生成用于固定光源140的未對準(zhǔn)減小向量144fa以校正此角度未對準(zhǔn)的主要或純的角度未對準(zhǔn)信息的示例。
[0131]另一方面，當(dāng)考慮眼睛的復(fù)雜形狀時(shí)，確定例如系統(tǒng)光軸28與成像的眼睛Ii的中心Ix之間的橫向位移Λ可以比在圖16Α-Β中的手術(shù)更具挑戰(zhàn)。因此，在第一階段，系統(tǒng)100的操作員可以調(diào)整固定光145并且指示患者聚焦在調(diào)整的固定光145直到角膜緣中心6ic與頂端反射的定位器光177i的圖像點(diǎn)重疊或重合，因此消除角度未對準(zhǔn)并將系統(tǒng)光軸28與成像的眼睛的光軸9i對準(zhǔn)。
[0132]在后續(xù)的第二階段中，在由實(shí)十字指示的系統(tǒng)光軸28與頂端反射的定位器光177?和角膜緣中心6ic (實(shí)X)的重疊圖像點(diǎn)之間的距離或向量可以提供橫向未對準(zhǔn)消息。圖像處理器120可以利用此橫向未對準(zhǔn)信息計(jì)算橫向未對準(zhǔn)減小向量144gl并且將對應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送到構(gòu)臺(tái)控制器150。在響應(yīng)中，構(gòu)臺(tái)控制器150可以利用橫向未對準(zhǔn)減小向量144gl調(diào)整構(gòu)臺(tái)155。
[0133]上述原理的許多相等的實(shí)施方式也可以被實(shí)踐，例如以重復(fù)迭代步驟或顛倒次序執(zhí)行第一和第二階段。
[0134]圖18示出了未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130的一些實(shí)施方式被配置為通過上述操作減小或甚至消除角度和橫向未對準(zhǔn)二者。如圖所示，可以僅僅通過成像的眼睛Ii的移動(dòng)、或通過成像的眼睛Ii的互補(bǔ)的橫向運(yùn)動(dòng)(Λ X, Δ y)和成像設(shè)備110的(Λ X' , Δ y')減小橫向未對準(zhǔn)。
[0135]一旦已經(jīng)由未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130減小或消除兩個(gè)類型的未對準(zhǔn)后，眼科系統(tǒng)100的操作員可以降低被配置為對接到患者的成像的眼睛Ii的患者接口 180。此患者接口 180可以使成像的眼睛Ii不動(dòng)以保持它固定以用于后續(xù)的程序。這些程序可以包括診斷程序、成像程序和眼科外科程序。
[0136]詳細(xì)地，眼科系統(tǒng)100的物鏡112可以包括包含在物鏡外殼112-2中的遠(yuǎn)端物鏡透鏡112-1。患者接口 180可以包括接口透鏡、包含在接口外殼180-2中的有時(shí)也稱扁平感光片180-1的接觸透鏡。患者接口 180可以被附著于物鏡112或成像系統(tǒng)110的遠(yuǎn)端。在其它實(shí)施例中，患者接口 180的一`部分可以可附著于眼睛并且其他部分可附著于成像系統(tǒng)110的遠(yuǎn)端。患者接口 180可以利用吸入環(huán)或真空裙180-3可附著于眼睛。
[0137]在這些結(jié)構(gòu)中，患者接口 180可以在已經(jīng)完成成像的眼睛Ii與成像設(shè)備110的對準(zhǔn)之后與成像的眼睛Ii對接。在其它實(shí)施例中，患者接口 180可以以迭代的方式與成像的眼睛Ii對接。首先，可以使得成像的眼睛Ii與成像設(shè)備110對準(zhǔn)。第二，患者接口可以被降低到成像的眼睛Ii上以接觸，但是仍然允許成像的眼睛Ii有一些移動(dòng)。但是因?yàn)樵诘谝浑A段期間成像的眼睛Ii可能已經(jīng)移動(dòng)、或圖像處理器120可能沒有完全地確定對準(zhǔn)，所以在第三階段中可以重復(fù)對準(zhǔn)程序并且可以由圖像處理器120計(jì)算一個(gè)或多個(gè)新的未對準(zhǔn)減小向量。第四，可以利用重新計(jì)算的未對準(zhǔn)減小向量重新對準(zhǔn)成像的眼睛li。這些局部的或階梯式的階段可以繼之以患者接口 180在成像眼睛Ii上的完全強(qiáng)度的對接，防止成像設(shè)備110和成像的眼睛Ii的進(jìn)一步相對移動(dòng)。
[0138]圖19A-B示出了在眼科系統(tǒng)100’的一些實(shí)施例中，固定光源140’可以將固定光145’不投射到控制眼睛Ic上，而是投射到具有光束分離器BS的成像設(shè)備110’的主要的光學(xué)路徑中，以使得固定光145’反而被投射到成像的眼睛Ii上。
[0139]圖19B示出了用于患者的實(shí)施例100’的外觀:固定光145’出現(xiàn)在物鏡112’自身中，而不是單獨(dú)的固定光源140’。在這些實(shí)施例中，患者可以被指示成像的眼睛Ii而不是控制眼睛Ic跟隨固定光。這些實(shí)施例100’的其他元素以及它們的操作原理可以是類似的或等效于上述系統(tǒng)。[0140]圖20A-B示出了圖19A-B的實(shí)施例100’的變化。在這些實(shí)施例中，定位器光175’可以作為第二固定光使用。例如，定位器/第二固定光175’可以被聚焦到位于不同于第一固定光145’的第一焦點(diǎn)146的z坐標(biāo)zl的z坐標(biāo)z2的第二焦點(diǎn)176。這里固定光的z坐標(biāo)可以沿著光學(xué)路徑從zO基準(zhǔn)級測量。第一固定光145’的第一焦點(diǎn)146的z坐標(biāo)zl不需要處于如圖所示的物鏡112的遠(yuǎn)端?；颊?可以被指示移動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)成像的眼睛Ii以對準(zhǔn)第一固定光145’和第二固定光175’，實(shí)際上對準(zhǔn)第一焦點(diǎn)146和第二焦點(diǎn)176。如果第一和第二焦點(diǎn)146和176 二者位于系統(tǒng)光軸28上，則此程序引導(dǎo)患者將成像的眼睛光軸9i與系統(tǒng)光軸28對準(zhǔn)?？梢砸匀舾刹煌姆绞綀?zhí)行此功能。
[0141]在一些情況下，第一焦點(diǎn)146可以被固定以位于系統(tǒng)光軸28上。在這些實(shí)施方式中，(i)圖像處理器120’可以通過處理眼睛Ii的圖像識(shí)別成像的眼睛Ii的橫向和角度未對準(zhǔn)；(ii)圖像處理器120’可以呈現(xiàn)或投射具有適當(dāng)?shù)囟ㄎ坏某跏冀裹c(diǎn)176的第二固定光175’，以及(iii)圖像處理器120’可以將第二固定光175’向系統(tǒng)光軸28移動(dòng)或調(diào)整以引導(dǎo)患者8將成像的眼睛光軸9i與系統(tǒng)光軸28對準(zhǔn)。在圖20A中，第二焦點(diǎn)176的可調(diào)整性用實(shí)線箭頭指示。
[0142]在另一個(gè)實(shí)施方式中,第二固定光175’和它的焦點(diǎn)176可以被固定在系統(tǒng)光軸28上并且第一焦點(diǎn)146可以由圖像處理器120’調(diào)整以引導(dǎo)患者8將成像的眼睛光軸9i與系統(tǒng)光軸28對準(zhǔn)。在圖20A中，第一固定光145’和它的焦點(diǎn)146的可調(diào)整性用實(shí)線箭頭指
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[0143]圖20A示出了在還有其它實(shí)施方式中，第一焦點(diǎn)146和第二焦點(diǎn)176兩個(gè)都可以是可調(diào)整的，由兩個(gè)實(shí)線箭頭指示。在這些實(shí)施方式中，圖像處理器120’可以執(zhí)行更復(fù)雜的或優(yōu)化的引導(dǎo)協(xié)議以引 導(dǎo)患者8將成像的眼睛光軸9i與系統(tǒng)光軸28對準(zhǔn)。
[0144]圖20B示出了基于以上所述的設(shè)計(jì)原理的其它實(shí)施例。在圖10A-B的準(zhǔn)直器實(shí)施方式中，眼科系統(tǒng)100將準(zhǔn)直的固定光145投射到眼睛。然而，由于準(zhǔn)直器142使得固定光145的光線基本上平行，所以患者不能從一般的未對準(zhǔn)的初始位置看見準(zhǔn)直的固定光145。在此類系統(tǒng)中，患者8不能跟隨指示以將成像的眼睛與準(zhǔn)直的固定光145對準(zhǔn)并且可能需要輔助。
[0145]一些實(shí)施例可以在這些準(zhǔn)直器實(shí)施方式中利用提供聚焦在第二焦點(diǎn)176定位器光175’輔助對準(zhǔn)處理。由于定位器光175’沒有準(zhǔn)直，所以患者8甚至能夠從未對準(zhǔn)的位置看見第二焦點(diǎn)176。在這些實(shí)施例中，在患者8凝視在定位器光175’之后，圖像處理器120’可以隨后移動(dòng)或調(diào)整定位器光175’(由實(shí)線箭頭示出)以輔助患者轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)成像的眼睛直到患者看見準(zhǔn)直的固定光145’。
[0146]圖21示出了一些眼科系統(tǒng)100”也可以包括手術(shù)激光器190。手術(shù)激光器190可以用于在由未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130做出可能的高精度對準(zhǔn)和對接之后執(zhí)行眼科外科手術(shù)。外科手術(shù)可以包括白內(nèi)障外科、屈光手術(shù)、有關(guān)于視網(wǎng)膜的手術(shù)以及多種其它眼科手術(shù)。
[0147]一些眼科系統(tǒng)100”還可以包括二次成像系統(tǒng)195。此二次成像系統(tǒng)195可以包括光學(xué)相干性層析成像(OCT)系統(tǒng)。OCT系統(tǒng)，特別是基于光譜儀的頻率域類型很適合于成像三維眼睛目標(biāo)區(qū)，因?yàn)樗鼈兡軌蛲瑫r(shí)從目標(biāo)區(qū)的全深度獲取圖像數(shù)據(jù)。手術(shù)激光器190和二次成像系統(tǒng)195的光束可以由光束分離器BSl和BS2分別地耦合到主要的光學(xué)路徑中。此類系統(tǒng)可以結(jié)合OCT成像系統(tǒng)195的z方向成像功能與上述基于圖像處理的調(diào)整程序以達(dá)到既對準(zhǔn)可見的眼睛結(jié)構(gòu)也對準(zhǔn)眼睛內(nèi)部的目標(biāo)。
[0148]圖22示出了上述眼科系統(tǒng)100-100 ’ -100 ”的操作。將眼睛與眼科的系統(tǒng)100-100’-100”對準(zhǔn)的方法200可以包括下列階段。(a)生成圖像210，其由眼科成像設(shè)備100-100’ -100”生成患者的成像的眼睛Ii的一部分的圖像。(b)確定未對準(zhǔn)，其通過圖像處理器120處理生成的圖像確定成像的眼睛Ii與成像設(shè)備110的未對準(zhǔn)。(c)生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)230，其由未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)基于確定的未對準(zhǔn)電子地生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)。
[0149]生成圖像210可以包括利用成像設(shè)備110-110’ _110”生成成像的眼睛Ii的一部分的圖像212。
[0150]確定未對準(zhǔn)220可以包括(I)識(shí)別圖像212中的眼睛結(jié)構(gòu)222。眼睛結(jié)構(gòu)可以是瞳孔4、晶狀體5、以及角膜緣6，等。確定220也可以包括(2)通過由圖像處理器120確定眼睛結(jié)構(gòu)222相對于成像設(shè)備的基準(zhǔn)的位置確定未對準(zhǔn)。成像設(shè)備的基準(zhǔn)可以是物鏡112、患者模塊、對接端、接口、接觸透鏡、瞳孔、觀看框、基準(zhǔn)框、眼科系統(tǒng)的內(nèi)部透鏡、或由成像設(shè)備110-110’-110”生成的基準(zhǔn)模式117。未對準(zhǔn)可以是由圖像處理器120通過利用軟件實(shí)現(xiàn)分析圖像確定的橫向或角度未對準(zhǔn)。最后，(3)圖像處理器120可以根據(jù)確定的未對準(zhǔn)生成控制信號(hào)并將生成的控制信號(hào)輸出到未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130。
[0151]生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)230可以包括由未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)130生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)230。在一些實(shí)施例中，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)230可以包括響應(yīng)于來自于圖像處理器120中的控制信號(hào)根據(jù)由圖像處理器120確定的未對準(zhǔn)由固定光源140生成固定光145。固定光145可以引導(dǎo)患者8減小角度或橫向未對準(zhǔn)。
[0152]在實(shí)施方式中，固定光源140可以包括生成固定光145以引導(dǎo)患者8減小橫向未對準(zhǔn)的準(zhǔn)直器142?？梢陨晒潭ü?45以用于非成像的或控制眼睛lc，并且可以根據(jù)確定的未對準(zhǔn)調(diào)整固定光145以輔助患者減小未對準(zhǔn)。在其它實(shí)施方式中，可以生成固定光145以用于成像的眼睛li。
[0153]生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)230可以包括構(gòu)臺(tái)控制器150移動(dòng)成像設(shè)備110的構(gòu)臺(tái)155以減小橫向未對準(zhǔn)。在其它實(shí)施例中，構(gòu)臺(tái)控制器150可以移動(dòng)床168、或床168和構(gòu)臺(tái)155
的組合。
[0154]確定未對準(zhǔn)220可以包括通過圖像處理器120處理圖像和附加的未對準(zhǔn)信息確定角度和橫向未對準(zhǔn)。相應(yīng)地，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)230可以包括操作固定光系統(tǒng)140和構(gòu)臺(tái)控制器150以減小角度和橫向未對準(zhǔn)。
[0155]確定未對準(zhǔn)220可以包括(I)由定位器光源170將定位器光175投射到成像的眼睛Ii上，(2)在由成像設(shè)備110生成的圖像中定位頂端反射的定位器光177的圖像177i，以及(3)利用定位的成像的頂端反射的定位器光177i確定未對準(zhǔn)信息。
[0156]確定未對準(zhǔn)信息220可以包括確定與頂端反射的定位器光177i的圖像與成像的眼睛結(jié)構(gòu)的位置之間的距離或向量相關(guān)的角度未對準(zhǔn)信息；以及確定與成像的頂端反射的定位器光177i或成像的眼睛結(jié)構(gòu)與成像系統(tǒng)的基準(zhǔn)之間的距離或向量相關(guān)的橫向未對準(zhǔn)信息。生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)230可以包括通過調(diào)整固定光系統(tǒng)140并通過操作構(gòu)臺(tái)控制器150減小橫向未對準(zhǔn)來減小角度未對準(zhǔn)。因?yàn)闇p小未對準(zhǔn)的第一階段可能僅僅減小未對準(zhǔn)而不是消除它， 所以減小角度未對準(zhǔn)和減小橫向未對準(zhǔn)階段在一些實(shí)施方式中可以被迭代并交替地重復(fù)。[0157]在一些實(shí)施例中，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)230可以包括利用定位器光作為第二固定光175’。在這些實(shí)施例中，減小橫向和角度未對準(zhǔn)可以包括指示患者8對準(zhǔn)第一固定光145’和定位器/第二固定光175’。
[0158]最后，眼科成像系統(tǒng)的一些實(shí)施方式可以包括生成患者成像的眼睛的圖像的成像設(shè)備和通過處理生成的圖像確定成像的眼睛與成像設(shè)備的未對準(zhǔn)的處理器。處理器可以控制固定光系統(tǒng)以將固定光投射在患者的眼睛上以減小角度未對準(zhǔn)、并且控制構(gòu)臺(tái)調(diào)整系統(tǒng)的可移動(dòng)光學(xué)兀件以減小橫向未對準(zhǔn)。
[0159]眼科成像系統(tǒng)的一些實(shí)施方式可以包括將指示器光投射在成像的眼睛上以提供用于處理器的未對準(zhǔn)信息的指示器光系統(tǒng)。[0160]盡管此說明書包含許多細(xì)節(jié)，但是這些不應(yīng)該被理解為對本發(fā)明和可以被要求的范圍的限制，而是應(yīng)當(dāng)被理解為可以特定于特定本發(fā)明的特定實(shí)施例的特征的描述。在單獨(dú)的實(shí)施例的背景下在此說明書中描述的某些特征也可以在單個(gè)實(shí)施例中被組合實(shí)現(xiàn)。反之，在單個(gè)實(shí)施例的背景下描述的各種特征也可以被單獨(dú)實(shí)現(xiàn)在多個(gè)實(shí)施例中或在任何合適的再組合中。此外，盡管特征可以如上所述為在某些組合中動(dòng)作并且甚至最初這樣要求，但是來自于要求的組合的一個(gè)或多個(gè)特征在一些情況下可以從組合中刪去，并且要求的組合可以指向再組合或再組合的變化。
【權(quán)利要求】
1.一種眼科系統(tǒng),包括: 眼科成像設(shè)備，被配置為生成患者的成像的眼睛的一部分的圖像； 圖像處理器，被配置為: 通過處理生成的圖像來確定成像的眼睛與成像設(shè)備的未對準(zhǔn)，以及 根據(jù)確定的未對準(zhǔn)生成控制信號(hào)；以及 未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)，被配置為: 接收該控制信號(hào)，以及 生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的眼科系統(tǒng)，所述眼科成像設(shè)備包括: 電子傳感系統(tǒng)，其感測來自成像的眼睛的聚集的成像光，其包括以下中的至少一個(gè):電荷耦合器件(CCD)陣列、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)陣列、像素陣列、和電子傳感器陣列；以及 電子顯示系統(tǒng)，其相對于感測的聚集的成像光顯示成像的眼睛的一部分的圖像，其包括以下中的至少一個(gè): 發(fā)光二極管(LED)顯示器、有機(jī)LED (OLED)顯示器、有源矩陣OLED (AMOLED)顯示器、等離子屏幕、電子顯示器、計(jì)算機(jī)顯示器、液晶顯示器(IXD)屏幕、陰極射線管(CRT)顯示器、視頻模塊、視頻顯微鏡顯示器、立體視頻顯微鏡顯示器、高清晰度(HD)視頻顯微鏡、基于處理器的圖像系統(tǒng)、電子或數(shù)字類型的光學(xué)機(jī)械投影儀、和可由電動(dòng)機(jī)械致動(dòng)器移動(dòng)的光源。
3.如權(quán)利要求1所述的`眼科系統(tǒng)，其中: 圖像處理器被配置為: 識(shí)別圖像中的眼睛結(jié)構(gòu)，以及 通過確定眼睛結(jié)構(gòu)相對于成像設(shè)備的基準(zhǔn)的位置來確定未對準(zhǔn)的度量。
4.如權(quán)利要求3所述的眼科系統(tǒng)，其中: 圖像處理器被配置為通過確定圖像中的高梯度線、分離具有基本上不同亮度或顏色的圖像元素來識(shí)別眼睛結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的眼科系統(tǒng)，其中: 圖像處理器被配置為: 通過測量高梯度線和圓或橢圓之間的徑向距離來將圓和橢圓的至少一個(gè)擬合到高梯度線； 通過最小化徑向距離的度量來確定擬合的圓或橢圓的位置坐標(biāo)；以及 通過將確定的位置坐標(biāo)和基準(zhǔn)的坐標(biāo)相關(guān)來確定未對準(zhǔn)度量。
6.如權(quán)利要求3所述的眼科系統(tǒng)，其中: 圖像處理器被配置為: 確定圖像中的高對比度線； 確定高對比度線和目標(biāo)模式之間的未對準(zhǔn)距離；以及 從未對準(zhǔn)距離確定未對準(zhǔn)度量。
7.如權(quán)利要求3所述的眼科系統(tǒng)，其中: 成像設(shè)備的基準(zhǔn)是以下中的至少一個(gè): 眼科系統(tǒng)的物鏡、患者模塊、對接端、接口、接觸透鏡、瞳孔、觀看框、基準(zhǔn)框、和內(nèi)部透鏡；以及 成像設(shè)備被配置為生成與基準(zhǔn)相關(guān)的基準(zhǔn)模式以輔助圖像處理器確定成像的眼睛與成像設(shè)備的未對準(zhǔn)。
8.如權(quán)利要求3所述的眼科系統(tǒng)，其中: 識(shí)別的眼睛結(jié)構(gòu)是成像的眼睛的角膜緣。
9.如權(quán)利要求1所述的眼科系統(tǒng)，其中: 由圖像處理器處理的圖像的至少一部分不由成像設(shè)備顯示。
10.如權(quán)利要求1所述的眼科系統(tǒng)，其中: 未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)包括固定光源；以及 未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括固定光源響應(yīng)于接收的控制信號(hào)生成固定光。
11.如權(quán)利要求10所述的眼科系統(tǒng)，其中: 固定光源被配置為: 生成用于患者的非成像的眼睛的固定光；以及 根據(jù)接收的控制信號(hào)移動(dòng)生成的固定光以輔助成像的眼睛與眼科系統(tǒng)的基準(zhǔn)組件之間的未對準(zhǔn)的減小。
12.如權(quán)利要求10所述的眼科系統(tǒng)，固定光源包括以下中的至少一個(gè): LED陣列、有機(jī)LED (OLED)陣列、有源矩陣OLED (AMOLED)陣列、等離子屏幕、電子顯示器、計(jì)算機(jī)顯示器、IXD屏幕、視頻模塊、光學(xué)機(jī)械投影儀、CRT顯示器、裂隙燈、基于處理器的圖像系統(tǒng)、以及可由電動(dòng)機(jī)械致動(dòng)器移動(dòng)的光源。
13.如權(quán)利要求10所述的眼科系統(tǒng)，其中: 固定光源被配置為生成固定光以引導(dǎo)患者減小角度未對準(zhǔn)。
14.如權(quán)利要求13所述的眼科系統(tǒng)，其中: 圖像處理器被配置為通過以下操作確定角度未對準(zhǔn): 將橢圓擬合到圖像的高對比度線；以及 分析擬合的橢圓的長寬比和面積中的至少一個(gè)。
15.如權(quán)利要求10所述的眼科系統(tǒng)，其中: 固定光源包括生成固定光以引導(dǎo)患者減小橫向未對準(zhǔn)的準(zhǔn)直器。
16.如權(quán)利要求1所述的眼科系統(tǒng)，其中: 未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)包括 構(gòu)臺(tái)，被配置為移動(dòng)成像設(shè)備的可移動(dòng)部分；和 構(gòu)臺(tái)控制器，被配置為: 從圖像處理器接收控制信號(hào)，以及 根據(jù)接收的控制信號(hào)移動(dòng)構(gòu)臺(tái)；以及 未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括構(gòu)臺(tái)控制器移動(dòng)構(gòu)臺(tái)并且因此移動(dòng)成像設(shè)備的可移動(dòng)部分以減小橫向未對準(zhǔn)。
17.如權(quán)利要求16所述的眼科系統(tǒng)，其中: 構(gòu)臺(tái)也是眼科成像設(shè)備的一部分。
18.如權(quán)利要求1所述的眼科系統(tǒng)，其中: 未對準(zhǔn)減小系統(tǒng) 包括支撐構(gòu)臺(tái)，被配置為相對于成像設(shè)備移動(dòng)患者支撐物；和 構(gòu)臺(tái)控制器，被配置為 從圖像處理器接收控制信號(hào)，以及 根據(jù)接收的控制信號(hào)移動(dòng)支撐構(gòu)臺(tái)；以及 未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括構(gòu)臺(tái)控制器移動(dòng)支撐構(gòu)臺(tái)并且因此移動(dòng)患者支撐物以減小橫向未對準(zhǔn)。
19.如權(quán)利要求1所述的眼科系統(tǒng)，其中: 圖像處理器被配置為通過處理圖像確定角度和橫向未對準(zhǔn)；以及 未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)僅僅包括固定光源和構(gòu)臺(tái)控制器中的一個(gè)。
20.如權(quán)利要求1所述的眼科系統(tǒng)，其中: 圖像處理器被配置為確定角度和橫向未對準(zhǔn)；以及 未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)包括固定光源、構(gòu)臺(tái)和構(gòu)臺(tái)控制器。
21.如權(quán)利要求20所述的眼科系統(tǒng)，其中: 圖像處理器被配置為通過處理圖像和未對準(zhǔn)信息來確定角度和橫向未對準(zhǔn)。
22.如權(quán)利要求21所述的眼科系統(tǒng)，其中: 成像系統(tǒng)包括被配置為將定位器光投射在成像的眼睛上的定位器光源；以及 圖像處理器被配置為 識(shí)別在由成像設(shè)備生成的圖像中的頂端反射的定位器光；并 通過分析頂端反射的定位器光來確定未對準(zhǔn)信息。
23.如權(quán)利要求22所述的`眼科系統(tǒng)，其中: 未對準(zhǔn)信息是以下中的至少一個(gè) 與頂端反射的定位器光與成像的眼睛結(jié)構(gòu)的位置之間的圖像中的向量相關(guān)的角度未對準(zhǔn)信息；和 與成像系統(tǒng)的基準(zhǔn)與頂端反射的定位器光和成像的眼睛結(jié)構(gòu)的位置中的至少一個(gè)之間的圖像中的向量相關(guān)的橫向未對準(zhǔn)信息。
24.如權(quán)利要求23所述的眼科系統(tǒng)，其中: 眼科系統(tǒng)被配置為 通過調(diào)整固定光源來減小角度未對準(zhǔn)；以及 通過操作構(gòu)臺(tái)控制器來減小橫向未對準(zhǔn)。
25.如權(quán)利要求22所述的眼科系統(tǒng)，其中: 固定光是可調(diào)節(jié)的以使得定位器光和成像的眼睛結(jié)構(gòu)的位置能夠通過調(diào)整固定光來對準(zhǔn)。
26.如權(quán)利要求22所述的眼科系統(tǒng)，其中: 固定光源和定位器光源能夠以不同的波長操作。
27.如權(quán)利要求26所述的眼科系統(tǒng)，其中: 定位器光對成像的眼睛是不可見的。
28.如權(quán)利要求1所述的眼科系統(tǒng)，包括: 患者接口，被配置為在未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)執(zhí)行未對準(zhǔn)減小響應(yīng)之后對接到患者的成像的眼睛。
29.如權(quán)利要求1所述的眼科系統(tǒng)，其中: 未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)包括固定光源，其被配置為 生成用于患者的成像的眼睛的固定光；以及 根據(jù)接收的控制信號(hào)調(diào)整生成的固定光以輔助成像的眼睛與眼科系統(tǒng)的基準(zhǔn)組件之間的未對準(zhǔn)的減小。
30.如權(quán)利要求29所述的眼科系統(tǒng)，包括: 定位器光，其可聚焦到不同于固定光的第一焦點(diǎn)的第二焦點(diǎn)。
31.一種將眼睛與眼科系統(tǒng)對準(zhǔn)的方法，所述方法包括: 由眼科成像設(shè)備生成患者的成像的眼睛的一部分的圖像； 通過圖像處理器處理生成的圖像來確定成像的眼睛與成像設(shè)備的未對準(zhǔn)；以及 由未對準(zhǔn)減小系統(tǒng)基于確定的未對準(zhǔn)來電子地生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中確定未對準(zhǔn)包括: 識(shí)別圖像中的眼睛結(jié)構(gòu)；以及 確定眼睛結(jié)構(gòu)相對于成像設(shè)備的基準(zhǔn)的位置。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括: 由固定光源根據(jù)確定的未對準(zhǔn)來生成固定光。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，生成固定光包括: 生成固定光以引導(dǎo)患者減小角度未對準(zhǔn)。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，生成固定光包括: 生成固定光以引導(dǎo)患者減小橫向未對準(zhǔn)，其中 固定光源包括準(zhǔn)直器。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其中: 生成固定光包括 生成用于患者的非成像的眼睛的固定光；以及 生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括 根據(jù)確定的未對準(zhǔn)來調(diào)整固定光以輔助患者減小未對準(zhǔn)。
37.如權(quán)利要求33所述的方法，其中: 生成固定光包括 生成用于患者的成像的眼睛的固定光；以及 生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括 根據(jù)確定的未對準(zhǔn)來調(diào)整固定光以輔助患者減小未對準(zhǔn)。
38.如權(quán)利要求31所述的方法，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括: 由構(gòu)臺(tái)控制器移動(dòng)成像系統(tǒng)的構(gòu)臺(tái)以減小橫向未對準(zhǔn)。
39.如權(quán)利要求31所述的方法，其中: 確定未對準(zhǔn)包括 通過圖像處理器處理圖像和未對準(zhǔn)信息來確定角度和橫向未對準(zhǔn)；以及 生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括 調(diào)整固定光系統(tǒng)的固定光和構(gòu)臺(tái)控制器。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，確定未對準(zhǔn)包括:由定位器光系統(tǒng)將定位器光投射到成像的眼睛上； 定位由成像設(shè)備生成的圖像中的頂端反射的定位器光；以及 利用定位的頂端反射的定位器光確定未對準(zhǔn)信息。
41.如權(quán)利要求40所述的方法,確定未對準(zhǔn)信息包括: 確定與頂端反射的定位器光與成像的眼睛結(jié)構(gòu)之間的圖像中的向量相關(guān)的角度未對準(zhǔn)信息；以及 確定與成像系統(tǒng)的基準(zhǔn)與頂端反射的定位器光和成像的眼睛結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)之間的圖像中的向量相關(guān)的橫向未對準(zhǔn)信息。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括: 通過調(diào)整固定光來減小角度未對準(zhǔn)；以及 通過操作構(gòu)臺(tái)控制器來減小橫向未對準(zhǔn)。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中: 迭代地重復(fù)減小角度未對準(zhǔn)和減小橫向未對準(zhǔn)。
44.如權(quán)利要求40所述的方法，生成未對準(zhǔn)減小響應(yīng)包括: 將固定光投射到成像的眼睛中；以及 通過使得患者的頭橫向移動(dòng)以對準(zhǔn)定位器光與固定光來減小橫向未對準(zhǔn)和角度未對準(zhǔn)。
45.一種眼科系統(tǒng),包括: 成像設(shè)備，其生成患者的成像的眼睛的圖像； 圖像處理器，其通過處理生成的圖像來確定成像的眼睛和成像設(shè)備的角度未對準(zhǔn)和橫向未對準(zhǔn)； 固定光系統(tǒng)，其將固定光投射在患者的眼睛上以輔助角度未對準(zhǔn)的減小；以及 構(gòu)臺(tái)，其調(diào)整系統(tǒng)的可移動(dòng)光學(xué)組件來減小橫向未對準(zhǔn)。
46.如權(quán)利要求45所述的眼科系統(tǒng)，包括: 指示器光系統(tǒng)，器將指示器光投射在成像的眼睛上以提供用于圖像處理器的未對準(zhǔn)信息。
【文檔編號(hào)】A61B3/00GK103687532SQ201280021411
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年5月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月2日
【發(fā)明者】T·約哈滋, F·雷克斯, G·霍蘭德 申請人:愛爾康手術(shù)激光股份有限公司