全自动眼位偏斜度检查仪、及眼位偏斜度检查方法

技术领域

本申请涉及一种斜视检查设备技术领域，特别是涉及一种全自动眼位偏斜度检查仪、及眼位偏斜度检查方法。

背景技术

在现有的眼位偏斜度检查中，医生使用调节性视标对患者进行初步的检查并判断患者眼位的偏斜方向后，还需要进行更专业的斜视度的精确检查。通常需要患者在诊室里配合医师检查，还需要有人辅助拿着检查用三棱镜，如果斜视度数较大，甚至需要两个助手帮助检查，如果患儿不配合检查，哭闹等常常要占用非常大量的时间和精力，也得不到精确的检查结果。而且当患者有未矫正的屈光不正(近视/远视/散光)，在看不见远的视标的时候，无法准确告知远处的视标的重影是因为未矫正的屈光不正造成还是因为斜视。给实际临床工作带来了很多困扰。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请要解决的技术问题在于提供一种全自动眼位偏斜度检查仪、及眼位偏斜度检查方法，用于解决现有技术中至少一个问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种全自动眼位偏斜度检查仪，所述检查仪包括：基座；其上设置有头部固定部件、及可调节支架；所述可调节支架的尾端悬挂固定有检查组件，所述检查组件包括：两个带有视孔的验光盘，各所述验光盘内设有可旋转的棱镜；其中，通过旋转所述棱镜至所述视孔的通道中以改变被检查者的原有视线，以供获取表征斜视程度的棱镜度；视标单元，通过提供不同眼位的观测目标以用于近视检查和/或远视检查；摄像头，设于所述验光盘的前方并面向所述视孔，用于采集所述视孔后被检查者的眼球位置图像，以供判断被检查者的近视/远视的程度、及表征斜视程度的棱镜度。

于本申请一实施例中，所述检查组件包括：连接架，固定于所述可调节支架的尾端；其中，两个所述验光盘对称设于所述连接架的底部。

于本申请一实施例中，所述视标单元包括：投影仪，设于所述连接架的前侧，以供投影多眼位图来进行远视检查或非共同性斜视检查；近视标，其包含一贴有图案的圆盘，所述圆盘通过支架连接安装于摄像头外的旋转环，可使所述圆盘围绕所述摄像头进行旋转，以供旋转至不同的观测位置来进行近视检查。

于本申请一实施例中，所述投影仪前端靠下位置向前延伸有一弯折支架；所述连接架内设有可上下移动的伸缩杆；所述伸缩杆的末端固定所述摄像头，用于在近视检查与远视检查过程中调整所述摄像头的高度。

于本申请一实施例中，所述验光盘包括：视孔、主透镜组、及可旋转的棱镜；其中，所述视孔上设有遮盖板，以供对被检查者的单眼进行遮蔽；所述主透镜组设于所述视孔的通道上；所述棱镜可旋转至所述视孔的通道中以改变被检查者的原有视线。

于本申请一实施例中，所述摄像头上还设有LED灯珠，以供吸引被检查者的注意力，并提供拍摄所需光线。

于本申请一实施例中，所述头部固定部件由调节柱和下巴托组成；通过所述调节柱上设置的调节旋钮可调节所述调节柱的高度。

于本申请一实施例中，所述检查组件还包括：语音交互单元，以供指导被检查者的检查的过程。

于本申请一实施例中，所述检查组件还包括：通信单元，以供输出所述摄像头采集的眼球位置图像或接收外部数据；其中，所述通信单元的通信方式包括：蓝牙、WiFi、4G、5G、红外光、射频、及NB-IOT中任意一种或多种组合。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种眼位偏斜度检查方法，应用于如上所述的全自动眼位偏斜度检查仪，所述方法包括：遮蔽被检查者的双眼，再对左眼或右眼去遮蔽以获取其眼球发生运动前的第一眼球位置图像；通过Hirschberg算法确定基于所述第一眼球位置图像上反射光斑分别与瞳孔外缘、及角膜外缘的位置关系，据以获取初始棱镜度。

于本申请一实施例中，所述方法还包括：旋转棱镜调节至所述初始棱镜度；遮蔽被检查者的双眼，再对左眼或右眼去遮蔽以采集被检查者眼球的微动情况，据以增加或减少棱镜度，直至被检查者眼球去遮蔽后不再发生移动，以获取正中眼位棱镜度。

于本申请一实施例中，所述方法还包括：分别调整近视标至左侧位置与右侧位置，并重复获取所述正中眼位棱镜度的检查步骤，据以分别获取对应被检查者的左前方与右前方的近视棱镜度；或者，收起近视标并启动投影仪，令被检查者分别观测所投影出的多眼位图的正前方、左前方、及右前方，并重复获取所述正中眼位棱镜度的检查步骤，据以分别获取对应被检查者的正前方、左前方、及右前方的远视棱镜度。

综上所述，本申请提供了一种全自动眼位偏斜度检查仪、及眼位偏斜度检查方法，所述检查仪包括：基座；其上设置有头部固定部件、及可调节支架；所述可调节支架的尾端悬挂固定有检查组件，所述检查组件包括：两个带有视孔的验光盘，各所述验光盘内设有可旋转的棱镜；其中，通过旋转所述棱镜至所述视孔的通道中以改变被检查者的原有视线，以供获取表征斜视程度的棱镜度；视标单元，通过提供不同眼位的观测目标以用于近视检查和/或远视检查；摄像头，设于所述验光盘的前方并面向所述视孔，用于采集所述视孔后被检查者的眼球位置图像，以供判断被检查者的近视/远视的程度、及表征斜视程度的棱镜度。

具有以下有益效果：

本申请所述检查仪可实现眼位偏斜度的全自动检查，并对检查过程中的数据进行存档，有效的减少了检查时间。

附图说明

图1A和1B展示为本申请于一实施例中全自动眼位偏斜度检查仪于不同角度的结构示意图。

图2显示为本申请于一实施例中棱镜矫正的原理示意图。

图3显示为本申请于一实施例中多眼位图的场景示意图。

图4显示为本申请于一实施例中近视标的结构示意图。

图5显示为本申请于一实施例中眼位偏斜度检查方法的流程示意图。

图6显示为本申请于一实施例中Hirschberg算法的场景示意图。

图7显示为本申请于一实施例中近视标的左中右三个眼位的场景示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，虽然图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，但其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在通篇说明书中，当说某部分与另一部分“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种部分“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素，排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。

其中提到的第一、第二及第三等术语是为了说明多样的部分、成分、区域、层及/或段而使用的，但并非限定于此。这些术语只用于把某部分、成分、区域、层或段区别于其它部分、成分、区域、层或段。因此，以下叙述的第一部分、成分、区域、层或段在不超出本申请范围的范围内，可以言及到第二部分、成分、区域、层或段。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

为解决上述问题，本申请提出一种全自动眼位偏斜度检查仪、及眼位偏斜度检查方法，本申请所述检查仪，主要由头部固定部件、验光盘、摄像头、视标单元、语音交互单元等部件构成，可在常规验光的基础上，采用语音交互的方式，采集检查过程中眼球的运动图像，并结合内置的Hirschberg法、三棱镜中和法等算法，实现眼位偏斜度的全自动检查，并对检查过程中的数据进行存档，有效的减少了检查时间。

如图1A和1B所示，分别展示为本申请于一实施例中全自动眼位偏斜度检查仪于不同角度的结构示意图。如图所示，所述检查仪包括：

基座1；其上设置有头部固定部件2、及可调节支架3；

于本实施例中，所述头部固定部件2由调节柱21和下巴托22组成；通过所述调节柱21上设置的调节旋钮可调节所述调节柱21的高度。

具体的，所述调节柱21固定在基座1上，被检查者可自行调节其上设置的调节旋钮，从而将下巴托22调整至合适高度，然后将下巴放于其上，保持双目正视前方。

优选地，所述可调节支架3由固定在基座1的固定支架31和机械臂32组成，所述固定支架31的顶端与所述机械臂32的一端通过旋转轴固定；所述机械臂32可相对于所述固定支架31的顶部进行旋转；所述机械臂32的另一端悬挂固定有检查组件4；所述机械臂32可伸缩调节；所述机械臂32的另一端可通过螺丝可拆卸的固定所述检查组件4。其中，通过旋转机械臂32的角度或伸缩机械臂32的长度，可相应调节所述检查组件4的位置，从而灵活调节与头部固定部件2的相对位置。

于本实施例中，所述检查组件4包括：

连接架41，固定于所述可调节支架3的尾端。其中，所述连接架41的底部对称安装有两个验光盘42，所述连接架41的前侧设有微型投影仪43。

两个带有视孔421的验光盘42，各所述验光盘42内设有可旋转的棱镜422；其中，通过旋转所述棱镜422至所述视孔421的通道中以改变被检查者的原有视线，以供获取表征斜视程度的棱镜422度。

于本实施例中，所述验光盘42包括：视孔421、主透镜组、及可旋转的棱镜422；其中，所述视孔421上设有遮盖板，以供对被检查者的单眼进行遮蔽；所述主透镜组设于所述视孔421的通道上；所述棱镜422可旋转至所述视孔421的通道中以改变被检查者的原有视线。

简单来说，两个所述验光盘42的视孔421间距对应人眼正常间距，视孔421外设有翻折的遮盖板，以供对左眼或右眼进行遮蔽，从而进行单眼的检查。所述主透镜组优选为单层平面透镜。所述棱镜422初始时未进入所述视孔421的通道，在检查过程中，通过摄像头45可采集被检查者眼球的情况，例如，斑点与眼球或瞳孔的关系，从而可以在检查远视或近视时，预先判断被检查者是否具有斜视，然后针对存在斜视问题的单眼或双眼，将其对应的验光盘42的棱镜422旋转至所述视孔421的通道内，从而使目标物相对被检测者在视线上发生偏折，在一定程度上可以矫正其实现焦点，以达到其瞳孔回复正常位置。

如图2所示，展示为棱镜422矫正的原理示意图。如图所示，在矫正前，假设被检查者的左眼存在斜视问题，那么根据其瞳孔位置与目标点位置，可以判断其视线的焦点实际上是偏离的，然后针对存在斜视问题的左眼，旋转棱镜422至视孔421的通道内，以使被检测者与目标物之间发生偏折，从而可以使进入被检测者的光线抵达正常的焦点上，即表现为被检测者的瞳孔为居中位置，那么依据棱镜422的旋转角度(即棱镜422度)可在一定程度上来表征被检查者的左眼的斜视程度，以供后续进一步分析远视于近视的斜视程度或偏斜度。

视标单元，通过提供不同眼位的观测目标以用于近视检查和/或远视检查；

于本实施例中，所述视标单元包括用于近视检查的近视标46和用于远视检查的投影仪43。

所述投影仪43，设于所述连接架41的前侧，以供投影多眼位图来进行远视检查或非共同性斜视检查，其中，多眼位图可如图3所示。

所述近视标46，如图4所示，其包含一贴有图案的圆盘461，所述圆盘461通过支架462连接安装于摄像头45外的旋转环463，可使所述圆盘461围绕所述摄像头45进行旋转，以供旋转至不同的观测位置来进行近视检查。

举例来说，近视标46位于验光盘42正前方33cm处，由直径为6cm的印有图案的圆片、以摄像头45为旋转轴的旋转环463以及伸缩杆441构成。

于本实施例中，所述投影仪43前端靠下位置向前延伸有一弯折支架44；所述弯折支架44内设有可上下移动的伸缩杆441；所述伸缩杆441的末端固定所述摄像头45，用于在近视检查与远视检查过程中调整所述摄像头45的高度。

举例来说，在检查不同眼位时，近视标46可以旋转至上下左右等对应位置。当对被检查者进行远视检查时，近视标46可沿所述伸缩杆441的轴线收缩至杆内，以确保不遮挡患者远视检查的视线。投影仪43用于投影远视标，在检查不同眼位时，可根据不同检查室的大小，将画面投影至2.5m-5m远幕布的对应位置。

所述摄像头45，设于所述验光盘42的前方并面向所述视孔421，用于采集所述视孔421后被检查者的眼球位置图像，以供判断被检查者的近视/远视的程度、及表征斜视程度的棱镜422度。其中，所述摄像头45上还设有LED灯珠451，以供吸引被检查者的注意力，并提供拍摄所需光线。

于本实施例中，所述检查组件4还包括：语音交互单元47，以供指导被检查者的检查的过程。例如，通过喇叭播放针对各步骤的指令，以引导被检查者按相应指示执行相应动作，如开始时提示“请将头部放置下巴托22，并调整验光盘42位置”等，本申请通过一系列的语音交互设置，可大大减轻医生的工作，可提高检查效率。

于本实施例中，所述检查组件4还包括：通信单元，以供输出所述摄像头45采集的眼球位置图像或接收外部数据。其中，所述通信单元的通信方式包括：蓝牙、WiFi、4G、5G、红外光、射频、及NB-IOT中任意一种或多种组合。

举例来说，所述通信单元一方面可无线通信连接云端或服务器，以存储采集的被检查者的眼球位置图像，以供进行数字化存档，或供后续进行偏斜度分析或会诊；另一方面，还可现场传输至被检查者或检查者(或医生)的如手机等移动终端上，方便他们存档或现场查看，分析检查结果。此外，还向检查组件4输入预先设定的语音交互指令，投影仪43所投影的多眼位图像，以及可拓展的基于摄像头45采集的眼球位置图像而进行相关计算或分析的程度，以供实现自动检查眼位偏斜度等功能。

于一或多个实施例中，本申请所述的全自动眼位偏斜度检查仪在使用时，首先，在语音指令的引导下，患者调整下巴托22高度，将下巴放至头部固定部件2上，并将验光盘42上左右两侧视孔421调整至双目正前方；

然后放下验光盘42中视孔421的遮盖板以遮避患者双眼，之后点亮摄像头45上方LED灯珠451，并启动摄像头45，通过语音交互单元47提示被检查者目视前方视标(如近视标46或投影仪43投影的多眼位图)，对患者左眼或右眼去遮蔽；

最后，拍摄去遮蔽后，左眼或右眼的眼球发生运动前的眼球位置图像，并确定反射光斑与瞳孔外缘、角膜外缘的位置关系，基于分析结果，可调整验光盘42中内置的棱镜422至对应的相应的棱镜422度，并重复上述去遮蔽采集图像的过程，直至眼球不再发生偏移，据以可获取可表征斜视程度。

除此之外，除了针对单眼的共同性协议进行检查，还可对双眼进行非共同性斜视检查，检查流程与非共同性斜视检查基本一致。例如，可通过调整不同位置的近视标46进行针对近视的斜视检查，以及还可通过投影仪43投影多眼位图针对远视进行斜视检查，具体可通过摄像头45采集进行近视与远视检查时眼球上反射光板、瞳孔、角膜的位置关系进行相关斜视度的判断。

举例来说，本申请的棱镜422度可通过软件内置的Hirschberg算法获得，其通过观察眼球位置图像上反射光斑、瞳孔、角膜的位置关系图，自动进行分析。具体详见后续方法内容。

如图5所示，展示为本申请于一实施例中眼位偏斜度检查方法的流程示意图。所述方法应用于如图1所示的全自动眼位偏斜度检查仪，所述方法包括：

步骤S1：遮蔽被检查者的双眼，再对左眼或右眼去遮蔽以获取其眼球发生运动前的第一眼球位置图像；

步骤S2：通过Hirschberg算法确定基于所述第一眼球位置图像上反射光斑分别与瞳孔外缘、及角膜外缘的位置关系，据以获取初始棱镜度。

举例来说，通过验光盘内置的透镜，遮蔽被检查者的双眼。点亮摄像头上方LED灯珠，并启动摄像头。语音提示患者目视前方调节性视标，对患者左眼或右眼去遮蔽。拍摄去遮蔽后，眼球发生运动前的眼球位置图像，并通过软件内置的Hirschberg算法，确定反射光斑与瞳孔外缘、角膜外缘的位置关系。基于该图像的分析结果，确定初始棱镜度，并控制验光盘中内置的棱镜调节至对应的棱镜度。

如图6所示，A为反射光斑向颞侧偏离落在瞳孔外缘处为内斜15度(约30PD)；B为反射光斑落在瞳孔外缘与角膜外缘之间为内斜30度(约60PD)；C为反射光斑落在角膜外缘处为内斜40度(约80PD)。

于本申请一实施例中，在步骤S1和S2的基础上，针对各眼位棱镜度的测量方法还包括：

A、旋转棱镜调节至所述初始棱镜度；

B、遮蔽被检查者的双眼，再对左眼或右眼去遮蔽以采集被检查者眼球的微动情况，据以增加或减少棱镜度，直至被检查者眼球去遮蔽后不再发生移动，以获取正中眼位棱镜度。

举例来说，在共同性斜视检查中，首先检查33cm处近视标的左中右三个眼位，如图7所示，将棱镜调节到通过步骤S2获取的初始棱镜度，然后继续对检查眼进行遮盖去遮盖，摄像头采集每次去遮盖后，眼球的微动情况，增加或者减去相应的棱镜度，直至被检查眼不发生移动，记录下正中眼位的棱镜度。

C、分别调整近视标至左侧位置与右侧位置，并重复获取所述正中眼位棱镜度的检查步骤，据以分别获取对应被检查者的左前方与右前方的近视棱镜度。

举例来说，语音指令提示患者注意左前方视标，同时验光内置的棱镜调回至步骤S2获取的初始棱镜度，调节性视标旋转至左侧，重复步骤A-B对应“正中眼位”的检查步骤，并记录左前方眼位的棱镜度，接着按照上述操作记录右前方眼位棱镜度。

D、收起近视标并启动投影仪，令被检查者分别观测所投影出的多眼位图的正前方、左前方、及右前方，并重复获取所述正中眼位棱镜度的检查步骤，据以分别获取对应被检查者的正前方、左前方、及右前方的远视棱镜度。

举例来说，完成近调节性视标检查后，将近视标沿着伸缩杆收至上方，启动验光盘正上方的投影仪，按照上述步骤A-B对应“正中眼位”的检查步骤，依次投影并检查患者正前、左前、右前方的远视棱镜度，并记录。

于本申请一实施例中，在语音指令的引导下完成上述检查后，与该检查设备配套的计算机系统可生成被检查者初始状态时反射光斑、瞳孔、角膜的位置关系图、近视标检查三个眼位对应的三个棱镜度以及远视标检查三个眼位对应的三个棱镜度，以供后续进一步分析或指导手术。

综上所述，本申请提供的一种全自动眼位偏斜度检查仪、及眼位偏斜度检查方法。所述检查仪包括：基座；其上设置有头部固定部件、及可调节支架；所述可调节支架的尾端悬挂固定有检查组件，所述检查组件包括：两个带有视孔的验光盘，各所述验光盘内设有可旋转的棱镜；其中，通过旋转所述棱镜至所述视孔的通道中以改变被检查者的原有视线，以供获取表征斜视程度的棱镜度；视标单元，通过提供不同眼位的观测目标以用于近视检查和/或远视检查；摄像头，设于所述验光盘的前方并面向所述视孔，用于采集所述视孔后被检查者的眼球位置图像，以供判断被检查者的近视/远视的程度、及表征斜视程度的棱镜度。

本申请所述检查仪可实现眼位偏斜度的全自动检查，并对检查过程中的数据进行存档，有效的减少了检查时间。

本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。