一种线扫描视网膜图像成像装置

本发明涉及视网膜成像，尤其涉及一种线扫描视网膜图像成像装置。

背景技术：

1、视网膜视部，简称视网膜，是一层柔软而透明的膜，紧贴在脉络膜内面，有感受光刺激的作用。视网膜厚度不一，大部分视网膜的厚度是为0.4mm，其他部分比如视盘边缘最厚（约0.5mm）、中央凹最薄（约为0.1mm）、锯齿缘约为0.15mm。

2、随着技术的发展，扫描视网膜的需求越来越大，扫描视网膜的用途主要如下：1、通过扫描确定视网膜病变的位置，为后续治疗眼疾做准备；2、视网膜作为重要的生物特征，每个人的视网膜特征都不同，视网膜可以作为重要场合的访问秘钥，只能允许特定的人员进出，提升重点区域的保密等级。

3、现有的视网膜扫描原理是通过区域点光源对视网膜整体进行照射，光线照射到视网膜后反射得到成像。这种扫描方式优点是扫描时间比较快、设备结构相对简单、设备成本相对较低，但是也存在比较大的缺点：由于视网膜是呈半球状，当同一光源发出的平行光照射到视网膜后，不同位置的视网膜反射的光线角度是不同的，因此成像时会得到含有很多杂散光的结果，扫描结果误差就很大，不能完整、清楚地得到视网膜的成像结果。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种利用线扫描技术能够清楚、完整地扫描视网膜并形成最终成像的视网膜图像成像装置。

2、技术方案：本发明所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，包括不透光的遮光壳，所述遮光壳设置进光口、出光口和接目口，所述进光口和出光口的夹角垂直，所述进光口和接目口相对设置在遮光壳的两侧，所述接目口用于光线射出以扫描眼睛，所述进光口处设置发光模块，所述出光口处设置照相机；所述发光模块包括平行设置的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴之间通过皮带转动连接，所述皮带内部设置光源，皮带上均布三个以上的矩形狭缝，所述矩形狭缝与第一转轴及第二转轴平行，相邻两个矩形狭缝之间的距离为光源的宽度。

3、进一步地，所述第一转轴与第二转轴的半径相等，所述皮带上均布四个矩形狭缝，所述四个矩形狭缝之间的相对关系如下：l1 = 2r+π×r = l2 + 2a，l = l1 + 2r = 4r+π×r，其中：l为第一转轴和第二转轴的中心轴距离，r为第一转轴和第二转轴的半径，l1 为相邻两个矩形狭缝之间的距离，l2为光源的宽度，a为矩形狭缝的宽度。当矩形狭缝进入宽度为l2的光源范围内，会形成一个宽度为a的线光源，当第一转轴和第二转轴匀速转动时，线光源也匀速滑动，当第一个矩形狭缝移动出光源宽l2的范围时，下一个矩形狭缝正好进入光源宽l2的范围，每一个矩形狭缝的扫描时间为t。

4、进一步地，所述光源包括中空的光外壳，所述光外壳包括底外壳，所述底外壳的顶端设置用于伸入皮带内部的伸入壳，所述底外壳内部的一侧固定设置若干个发光灯，所述伸入壳的上开设发光口，光外壳内部还固定设置若干组用于光线折射出发光口的折射镜组。

5、进一步地，所述折射镜组包括平行设置的上折射镜和下折射镜。

6、进一步地，还包括第一转动电机和第二转动电机，所述第一转动电机的输出端与第一转轴固定连接，所述第二转动电机的输出端与第二转轴固定连接。

7、进一步地，所述接目口处设置接目镜，所述接目镜靠近分光镜一侧的曲面呈非球面状且上下对称设置，接目镜用于将发光模块发出的线光源聚焦至眼睛（视网膜），以更好地进行扫描；所述非球面的意思是接目镜靠近分光镜一侧的曲面由若干个半径不同的弧面拼合而成，非球面的好处是接目镜的焦点不唯一，能够扫描的范围更好，以更好地扫描眼睛（视网膜）。

8、进一步地，所述接目镜和发光模块之间设置分光镜，发光模块发出的线光源部分透过分光镜射向眼睛，在得到眼睛（视网膜）的反射光线后，反射光线通过分光镜折射至照相机，照相机接收到反射光线，再通过照相机内置的拼图算法将所有视网膜分段拼接成视网膜，从而得到完整的视网膜成像。

9、进一步地，所述分光镜与光源方向的角度为0°～90°。

10、进一步地，所述遮光壳的底部与位移装置连接。

11、进一步地，所述位移装置包括设置在底部的第一滑板，所述第一滑板的一侧与第一驱动装置固定连接，所述第一滑板的顶部滑动设置第二驱动装置，所述第二驱动装置的滑动方向与第一滑板的滑动方向垂直，所述所述第二驱动装置的顶部与第三驱动装置的输出端固定连接，所述第三驱动装置用于带动遮光壳上下位移及绕着第三驱动装置的输出端转动。

12、进一步地，所述遮光壳的底部与第三驱动装置的顶部铰接。

13、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：1、第一转轴和第二转轴之间通过皮带转动连接，皮带上均布三个以上的矩形狭缝，皮带内部设置光源，相邻两个矩形狭缝之间的距离为光源的宽度，光源发出的光通过矩形狭缝穿出形成线光源，线光源经过透过分光镜、并经过接目镜聚焦后射向眼睛的视网膜，在经过视网膜反射后通过分光镜折射至照相机，照相机接收到反射光线，再通过照相机内置的拼图算法将所有视网膜分段拼接成视网膜，从而得到完整的视网膜成像。由于是线光源，光源宽度较小，视网膜反射的光线角度比较接近，不容易形成得到含有很多杂散光的结果，扫描结果误差小，能够完整、清楚地得到视网膜的成像结果；2、遮光壳的底部设置位移装置，能够实现扫描完一个眼睛（比如左眼）后移动到下一个眼睛（比如右眼）的位置，自动完成扫描人体两个眼睛的视网膜的动作。

技术特征：

1.一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：包括不透光的遮光壳（1），所述遮光壳（1）设置进光口、出光口和接目口，所述进光口和出光口的夹角垂直，所述进光口和接目口相对设置在遮光壳（1）的两侧，所述进光口处设置发光模块（13），所述出光口处设置照相机（2）；所述发光模块（13）包括平行设置的第一转轴（1301）和第二转轴（1305），所述第一转轴（1301）和第二转轴（1305）之间通过皮带（1302）转动连接，所述皮带（1302）内部设置光源，皮带（1302）上均布三个以上的矩形狭缝（13021），所述矩形狭缝（13021）与第一转轴（1301）及第二转轴（1305）平行，相邻两个矩形狭缝（13021）之间的距离为光源的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：所述第一转轴（1301）与第二转轴（1305）的半径相等，所述皮带（1302）上均布四个矩形狭缝（13021），所述四个矩形狭缝（13021）之间的相对关系如下：l1 = 2r+πχr = l2 + 2a，l = l1 + 2r = 4r+πχr，其中：l为第一转轴（1301）和第二转轴（1305）的中心轴距离，r为第一转轴（1301）和第二转轴（1305）的半径，l1 为相邻两个矩形狭缝（13021）之间的距离，l2为光源的宽度，a为矩形狭缝（13021）的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：所述光源包括中空的光外壳（1306），所述光外壳（1306）包括底外壳，所述底外壳的顶端设置用于伸入皮带（1302）内部的伸入壳，所述底外壳内部的一侧固定设置若干个发光灯（1307），所述伸入壳的上开设发光口，光外壳（1306）内部还固定设置若干组用于光线折射出发光口的折射镜组（1308）。

4.根据权利要求3所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：所述折射镜组（1308）包括平行设置的上折射镜和下折射镜。

5.根据权利要求1所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：还包括第一转动电机（1303）和第二转动电机（1304），所述第一转动电机（1303）的输出端与第一转轴（1301）固定连接，所述第二转动电机（1304）的输出端与第二转轴（1305）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：所述接目口处设置接目镜（5），所述接目镜（5）靠近分光镜（14）一侧的曲面呈非球面状且上下对称设置。

7.根据权利要求6所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：所述接目镜（5）和发光模块（13）之间设置分光镜（14）。

8.根据权利要求7所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：所述分光镜（14）与光源方向的角度为0°～90°。

9.根据权利要求1所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：所述遮光壳的底部与位移装置连接。

10.根据权利要求9所述的一种线扫描视网膜图像成像装置，其特征在于：所述位移装置包括设置在底部的第一滑板（10），所述第一滑板（10）的一侧与第一驱动装置（12）固定连接，所述第一滑板（10）的顶部滑动设置第二驱动装置（11），所述第二驱动装置（11）的滑动方向与第一滑板（10）的滑动方向垂直，所述所述第二驱动装置（11）的顶部与第三驱动装置（8）的输出端固定连接，所述第三驱动装置（8）用于带动遮光壳上下位移及绕着第三驱动装置（8）的输出端转动。

技术总结
本发明公开了一种线扫描视网膜图像成像装置，包括不透光的遮光壳，遮光壳设置进光口、出光口和接目口，进光口和出光口的夹角垂直，进光口和接目口相对设置在遮光壳的两侧，接目口用于光线射出以扫描眼睛，进光口处设置发光模块，出光口处设置照相机；发光模块包括平行设置的第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴之间通过皮带转动连接，皮带内部设置光源，皮带上均布三个以上的矩形狭缝，矩形狭缝与第一转轴及第二转轴平行，相邻两个矩形狭缝之间的距离为光源的宽度。本发明的目的是提供一种利用广角线扫描技术能够清楚、完整地扫描视网膜并形成最终成像的扫描装置。

技术研发人员：陈福超,张辉,官震,林尉,朱成顺,朱鹏程,赵孟军,付乐
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6