CN104661580A - 斜视检测 - Google Patents

Abstract

一种用于在包括受试者的眼睛的至少一个图像中检测斜视的方法，其中所述至少一个图像使用包括光源和从光源偏移的目标的设备来获得，所述方法对于受试者的左眼和右眼中的每一个而言包括：从图像确定反射偏移距离，其是眼睛的参考点和光源在眼睛上的反射点之间的距离；针对相应的左眼或右眼确定反射偏移距离和参考反射偏移距离之间的差异，其中参考反射偏移距离基于光源、目标和受试者的头部的相对位置来确定；以及确定所述差异是否小于差异阈值以便确定受试者是否具有斜视。

Description

斜视检测

技术领域

本发明涉及用于在受试者的眼睛的图像中检测斜视的方法、设备和***。

背景技术

通常人工实施对受试者斜视的检测。在这种情况下，受过训练的临床医师使用“赫斯伯格测试法(Hirschberg test)”对受试者的眼睛进行评估，“赫斯伯格测试法”是用于检查眼睛的瞳孔在聚焦和注视到置于其正前方的目标上时是否对称的一项公认的、但是粗略的测试法。

从广义上而言，赫斯伯格测试法通过下述来实行，即在受试者的眼睛处照射来自位于眼睛正前方的光源的光，让患者聚焦于光或恰好紧靠其的对象，以及观察在两只眼睛中光的反射点(reflection)和瞳孔的中心之间的距离在大小和方向上是否显现得相同。

难以人工确定受试者的每只眼睛上的小的差异，因此甚至有经验的临床医师也容易将其忽视。典型地，小于约1mm的任何差异是太小的以至于无法可靠地观察到。当受试者是小孩子时测试难度加大，因为难于让孩子注视和聚焦到目标上足够长的时间以评估每只眼睛。因此，往往快速地且在没有完整信息的情况下做出眼睛是否对称的决定。它还是一项要求相当高技能的测试，因此对于诸如在给定地域中测试所有学龄前的孩子的许多测试场景是不切实际的。

发明内容

根据本发明，在第一方面中，提供处理至少一个图像以便检测斜视的方法。该至少一个图像使用包括光源和从光源偏移的目标的设备来获得。对于受试者的左眼和右眼中的每一个而言，确定反射偏移距离，其是眼睛的参考点和光源在眼睛上的反射点之间的距离。针对相应的左眼或右眼确定反射偏移距离和参考反射偏移距离之间的差异。参考反射偏移距离基于光源、目标和受试者的头部的相对位置来确定。确定所述差异是否小于差异阈值。

可选地，图像使用在其中光源和目标定位在垂直于限定受试者面向的方向的轴线的装置平面上的设备来获得。

可选地，图像使用在其中光源和目标之一在限定受试者面向的方向的轴线上定位于受试者的前方使得目标、光源和受试者的头部形成直角三角形的设备来获得。

可选地，图像使用在其中所述光源定位在限定受试者面向的方向的轴线上的设备来获得。

可选地，所述方法进一步包括获得所述图像。

可选地，目标包括注意力抓取器(attention grabber)，并且获得图像包括操作所述注意力抓取器以吸引受试者的注意力，使得受试者的眼睛注视到目标上。

可选地，图像在注意力抓取器操作的同时获得。

可选地，注意力抓取器包括灯、闪光灯和用于产生声音的装置中的一个或多个。

可选地，方法进一步包括指示受试者将其眼睛注视到目标上。

可选地，参考反射偏移距离基于从光源到目标的距离以及从光源或目标到受试者的头部的距离来确定。

可选地，参考反射偏移距离基于沿着限定受试者面向的方向的轴线从装置平面到受试者的头部的距离来确定。

可选地，方法进一步包括确定所述参考反射偏移距离。

可选地，眼睛的参考点包括眼睛的瞳孔的中心。

可选地，方法进一步包括如果差异小于差异阈值则确定在受试者的眼睛的图像中不存在斜视。

可选地，所述至少一个图像包括多个图像，并且所述多个图像中的每一个利用相对于所述光源在不同位置下的目标来获得。

可选地，所述多个图像利用相对于所述光源在多个成角度间隔开的位置处的目标来获得。

可选地，所述多个成角度间隔开的位置是等角度间隔开的。

可选地，方法进一步包括确定在其中所述差异小于差异阈值的图像的数目是否大于图像阈值。

可选地，方法进一步包括如果图像的数目大于图像阈值，则确定所述受试者不具有共同性斜视。

可选地，所述差异阈值是下限阈值，并且所述方法进一步包括如果所述差异大于下限阈值，则确定所述差异是否大于上限阈值。

可选地，方法进一步包括如果所述差异大于上限阈值，则确定受试者没有看向目标。

根据本发明，在第二方面中，提供一种包括计算机程序代码的计算机程序产品，所述计算机程序代码配置为当在计算机上运行时进行本文所描述的方法。

根据本发明，在第三方面中，提供包括处理器的设备，所述处理器配置为实行本文所描述方法。

可选地，所述设备进一步包括均与所述处理器电通信的摄像机和光源，其中所述摄像机配置为在光源发射光的同时获得图像。

根据本发明，在第四方面中，提供用于处理至少一个图像以便检测斜视的***，所述***包括：摄像机；光源；从光源偏移的目标；以及与摄像机和光源电通信的处理器，其中所述摄像机配置为在光源发射光的同时捕获图像，并且其中所述处理器配置为实行本文所描述的方法。

根据本发明，在第五方面中，提供一种成套部件，包括：如本文所描述的设备；以及目标。

根据本发明，在第六方面中，提供用于处理至少一个图像以便检测斜视的装置，图像使用包括光源和从光源偏移的目标的设备来获得，所述装置包括：配置为从摄像机接收图像数据的输入接口；用于存储从所述摄像机所接收的图像数据的存储器；以及处理器，其配置为针对受试者的左眼和右眼中的每一个通过下述来处理所述图像数据：在图像数据中确定反射偏移距离，其是眼睛的参考点和光源在眼睛上的反射点之间的距离，针对相应的左眼或右眼确定反射偏移距离和参考反射偏移距离之间的差异，其中所述参考反射偏移距离基于光源、目标和受试者的头部的相对位置来确定，以及确定所述差异是否小于差异阈值。

可选地，所述装置进一步包括配置为获得图像数据并将图像数据传送到输入接口的摄像机。

可选地，所述装置进一步包括光源，其中所述摄像机配置为在光源发射光的同时获得图像数据。

可选地，所述装置进一步包括显示器，其配置为向用户显示与受试者是否具有斜视相关的信息。

附图说明

现在将参照附图对本发明的示例性实施例进行描述，其中：

图1A是用于检测受试者斜视的***的图示；

图1B是用于检测受试者斜视的***的方框图示；

图2是用于检测受试者斜视的***的布局的示意图；

图3是图2的左眼的放大示意图；

图4是示出用于检测受试者斜视的方法的流程图；以及

图5示出用于检测受试者斜视的***。

具体实施方式

通常而言，本文所公开的是用于在受试者的眼睛的图像中检测斜视的方法、设备和***，图像由摄像机使用光源和从所述光源偏移的目标来捕获。偏移目标提供适于受试者的焦点，当图像被捕获时所述受试者可被指示(或由光和/或声音吸引)看向目标。通过获知受试者、光源和目标的相对位置，可以确定参考数据，其可与从经捕获图像所确定的数据进行比较以便检测斜视。

在人工赫斯伯格测试法的过程中，受试者聚焦到位于其正前方的光源上，并且临床医师评估在每只眼睛中光源的反射点和瞳孔的中心之间的相对分离。可通过捕获图像以及实施图像处理技术来使该过程自动化。本发明人已认识到如果受试者在测试过程中放松其眼睛，则这种类型的斜视检测存在问题。受试者，特别是孩子，通常不长时间地注视和聚焦到给定位置上，这样当测试进行时，他们的眼睛往往放松并且“凝视中间距离”。如果在自动化***中进行赫斯伯格测试，在不存在有技能的临床医师的情况下，这将导致一个问题，其原因在于自动化***无法在聚焦和注视到正确位置上的眼睛和放松的眼睛之间进行区分。当受试者的眼调节(accommodation)(焦点)放松时，可能无法观察到原本将明显的斜视。此外，当受试者的眼睛在不进行注视时，它们落到看向正前方的位置。因此，使用典型的赫斯伯格测试法，如果受试者放松其眼睛，例如当他们正在“遐想”时，则他们会显现得看向正前方并且显现得没有斜视，其导致由测试产生的假阴性的数量增加。

图1A示意性地示出用于检测斜视的***100。***100包括光源102和目标104。光源102例如可以是在摄像机组件中所使用的闪光灯。在图1A的示例性***100中，光源102在受试者的头部106的正前方。也就是说，受试者的头部106面向光源102以便限定轴线108。轴线108在从受试者的面部的向前方向上延伸通过受试者的头部的中心并传递通过光源102的中心。

目标104在垂直于轴线108的方向上从光源102偏移距离110。在示例性的***中，目标可从光源偏移的距离在5cm至10cm的范围中。

本发明人已认识到如果受试者在测试过程中聚焦到偏移目标上则可以解决上述问题。在图1A的***100中，受试者的头部106保持与轴线108对准，而受试者的眼睛转动到由虚线112所示的视线上。以这种方式，受试者的眼睛放松的问题被克服，因为放松的眼睛总是落到看向正前方的位置，这在测试过程中将是即刻显而易见的。也就是说，如果受试者开始遐想，则他们的眼睛将放松成沿着轴线108看去。

该***还包括可与光源102并置的摄像机(图1B中的114)，以及处理器(图1B中的122)。在其它示例性***中，摄像机可以可替代地位于其它位置处。此外，应注意到在其它示例性***中，受试者的头部可面向目标并且眼睛可转动到聚焦到光源上。实际上，在替代性的***中，受试者的头部、光源、目标和摄像机可具有任何相对位置，只要那些相对位置是已知的或已测量的并且可通过一个或多个距离和/或角度来限定即可。

图1B中示出***100的方框示意图。光源102、目标104和摄像机114与装置116电通信。更具体而言，光源102、目标104和摄像机114与装置116的输入接口118电通信。在图1B中目标104示出为经由输入接口118与装置116电通信，因为目标可将数据传送到装置116以及从装置116接收数据。例如，目标104可提供注意力抓取器，诸如闪光灯或图像或声音，以促进受试者聚焦到目标上，该注意力抓取器可由装置116来控制。此外，目标104可包括配置为收集数据并将数据传送到装置116的一个或多个传感器。但是应当注意的是目标104不被要求与装置116电通信，并且可以是从光源102偏移的任何对象。

该装置116还包括用于存储从光源102、目标104或摄像机114所接收的数据的存储器120。为此目的，存储器120与输入接口118电通信。

该装置116还包括用于处理存储于存储器120中的数据的处理器122。具体地，处理器122配置为处理从摄像机114所接收的并存储于存储器120中的图像数据。下面将更详细地论述在处理图像数据中处理器122的操作。

该装置116还包括用于将信息显示给装置116的用户的显示器124。显示器124例如可配置为显示用于确定受试者是否具有斜视的测试的结果，如下所述。在某些实施例中，显示器124还可配置为经由触摸表面从用户接收输入。其它装置可允许用户通过诸如键盘的其它方式的输入。

电通信在图1B中示出为物理链路，但应当注意的是电通信可通过其它方式来提供，诸如无线通信***或网络。

在本文所描述的示例性***中，光源102在单个装置116中与摄像机114并置。此外，处理器122在同一装置116中与光源102和摄像机114并置。该装置116可以是摄像机、智能电话、PDA、膝上型计算机、检眼镜或能够捕获图像并且包括处理器能力的任何其它装置。然而，应当注意的是，在其它示例性***中，光源102、摄像机114和处理器122中的每一个可位于分离装置中。在特定的示例性***中，光源102和摄像机114可包括在进一步配置为存储经捕获图像的分离装置中。随后经捕获图像可被转移到包括处理器的单独装置，所述处理器配置为处理经捕获图像，如本文所公开的那样。

图2示出用于检测斜视的示例性***100。该***包括装置200，其包括摄像机114、光源102和处理器122。目标104从装置200偏移距离d_1-t110。装置200和目标104均位于由虚线202所限定的装置平面上，所述虚线202垂直于轴线108并平行于由虚线204所限定的面部平面。面部平面204是由受试者的面部所限定的平面，在图2中示意性地示出为横跨受试者的右眼206和左眼208的前部。

右眼206和左眼208分离开距离d_eyes210。装置200，以及更具体地，光源102和摄像机114居中位于右眼206和左眼208之间，并且定位在从平面204远离距离d_d-f212。在实践中，距离d_d-f212可能未被如图2中所描绘的那样准确地限定，并且例如可简单地测量为从光源到受试者的头部的距离。然而，距离d_d-f212典型地在从0.5米至3米的范围内，并且因此在距离d_d-f212的测量中的不准确性将不会极大地影响对参考反射偏移(如下所述)的确定。在其它示例性实施例中，距离d_d-f212可由摄像机114进行测量。

光源102配置为沿着线214和216朝向眼睛206、208发射光。这导致在眼睛206、208上的位置218、220处所观察到的光源反射点，所发射的光214、216在所述位置218、220处接触眼睛206、208。光源由眼睛206、208的角膜进行反射。

眼睛206、208使用小窝(fovea)222、224观看目标104，小窝222、224是眼睛206、208背面处的黄斑的中央部分。小窝222、224沿着视线226、228通过眼睛的瞳孔(在图3中示出)观看目标104。

图3示出图2的左眼的近距离示意图。图3的也出现在图2中相应特征被给予相同的参考标记。

在视线228和从小窝224所获取的线和瞳孔302的中心之间限定角度κ300。角度κ是眼科领域内的已知角度，因此对于技术人员而言是已知的。典型地，角度κ对于大多数受试者而言为接近3度。在本文所公开的示例性设备和方法中，角度κ可假定为3度或对于特定群体而言的κ的一些其它平均值。在其它示例性设备和方法中，可在先前已针对受试者测量角度κ并且可以使用该已测量值。此外，角度α304可在眼睛208的中心306处在眼睛208的名义中点(notional mid-point)308和光源反射点220之间进行限定。在图2中在轴线108和视线216之间也示出α304。因为在图2中所示的α304与图3中所示的α304是相对应的角度，所以它们具有相同的值。眼睛208的名义中点308是从中心点306所获取的并且平行于轴线108的线与眼睛208的表面相交的点。该名义中点308有助于计算参考数据，如下文所述。

参照图2和图3，可确定表示在非斜视的眼睛中的所期望的反射偏移距离310的参考数据。反射偏移距离310是瞳孔302的中心和光源反射点220之间的距离。在下文针对左眼208阐述计算参考反射偏移距离310的示例性方法。针对右眼206可得出类似的方法。

α304由下式确定：

$\mathrm{\α}={\tan }^{-1}\left(\frac{d_{\mathrm{eyes}}/2}{d_{d-f}}\right)$

这假设距离d_d-f等于从装置平面202到眼睛208的中心306的距离，如果d_d-f远大于眼睛208的半径，则其是一个安全的假设。随后由下式确定在光源反射点220和名义中点308之间的直线距离d_r-m：

d_r-m＝tan(α)r

其中r是眼睛208的半径，即从中心306到名义中点308的距离。

角度β，可在视线228和平行于轴线108并且将左侧小窝224连接到装置平面202的直线之间进行限定。假设小窝224在眼睛208的中心306的正后方，如果d_d-f相对于r是大的并且视线的角度足够小，则其是一个安全的假设，角度β可由下式确定：

$\mathrm{\β}={\tan }^{-1}\left(\frac{d_{l-t}-d_{\mathrm{eyes}}/2}{d_{d-f}}\right)$

现在，在眼睛208的表面上的名义中点308和瞳孔302的中心之间的距离可由下式确定：

d_m-p＝sin(β+κ)d

其中d是眼睛208的直径。

因此，参考反射偏移距离由下式确定：

d_roffset＝d_r-m+d_m-p

以上描述了用于确定参考反射偏移的一种示例性方法。应当注意的是可以采用许多使用基本三角函数的其它方法。上述方法进行某些假设，其提高了计算的速度，而不会对所确定的参考反射偏移值产生显著影响。假设是基于下述事实，即距离d_d-f212远大于在受试者的面部区域中的距离例如眼睛的半径，并且视线226、228至轴线108的角度是小的。然而，如果这类假设变得不安全，即如果距离d_d-f212和在受试者的面部区域中的距离例如眼睛的半径的相对大小以及视线226、228至轴线108的角度开始显著影响参考反射偏移距离的准确性，则可以使用确定参考反射偏移的更准确方法。

当进行测试以便检测斜视时，受试者被指示面向光源102并将其眼睛206、208导向并聚焦到目标104上。随后由摄像机114获取图像。

参照图4，示出处理图像以便检测斜视的示例性方法。

提供可形成查找表的一部分的参考数据，其包括指示与受试者的面部内的不同特征相关联的像素值(例如强度和颜色)的数据以及指示与受试者的眼睛区域内的不同特征相关联的像素值的数据。例如，参考数据可包括对于各种皮肤类型来说典型的适于RGB值的范围，对于巩膜像素来说典型的适于RGB值的范围，对于瞳孔像素来说典型的适于RGB值的范围等。

由处理器122从存储器120接收图像数据400。处理器122预处理图像数据以便确定其是否包括受试者的左眼206和右眼208这两者并且以便确定眼睛206、208的位置402。为此目的，处理器122使用上述参考数据来确定图像数据的像素是否包括与受试者的左眼和右眼区域相关的像素。

一旦确定图像数据包括受试者的眼睛206、208，就确定眼睛特征的准确位置404。为了确定适于眼睛特征的准确位置，处理器122对图像数据内的像素进行重新分类并处理和分析该数据。更具体地，在本发明的非限制性示例中，像素的相对亮度用于针对每只眼睛206、208确定适于光源反射点218、220的中心与瞳孔302的中心的准确参数值。在示例性的***中，处理器122配置为针对左眼206和右眼208中的每一个定位光源反射点218、220的中心与瞳孔302的中心。

通过对与例如瞳孔和巩膜区的每个眼睛区域的不同部分/特征相关联的相邻像素进行分组和计数来确定每只眼睛206、208的粗略位置。计算这些像素的加权中心，其被当作眼睛206、208的粗略中心。围绕每个加权中心限定矩形，所述矩形具有为其高度四倍大的宽度并且覆盖每个眼睛区域中的像素数目四倍的区域。

使用基于适于眼睛区域中的不同特征的像素的RGB值的重新分类技术对矩形内的像素进行重新分类。更具体地，在每个眼睛区域中，考虑到在典型的眼睛区域中存在与巩膜相关的具有约200,200,200的RGB值的像素以及与睫毛或瞳孔相关的具有约30,15,15的RGB值的像素，通过像素的RGB值来实施对其的计数。但是应当理解的是，这些值以及下面所提及的类似值并不是参考数据的限制性示例。

此外，在左眼206和右眼208的每个矩形(眼睛区域)内识别最亮的像素以便定位光源反射点218、220。这些像素可具有接近254,252,250的RGB值。

处理器122对与光源反射点218、220相关的最亮像素的数目进行计数，并计算在每只眼睛中的光源反射点218、220的粗略加权中心。然后，将光源反射点218、220的粗略半径(足够大以便覆盖所述光源反射点218、220)确定为光源反射像素的数目的平方根并且围绕每个光源反射点218、220限定具有尺寸为半径的两倍的边的定界(bounding)正方形区域。

光源反射点218、220的中心和半径参数的粗略值用于如下得出更准确的值。

在每个定界正方形内，根据与光源反射像素、典型地具有介于非常亮和非常暗之间的值的光源反射边界像素以及其它像素的典型值有关的相应参考数据对像素进行重新分类。通过使用光源反射像素的亮度作为其权重来针对每只眼睛206、208计算更精确的加权光源反射点218、220中心。当计算加权中心时，按与其亮度大小成比例的方式，亮的像素计为一个像素，而边界象素计为小于一个像素。因此，在完全亮与完全暗中间的像素将被计为半个像素。以像素为单位的新计算的中心可以是整数或可以不是整数。

然后，在矩形区域中定位每只眼睛的瞳孔区的中心。将光源反射点218、220从矩形移除。因此，处理器122对矩形区域进行拷贝并且处理该经拷贝图像以便将光源反射点218、220从其移除，并且用与瞳孔相关的像素替换各自的像素。现在为与由光源反射点218、220所覆盖的区域相关联的像素指派RGB值，所述RGB值是附近的其它眼部像素的加权平均。为每个经替换的像素指派在光源反射点218、220之外的最近像素的RGB值，这导致由瞳孔和虹膜区对光源反射点220的粗略替换。利用相应参考数据将经移除的光源反射点218、220内的替换像素重新分类为与瞳孔、虹膜、巩膜和如上所指示的其它项(包括皮肤、眼睫毛等)相对应。

更具体地，每个眼睛区域中的暗像素被分类为具有约12，12，12的RGB值的与瞳孔相关的像素，并且确定这些像素的数目。然后，确定这些暗像素的加权中心，并且将该加权中心视为瞳孔的粗略中心。足够大以便覆盖瞳孔区的瞳孔的粗略半径被确定为与瞳孔相关联的像素的数目的平方根，并且具有为半径两倍的边的正方形被限定为环绕粗略中心。

定界正方形中的像素被重新分类为“瞳孔像素”(典型地非常暗)、“瞳孔边框像素”(典型地具有略微更亮的值)和“其它像素”。使用该分类计算加权中心，其中瞳孔边框像素被赋予与其暗度成比例的权重。该结果被视为适于每只眼睛的瞳孔302的准确中心，其以像素单位可以是整数或可以不是整数。

每只眼睛的瞳孔302的中心被用作眼睛内的参考点，以便针对每只眼睛确定反射偏移距离310，即光源反射点218、220和瞳孔302的中心之间的距离406。应当注意的是图像中的其它点可用作参考点用于确定反射偏移距离310。例如，作为眼睛的视网膜的光反射的视网膜反射可用作参考点以确定反射偏移距离310。如下文所解释的，在示例性的方法和设备中所使用的光源可发射具有任何波长的光，并因此该光可用于产生视网膜反射。例如，在具体的示例性方法和设备中，可使用可见光或红外光产生视网膜反射。

将所确定的反射偏移距离310与上述的参考反射偏移距离进行比较以便计算两者之间的差异408。

然后，确定所述差异是否小于差异阈值，其可用于确定受试者是否具有斜视410。具体地，如果所述差异小于差异阈值，则***100确定受试者不具有斜视。

示例性的差异阈值可在从0.07mm至0.13mm的范围中。特定的示例性差异阈值为0.1mm。

确定410的结果经由显示器124输出给用户。

如果确定所述差异大于所述差异阈值，这可能指示受试者没有看向目标，或者受试者是斜视并且正看向目标。因此，如果所述差异大于差异阈值，则***100可将必须再次进行测试的指示输出给用户。

参照图5，示出了***的一种布置，其中目标104相对于光源102处于多个位置下。在图5中，示出在装置平面202中的不同位置处的多个目标104a至104h。然而，应当注意的是，***可仅包括可移动到每个不同位置的单个目标104。装置平面202平行于图5所绘制于其上的纸张。

在图5的示例性***中，八个目标104a至104h定位为相对于光源102等角度间隔开。此外，从光源102到目标104a至104h中的每一个的距离是相同的。结果是，目标104a至104h位于名义圆(notional circle)的圆周上，其中光源102位于中心处。应当注意的是，替代性的示例性***可具有其它数目的目标和/或其它的目标布置。

当使用图5的***确定受试者是否具有斜视时，获得八个图像并如上所述分别进行处理。在八个图像的每一个中，受试者将其眼睛注视到目标104a至104h中的不同目标上。在图5的示例性***中，因为光源102和目标104a至104h中的每一个之间的距离是相同的，所以相同的参考反射偏移距离可用于每个经捕获图像。可替代地，可针对每个图像确定不同的参考反射偏移距离。

具体地，在其中光源102和目标104a至104h中的每一个之间的距离不同的***中可要求确定不同的参考反射偏移距离。在这种情况下，上述确定参考反射偏移的原则适用于每个图像，其中根据需要对值进行改变。

图5的***的使用允许在多个图像中检测共同性斜视。共同性斜视是其中患病眼睛在受试者所看向的每个方向上都具有斜视的一种斜视。所有的眼睛肌肉正常工作，并因此它也被称为非麻痹性斜视。由于共同性斜视，受试者的眼睛总是面向不同的方向。因为图5的***获得多个图像，其中每个图像带有看向不同方向的受试者，因此可以确定共同性斜视的存在。

在示例性的***和方法中，可以使用图像阈值，由此，如果在其中所述差异小于下限差异阈值的图像的数目大于图像阈值，则确定所述受试者不具有共同性斜视。

在图5的示例性***中，图像阈值可以是五个图像。在其它示例性***中，图像阈值可为大于经捕获图像数目的50％。

示例性的***和方法可包括下限差异阈值(如上所限定的)和高于上述下限阈值的上限差异阈值。上限阈值用于确定受试者是否正看向目标。也就是说，如果所确定的反射偏移距离和参考反射偏移差异之间的差异如此之大以至于其大于上限阈值，则这指示受试者肯定没有看向目标。因此，如果差异大于上限阈值，则指示用户进行如上所述的另一测试，并且放弃当前测试的结果。

在示例性***中，处理器122可基于光源102、目标104和受试者的相对位置来确定参考反射偏移距离310。该信息可由***的用户来提供，其可以测量光源102、目标104和受试者之间的各自的距离并将那些距离输入到处理器。然后处理器可确定参考反射偏移距离310作为图4的方法的一部分。

然而，应当注意的是，处理器122确定参考反射偏移距离310不是本文所公开的***和方法的必要特征。在示例性的***和方法中，可在***布置为相对于受试者的预定布局的同时捕获图像。也就是说，光源102和目标104之间的距离以及面部平面202和装置平面204之间的距离可被预定义，并且***100可布置为该预定义布局。在这种情况下，参考反射偏移距离310可被事先计算并供应给处理器。

示例性***可包括一种装置，所述装置包括摄像机部(camerapart)，其配置为与诸如摄像机闪光灯的光源和诸如彩色闪光LED灯的注视目标(fixation target)结合来获取图片。在示例性***中，注视目标确实形成摄像机部本身上的一部分，但向一侧偏移一定的距离，该距离典型地在从5至10厘米的范围中。摄像机部可与每只眼睛相距相等的距离，典型地直接面向患者。

应当注意的是获取受试者的图像不是本文所公开的***和方法的必要特征。在示例性***中，图像可预先且在远离处理器的位置处被获取，并且可被传送到处理器以便检测斜视。

应当注意的是，术语“摄像机”涵盖配置为检测电磁波谱的任何部分中的电磁辐射的任何摄像机或传感器。因此，摄像机可配置为使用电磁波谱的任何部分中的电磁辐射来捕获图像。因此，摄像机可包括用于检测电磁波谱的任何部分中的电磁辐射的一个或多个传感器。

在本文所公开的具体方法和设备中，摄像机可配置为使用包括红外光、可见光和紫外光的光谱来捕获图像。因此，摄像机可包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器用于检测红外电磁辐射、可见电磁辐射和紫外电磁辐射中的一个或多个。

此外，在示例性的方法和设备中所使用的光源可配置为发射与由摄像机所感测的电磁辐射相对应的电磁辐射。如果摄像机配置为使用红外电磁辐射来捕获图像，则光源可配置为发射红外电磁辐射，并且对于可见电磁辐射和紫外电磁辐射也是类似的。在示例性的方法和设备中，从目标104偏移的光源102可配置为发射红外光。可替代地，光源102可配置为发射可见光，并且***100可包括配置为发射红外和/或紫外光的一个或多个另外的光源。所述一个或多个另外的光源可布置为产生可由摄像机114检测的视网膜反射。

在其它示例性设备和方法中，光源102可配置为发射连续的红外光并在受试者的眼睛上产生视网膜反射和角膜反射。摄像机114可操作为获得受试者的眼睛的红外图像，并且视网膜反射和/或角膜反射可用于确定图像是否指示斜视。

有利地，本文所公开的红外图像可在黑暗条件下捕获，使得瞳孔扩张(以及因此视网膜反射)增加。

如本文所使用的，术语“红外电磁辐射”涵盖具有在从300GHz至400THz的范围中的频率(在从1mm至750nm的范围中的波长)的电磁辐射。此外，红外辐射可被分成三个子组：远红外线，其涵盖具有在从300GHz至30THz的范围中的频率(在从1mm至10μm的范围中的波长)的电磁辐射；中红外线，其涵盖具有在从30THz至120THz的范围中的频率(在从10μm至2.5μm的范围中的波长)的电磁辐射；以及近红外线，其涵盖具有在从120THz至400THz的范围中的频率(在从2.5μm至750nm的范围中的波长)的电磁辐射。

如本文所使用的，术语“可见电磁辐射”涵盖人眼可见的所有光，其包括具有在从400THz至790THz的范围中的频率(在从750nm至380nm的范围中的波长)的电磁辐射。

如本文所使用的，术语“紫外电磁辐射”涵盖具有在从30PHz至790THz的范围中的频率(在从10nm至380nm的范围中的波长)的电磁辐射。

还应当注意的是，如本文所使用的术语“图像”涵盖视频数据和静态图像数据。因此，本文所公开的方法和设备可使用视频数据和/或静态摄像机图像数据来实现。也就是说，摄像机可配置为捕获视频数据和/或静态图像数据。此外，方法可针对视频数据和/或静态图像数据进行。视频数据和静态图像数据可使用电磁波谱的任何部分中的电磁辐射来捕获，如上所述。

此外，应当注意的是，本文所公开的方法和设备

技术人员将能够设想到本发明的另外的实施例，而不脱离如在所附权利要求中所限定的本发明的范围。具体地，虽然已经参照确定斜视对本发明进行了描述，但是应当理解的是，将其应用到其它眼睛状况是可能的。

Claims (41)

1.处理至少一个图像以便检测斜视的方法，其中所述至少一个图像使用包括光源和从所述光源偏移的目标的设备来获得，所述方法对于受试者的左眼和右眼中的每一个而言包括：

从所述图像确定反射偏移距离，所述反射偏移距离是眼睛的参考点和光源在所述眼睛上的反射点之间的距离；

针对相应的左眼或右眼确定所述反射偏移距离和参考反射偏移距离之间的差异，其中所述参考反射偏移距离基于所述光源、所述目标和所述受试者的头部的相对位置来确定；以及

确定所述差异是否小于差异阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像使用在其中所述光源和所述目标定位在垂直于限定所述受试者面向的方向的轴线的装置平面上的设备来获得。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述图像使用在其中所述光源和所述目标之一在限定所述受试者面向的所述方向的所述轴线上定位于所述受试者的前方使得所述目标、所述光源和所述受试者的头部形成直角三角形的设备来获得。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述图像使用在其中所述光源定位在限定所述受试者面向的所述方向的所述轴线上的设备来获得。

5.根据前述权利要求任一项所述的方法，进一步包括获得所述图像。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述目标包括注意力抓取器，并且其中获得所述图像包括操作所述注意力抓取器以吸引所述受试者的注意力，使得所述受试者的眼睛注视到所述目标上。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述图像在所述注意力抓取器操作的同时获得。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述注意力抓取器包括灯、闪光灯和用于产生声音的装置中的一个或多个。

9.根据权利要求5至8任一项所述的方法，进一步包括指示所述受试者将其眼睛注视到所述目标上。

10.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述参考反射偏移距离基于从所述光源到所述目标的距离以及从所述光源或所述目标到所述受试者的头部的距离来确定。

11.根据权利要求2至10任一项所述的方法，其中所述参考反射偏移距离基于沿着限定所述受试者面向的所述方向的所述轴线从所述装置平面到所述受试者的头部的距离来确定。

12.根据前述权利要求任一项所述的方法，进一步包括确定所述参考反射偏移距离。

13.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述眼睛的所述参考点包括所述眼睛的瞳孔的中心。

14.根据前述权利要求任一项所述的方法，进一步包括如果所述差异小于所述差异阈值则确定在所述受试者的眼睛的所述图像中不存在斜视。

15.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述至少一个图像包括多个图像，并且其中所述多个图像中的每一个利用相对于所述光源在不同位置下的所述目标来获得。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个图像利用相对于所述光源在多个成角度间隔开的位置处的所述目标来获得。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个成角度间隔开的位置是等角度间隔开的。

18.根据权利要求15至17任一项所述的方法，进一步包括确定在其中所述差异小于所述差异阈值的图像的数目是否大于图像阈值。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括如果所述图像的数目大于所述图像阈值，则确定所述受试者不具有共同性斜视。

20.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述差异阈值是下限阈值，所述方法进一步包括：

如果所述差异大于所述下限阈值，则确定所述差异是否大于上限阈值。

21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括如果所述差异大于所述上限阈值，则确定所述受试者没有看向所述目标。

22.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述至少一个图像通过检测来自电磁波谱中的任何位置的电磁辐射来获得。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述至少一个图像通过检测下述的至少一个来获得：红外电磁辐射；可见电磁辐射和紫外电磁辐射。

24.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述至少一个图像包括视频数据和静态图像数据中的至少一个。

25.一种包括计算机程序代码的计算机程序产品，所述计算机程序代码配置为当在计算机上运行时进行权利要求1至24任一项所述的方法。

26.一种设备，包括：

处理器，所述处理器配置为实行根据权利要求1至24任一项所述的方法。

27.根据权利要求26所述的设备，进一步包括均与所述处理器电通信摄像机和光源，其中所述摄像机配置为在所述光源发射光的同时获得图像。

28.根据权利要求27所述的设备，其中所述摄像机配置为通过检测来自电磁波谱中的任何位置的电磁辐射来获得图像。

29.根据权利要求27或28所述的设备，其中所述摄像机配置为通过检测下述的至少一个来获得图像：红外电磁辐射；可见电磁辐射和紫外电磁辐射。

30.根据权利要求28或29所述的设备，其中所述光源配置为发射与能够由所述摄像机检测的电磁辐射相对应的电磁辐射。

31.根据权利要求26至30任一项所述的设备，进一步包括第二光源，其中所述第一光源配置为发射可见电磁辐射并且所述第二光源配置为发射红外电磁辐射，并且其中所述第二光源定位为在看向所述目标的受试者的眼睛中产生视网膜反射。

32.根据权利要求26至31任一项所述的设备，其中所述摄像机配置为捕获视频数据和静态图像数据中的至少一个。

33.用于处理至少一个图像以便检测斜视的***，所述***包括：

摄像机；

光源；

从所述光源偏移的目标；以及

与所述摄像机和所述光源电通信的处理器；

其中所述摄像机配置为在所述光源发射光的同时捕获图像，

并且其中所述处理器配置为实行权利要求1至24任一项所述的方法。

34.一种成套部件，包括：

根据权利要求26至32任一项所述的设备；以及

目标。

35.用于处理至少一个图像以便检测斜视的装置，所述图像使用包括光源和从所述光源偏移的目标的设备来获得，所述装置包括：

配置为从摄像机接收图像数据的输入接口；

用于存储从所述摄像机所接收的图像数据的存储器；以及

处理器，其配置为针对受试者的左眼和右眼中的每一个通过下述来处理所述图像数据：

在所述图像数据中确定反射偏移距离，所述反射偏移距离是眼睛的参考点和光源在所述眼睛上的反射点之间的距离，

针对相应的左眼或右眼确定所述反射偏移距离和参考反射偏移距离之间的差异，其中所述参考反射偏移距离基于所述光源、所述目标和所述受试者的头部的相对位置来确定，以及

确定所述差异是否小于差异阈值。

36.根据权利要求35所述的装置，进一步包括配置为获得所述图像数据并将所述图像数据传送到所述输入接口的摄像机。

37.根据权利要求36所述的装置，进一步包括光源，其中所述摄像机配置为在所述光源发射光的同时获得所述图像数据。

38.根据权利要求35至37任一项所述的设备，进一步包括显示器，其配置为向用户显示与所述受试者是否具有斜视相关的信息。

39.一种大致如本文参照附图所描述的方法。

40.一种大致如本文参照附图所描述的设备。

41.一种大致如本文参照附图所描述的***。