CN105595960A - 头戴式干眼检测装置 - Google Patents

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罗云宜
陈奭
董月芳
周哲
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Abstract

本发明提供一种头戴式干眼检测装置，包括图像采集器、DSP图像处理器、ARM处理器、照明单元、触摸显示屏、固定单元；所述ARM处理器用于将检测项目选项通过触摸显示屏显示，根据触摸信息判断用户选择的检测项目，根据用户选择的检测项目生成图像采集指令，并将所述图像采集指令发送至图像采集器；所述图像采集器用于根据所述图像采集指令采集图像，并将采集到的图像发送至DSP图像处理器；所述DSP图像处理器用于根据所述图像进行干眼检测处理，并将检测结果信息发送至ARM处理器；所述ARM处理器用于将所述检测结果信息通过触摸显示屏进行显示；所述固定单元用于将所述装置固定在患者头部。该装置集成度高、便携性好、操作简单。

Description

头戴式干眼检测装置
技术领域
本发明涉及干眼检测领域，尤其涉及一种头戴式干眼检测装置。
背景技术
干眼症是指由于泪液的量、质或流体动力学异常引起的泪膜不稳定或眼表损害，从而导致眼不适症状及视功能障碍的一类疾病。泪膜是一层厚7-40um的泪液，从外向内依次是脂质层、水液层和黏液层构成。脂质层可以通过气—液表面的张力阻止水液层的水份蒸发来稳定泪膜，其厚度能否快速、均匀的分布对泪膜稳定的发挥发挥着重要的作用。现代生活方式中，电视、电脑、手机的普遍使用及大气污染的加剧等原因，导致干眼症发病率逐步上升，并且越来越呈现年轻化，干眼症的研究和防治工作越来越受到重视。
干眼症的常用检测方法：泪液分泌试验(SchirmerI及II试验)、泪膜破裂时间(Tearbreak-uptime)试验、环形光源的脂质层分析以及角膜地形图检查，血清检查等。临床上常用一组分立的检查项目获取标志泪膜稳定性及泪膜质与量的各个参数，如使用试纸条进行SchirmerI及II试验测量泪液的分泌量，使用荧光素钠结合裂隙灯观察测量泪膜破裂时间，使用泪膜干涉成像仪观察泪膜脂质层厚度等。目前，国内的干眼症诊断仪器主要集中于笨重的台式产品上，购买成本高、操作复杂、患者做眼部干眼检测需要经过一大批的流程，浪费时间和精力，
因此，如何提供一种便携式的、操作简单的干眼检测装置是急需解决的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种头戴式干眼检测装置。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种头戴式干眼检测装置，包括图像采集器、DSP图像处理器、ARM处理器、照明单元、触摸显示屏、固定单元；
所述ARM处理器分别和所述图像采集器、DSP图像处理器、照明单元以及触摸显示屏相连，所述DSP图像处理器和所述图像采集器相连；
所述ARM处理器用于将检测项目选项通过触摸显示屏显示，根据触摸信息判断用户选择的检测项目，根据用户选择的检测项目生成图像采集指令，并将所述图像采集指令发送至图像采集器；
所述图像采集器用于根据所述图像采集指令采集图像，并将采集到的图像发送至DSP图像处理器；
所述DSP图像处理器用于根据所述图像进行干眼检测处理，并将检测结果信息发送至ARM处理器；
所述ARM处理器用于将所述检测结果信息通过触摸显示屏进行显示；
所述照明单元用于为图像采集器提供光源；
所述固定单元用于将所述装置固定在患者头部。
优选地，所述ARM处理器用于根据用户选择的检测项目生成图像处理指令，并将所述图像处理指令发送至DSP图像处理器；
DSP图像处理器用于根据所述图像处理指令对图像采集器采集到的图像进行干眼检测处理，得到用户选择的检测项目对应的检测结果信息。
优选地，所述DSP图像处理器还用于提取图像中的亮度信息，并将所述亮度信息发送至ARM处理器；
ARM处理器用于根据所述亮度信息形成亮度调节信号，并将所述亮度调节信号发送至所述照明单元；
所述照明单元根据所述亮度调节信号进行亮度调节。
优选地，所述装置还包括亮度调节开关，所述亮度调节开关和所述ARM处理器相连；
所述ARM处理器用于当检测到用户调节所述亮度调节开关时，生成亮度调节信号，并将所述亮度调节信号发送至照明单元；
所述照明单元根据所述亮度调节信号进行亮度调节；
或者所述ARM处理器用于将亮度调节选项通过所述触摸显示屏显示，根据触摸信息判断用户选择的亮度调节选项，根据用户选择的亮度调节选项生成亮度调节信号，将所述亮度调节信号发送至照明单元；
所述照明单元根据所述亮度调节信号进行亮度调节。
优选地，所述装置还包括步进电机和电机控制开关，所述步进电机分别和所述图像采集器、所述ARM处理器相连，所述电机控制开关和所述ARM处理器相连；
所述ARM处理器用于当检测到用户控制所述电机控制开关时，生成电机控制指令，并将所述电机控制指令发送至步进电机；
所述步进电机根据所述电机控制指令控制图像采集器水平移动；
或者所述ARM处理器用于将图像采集器的移动选项通过触摸显示屏显示，根据触摸信息判断用户选择的移动选项，根据用户选择的移动选项生成电机控制指令，并将所述电机控制指令发送至步进电机；
所述步进电机根据所述电机控制指令控制图像采集器水平移动。
优选地，所述照明单元包括照明光源和等距的黑白相间的环状结构；
所述照明光源发出的光通过所述环状结构出射。
优选地，所述装置还包括无线传输单元；所述ARM处理器还用于将所述检测结果信息通过所述无线传输单元发送至预设终端；
或者所述ARM处理器还用于将所述检测结果信息通过打印机打印。
优选地，所述图像采集器还用于将采集到的图像发送至ARM处理器；
所述ARM处理器还用于将所述图像采集器采集到的图像发送至触摸显示屏；
所述触摸显示屏用于显示所述图像采集器采集到的图像信息。
优选地，所述装置还包括存储器；
所述DSP图像处理器还用于将生成的检测结果信息通过所述存储器存储。
(三)有益效果
本发明提供的一种头戴式干眼检测装置，通过ARM处理器和DSP图像处理器双核处理，ARM处理器为主控核心，用于控制整个装置的运行，DSP图像处理器为从控制，用于图像的处理，并将检测结果信息发送给ARM处理器，ARM处理器将检测结果通过触摸显示屏显示。因此，通过ARM处理器和DSP图像处理器就可以实现现有技术中通过电脑、上位机等台式机器才能实现的功能，本发明提供的装置集成度高、便携性好、操作简单。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种头戴式干眼检测装置的示意图；
图2是本发明实施方式提供的另一种头戴式干眼检测装置的示意图；
图3是本发明实施方式提供的一种头戴式干眼检测装置的俯视结构示意图；
图4是本发明实施方式提供的一种头戴式干眼检测装置的后视结构示意图；
图5是本发明实施方式提供的一种头戴式干眼检测装置的正视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明实施方式提供的一种头戴式干眼检测装置的示意图，包括：图像采集器11、DSP图像处理器12、ARM处理器13、照明单元14、触摸显示屏15、固定单元；
所述ARM处理器13分别和所述图像采集器11、DSP图像处理器12、照明单元14以及触摸显示屏15相连，所述DSP图像处理器12和所述图像采集器11相连；
所述ARM处理器13用于将检测项目选项通过触摸显示屏15显示，根据触摸信息判断用户选择的检测项目，根据用户选择的检测项目生成图像采集指令，并将所述图像采集指令发送至图像采集器11；
所述图像采集器11用于根据所述图像采集指令采集图像，并将采集到的图像发送至DSP图像处理器12；
所述DSP图像处理器12用于根据所述图像进行干眼检测处理，并将检测结果信息发送至ARM处理器13；
所述ARM处理器13用于将所述检测结果信息通过触摸显示屏15进行显示；
所述照明单元14用于为图像采集器提供光源；
所述固定单元用于将所述装置固定在患者头部。
本实施方式提供的一种头戴式干眼检测装置，通过ARM处理器根据用户选择的检测项目生成图像采集指令，并将该图像采集指令发送至图像采集器，图像采集器根据该图像采集指令采集到相应的图像，再由DSP图像处理器对图像进行干眼检测处理，并将检测结果信息发送至ARM处理器，最后ARM处理器将检测结果信息通过触摸显示屏进行显示，该装置集成度高、便携性好、操作简单。
在具体实施时，上述固定单元可以为绑带也可以是其它起固定作用的部件，通过固定单元将该装置固定在患者头部，减小了患者和该装置的相对移动，从而获得抖动较小的图像，增加了图像的清晰度，并且提高了装置的精度和处理速度。
在具体实施时，上述图像采集器可以包括摄像机和自动对焦镜头，自动对焦镜头可以自动调节摄像机的焦距，从而使采集到的图像清晰，该摄像机优选为工业高分辨率摄像机，也可以为其它摄像机或相机。
上述触摸显示屏优选为触摸液晶显示器，也可以为其它能够和用户进行交互的显示屏。
优选地，所述ARM处理器13还可以用于根据用户选择的检测项目生成图像处理指令，并将所述图像处理指令发送至DSP图像处理器12；
DSP图像处理器12用于根据所述图像处理指令对图像采集器11采集到的图像进行干眼检测处理，得到用户选择的检测项目对应的检测结果信息。
这样的好处是，ARM处理器根据用户选择的检测项目生成对应的图像处理指令，DSP图像处理器根据图像处理指令有针对性的进行干眼检测处理，从而得到用户选择的检测项目对应的检测结果信息。
在具体实施时，上述DSP图像处理器可以检测多种干眼检测项目，例如泪河高度检测、泪膜破裂时间检测、角膜脂质层分析等，具体的检测方法如下：
(1)采集一副稳定的泪河高度图片，通过图像分割算法测定泪河高度；
(2)测试者眨眼数次后，保持睁眼状态，采用特殊照明方式，动态采集眼球表面图像，经过一段时间后对采集的图像进行图像分割及图像类比，计算得到泪膜破裂时间；
(3)通过白光照明采集一幅眼球表面图像，可观察到眼球表面油脂对光反射干涉图像，通过图像处理算法对其进行简单分级。
优选地，所述DSP图像处理器12还可以用于提取图像中的亮度信息，并将所述亮度信息发送至ARM处理器13；
ARM处理器13用于根据所述亮度信息形成亮度调节信号，并将所述亮度调节信号发送至所述照明单元14；
所述照明单元14根据所述亮度调节信号进行亮度调节。
采用这样的方式，该装置可以实现自动调节照明单元的亮度。
图2是本发明实施方式提供的另一种头戴式干眼检测装置的示意图，和图1不同的是：该装置还可以包括亮度调节开关21、步进电机22、电机控制开关23、无线传输单元24等。
其中，所述亮度调节开关21和所述ARM处理器13相连；
所述ARM处理器13用于当检测到用户调节所述亮度调节开关时，生成亮度调节信号，并将所述亮度调节信号发送至照明单元14；
所述照明单元14根据所述亮度调节信号进行亮度调节；
或者所述ARM处理器13用于将亮度调节选项通过所述触摸显示屏15显示，根据触摸信息判断用户选择的亮度调节选项，根据用户选择的亮度调节选项生成亮度调节信号，将所述亮度调节信号发送至照明单元14；
所述照明单元14根据所述亮度调节信号进行亮度调节。
采用这样的方式，用户可以通过亮度调节开关或触摸显示屏对亮度进行调节，可以更加方便的对照明单元的亮度进行调节。
在具体实施时，上述亮度调节开关可以设置成亮度调节旋钮，通过顺时针或逆时针旋转产生不同的电压信号或电流信号，ARM处理器检测到该电压信号或电流信号后，产生相应的亮度调节信号对照明单元的亮度进行调节。
可以理解的是，上述亮度调节开关还可以设置成两个亮度调节按钮或者其它形式的开关。
在具体实施时，ARM处理器可以将亮度调节选项通过触摸显示屏显示，该亮度调节选项可以设置成控制亮度增加和减小的两个触摸按钮，或者设置成亮度从增加到减小的触摸条等。
优选地，所述步进电机22分别和所述图像采集器11、所述ARM处理器13相连，所述电机控制开关23和所述ARM处理器13相连；
所述ARM处理器13用于当检测到用户控制所述电机控制开关23时，生成电机控制指令，并将所述电机控制指令发送至步进电机22；
所述步进电机22根据所述电机控制指令控制图像采集器11水平移动；
或者所述ARM处理器13用于将图像采集器11的移动选项通过触摸显示屏15显示，根据触摸信息判断用户选择的移动选项，根据用户选择的移动选项生成电机控制指令，并将所述电机控制指令发送至步进电机22；
所述步进电机22根据所述电机控制指令控制图像采集器水平移动。
这样的好处是，用户可以通过电机控制开关或触摸显示屏对图像采集器进行调节，从而可以使图像采集器采集到更加准确的图像，进而使检测结果更加准确。
在具体实施时，上述电机控制开关可以设置成旋钮，通过顺时针或逆时针旋转产生不同的电压信号或电流信号，ARM处理器检测到该电压信号或电流信号后，产生相应的电机控制指令对电机进行调节。
可以理解的是，上述电机控制开关还可以设置成两个电机控制按钮或者其它形式的开关。
在具体实施时，ARM处理器可以将图像采集器的移动选项通过触摸显示屏显示，该移动选项可以设置成触摸按钮，或者设置成触摸条等。
优选地，所述照明单元14可以包括照明光源和等距的黑白相间的环状结构；
所述照明光源发出的光通过所述环状结构出射。
采用这种方式，可以为图像采集器提供合适的光照。
在具体实施时，如图3所示，上述照明单元还可以包括半球形或圆锥形的壳体，用于反射照在其上的光线，从而使出射光照更加均匀。
图3中步进电机的转动可以调节摄像机和自动对焦镜头沿着摄像机滑动杆水平移动，从而采集到不同角度图像，图中的海绵用于患者接触到装置时起缓冲作用。
图4为本发明实施方式提供的一种头戴式干眼检测装置的后视结构示意图，图中，中间虚线框包围的部分为照明单元的环状结构；绑带用来将装置固定在患者头部，并且可以调节松紧。
图5为本发明实施方式提供的一种头戴式干眼检测装置的正视结构示意图，如图所示，装置的正中间设置有触摸显示屏，触摸显示屏右下角虚线部分为触摸选项显示区，例如检测项目选项、亮度调节选项、图像采集器的移动选项等，也可以根据需要设置其它触摸选项。装置的右侧设置有控制按钮、两个电极控制按钮以及亮度调节旋钮，其中控制按钮为控制整个装置开关的按钮。图中左下角的电路板封装于装置内的底部，是由ARM处理器和DSP图像处理器等组成的电路板。
优选地，所述ARM处理器13还用于将所述检测结果信息通过所述无线传输单元24发送至预设终端；
或者所述ARM处理器13还用于将所述检测结果信息通过打印机打印。
这样的好处是，使用户更加方便的获取到检测结果。
在具体实施时，上述无线传输单元可以为WIFI网络，或者其它无线传输装置。
在具体实施时，上述预设终端可以为预设的手机、电脑等，也可以包括其它终端。
优选地，所述图像采集器11还可以用于将采集到的图像发送至ARM处理器13；
所述ARM处理器13还用于将所述图像采集器12采集到的图像发送至触摸显示屏15；
所述触摸显示屏15用于显示所述图像采集器采集到的图像信息。
这样的好处是，可以更直观的实时的观察正在接受检查的患者眼睛的情况，从而结合实际病情选择合适的检查项目。
所述装置还可以包括存储器；
所述DSP图像处理器还用于将生成的检测结果信息通过所述存储器存储。
这样的好处是，DSP图像处理器通过存储器将检测结果信息进行存储，方便用户调用检测过的检测结果信息。
本实施方式提供的一种头戴式干眼检测装置，通过ARM处理器和DSP图像处理器双核处理，ARM处理器为主控核心，搭载运行Linux操作***，用于控制整个装置的运行，DSP图像处理器为从控制，用于图像的处理，并将检测结果信息发送给ARM处理器，ARM处理器将检测结果通过触摸显示屏显示、通过无线传输单元发送至预设终端或通过打印机打印。该装置集成度高、便携性好、操作简单。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种头戴式干眼检测装置，其特征在于，包括图像采集器、DSP图像处理器、ARM处理器、照明单元、触摸显示屏、固定单元；
所述ARM处理器分别和所述图像采集器、DSP图像处理器、照明单元以及触摸显示屏相连，所述DSP图像处理器和所述图像采集器相连；
所述ARM处理器用于将检测项目选项通过触摸显示屏显示，根据触摸信息判断用户选择的检测项目，根据用户选择的检测项目生成图像采集指令，并将所述图像采集指令发送至图像采集器；
所述图像采集器用于根据所述图像采集指令采集图像，并将采集到的图像发送至DSP图像处理器；
所述DSP图像处理器用于根据所述图像进行干眼检测处理，并将检测结果信息发送至ARM处理器；
所述ARM处理器用于将所述检测结果信息通过触摸显示屏进行显示；
所述照明单元用于为图像采集器提供光源；
所述固定单元用于将所述装置固定在患者头部。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述ARM处理器用于根据用户选择的检测项目生成图像处理指令，并将所述图像处理指令发送至DSP图像处理器；
DSP图像处理器用于根据所述图像处理指令对图像采集器采集到的图像进行干眼检测处理，得到用户选择的检测项目对应的检测结果信息。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述DSP图像处理器还用于提取图像中的亮度信息，并将所述亮度信息发送至ARM处理器；
ARM处理器用于根据所述亮度信息形成亮度调节信号，并将所述亮度调节信号发送至所述照明单元；
所述照明单元根据所述亮度调节信号进行亮度调节。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括亮度调节开关，所述亮度调节开关和所述ARM处理器相连；
所述ARM处理器用于当检测到用户调节所述亮度调节开关时，生成亮度调节信号，并将所述亮度调节信号发送至照明单元；
所述照明单元根据所述亮度调节信号进行亮度调节；
或者所述ARM处理器用于将亮度调节选项通过所述触摸显示屏显示，根据触摸信息判断用户选择的亮度调节选项，根据用户选择的亮度调节选项生成亮度调节信号，将所述亮度调节信号发送至照明单元；
所述照明单元根据所述亮度调节信号进行亮度调节。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括步进电机和电机控制开关，所述步进电机分别和所述图像采集器、所述ARM处理器相连，所述电机控制开关和所述ARM处理器相连；
所述ARM处理器用于当检测到用户控制所述电机控制开关时，生成电机控制指令，并将所述电机控制指令发送至步进电机；
所述步进电机根据所述电机控制指令控制图像采集器水平移动；
或者所述ARM处理器用于将图像采集器的移动选项通过触摸显示屏显示，根据触摸信息判断用户选择的移动选项，根据用户选择的移动选项生成电机控制指令，并将所述电机控制指令发送至步进电机；
所述步进电机根据所述电机控制指令控制图像采集器水平移动。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述照明单元包括照明光源和等距的黑白相间的环状结构；
所述照明光源发出的光通过所述环状结构出射。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括无线传输单元；所述ARM处理器还用于将所述检测结果信息通过所述无线传输单元发送至预设终端；
或者所述ARM处理器还用于将所述检测结果信息通过打印机打印。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像采集器还用于将采集到的图像发送至ARM处理器；
所述ARM处理器还用于将所述图像采集器采集到的图像发送至触摸显示屏；
所述触摸显示屏用于显示所述图像采集器采集到的图像信息。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储器；
所述DSP图像处理器还用于将生成的检测结果信息通过所述存储器存储。
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