DE102011106897A1 - Method and arrangement for comparable image capture in ophthalmological devices - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und mindestens eine Anordnung zur vergleichbaren Bilderfassung bei ophthalmologischen Geräten. Durch einen semi-automatischen Weissabgleich kann eine Verbesserung der Farbreproduktion erzielt werden. Hierzu wird aus dem Beleuchtungsstrahlengang ein Teil des Lichtes ausgekoppelt bzw. so entnommen, dass dieses Licht auf einen an geeigneter Stelle positionierten RGB-Sensor geleitet werden kann, der die Daten der Farben und Intensität erfasst und diese Daten an ein Datenerfassungssystem übermittelt unen der Bilddaten des Auges vergleichen kann und diese als Referenz- und Korrekturdaten speichert und bereithält.The present invention relates to a method and at least one arrangement for comparable image capture in ophthalmological devices. A semi-automatic white balance can improve color reproduction. For this purpose, a part of the light is coupled out of the illumination beam path or removed so that this light can be directed to a suitably positioned RGB sensor, which records the data of the colors and intensity and transmits this data to a data acquisition system and the image data of Compare eye and this as reference and correction data stores and holds.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und mindestens eine Anordnung zur vergleichbaren Bilderfassung bei ophthalmologischen Geräten. Durch den semi-automatischen Weissabgleich kann eine Verbesserung der Farbreproduktion erzielt werden.The present invention relates to a method and at least one arrangement for comparable image capture in ophthalmological devices. The semi-automatic white balance can improve color reproduction.

Die Spaltlampe ist eines der wichtigsten ophthalmologischen Untersuchungsgeräte, mit dem der Augenarzt oder der Augenoptiker die Augen stereoskopisch untersuchen kann. Dieses Gerät bietet dem Untersucher die Möglichkeit, einen scharf begrenzten spaltförmigen Lichtstrahl, dessen Breite veränderbar ist, auf das Auge zu richten. Gleichzeitig hat er die Möglichkeit, dieses durch ein Auflichtmikroskop zu betrachten. Durch verschiedene Belichtungsmethoden (diffus, direkt, fokal, indirekt, regredient, seitlich usw.) und variable Lichtspaltbreiten ist es möglich, fast sämtliche vorderen, mittleren und hinteren Abschnitte des Auges bis hin zu weit in der Peripherie befindlichen Netzhautarealen zu inspizieren.The slit lamp is one of the most important ophthalmic examination devices, with which the ophthalmologist or the optician can examine the eyes stereoscopically. This device allows the examiner to direct a sharply delimited slit-shaped light beam whose width is changeable to the eye. At the same time he has the opportunity to look at this through a reflected light microscope. Through various exposure methods (diffuse, direct, focal, indirect, regressive, lateral, etc.) and variable slit widths, it is possible to inspect almost all the anterior, middle and posterior portions of the eye right up to peripheral areas of the retina.

Mit den meisten modernen Spaltlampen ist eine Kombination mit digitalen Kameras möglich, um Befunde filmisch oder fotografisch zu dokumentieren ( http://de.Wikipedia.org./wiki ).With most modern slit lamps, a combination with digital cameras is possible to document findings cinematically or photographically ( http://de.Wikipedia.org./wiki ).

Bei ophthalmologischen Geräten, wie beispielsweise einer Funduskamera, auch Netzhautkamera, werden fotografische Aufnahmen der hinteren Augenabschnitte (Netzhaut) angefertigt.In ophthalmic devices, such as a fundus camera, retinal camera, take photographs of the rear eye sections (retina) made.

Die Fotos unterstützen die augenheilkundliche Diagnostik und dienen dazu, krankhafte Veränderungen sichtbar zu machen und zu dokumentieren.The photos support ophthalmological diagnostics and serve to visualize and document pathological changes.

Eine Funduskamera ist beispielsweise mit einer handelsüblichen digitalen Spiegelreflexkamera sowie einem Ringblitz ausgestattet, was hochauflösende Bilder ermöglicht, die in einer digitalen Patientenakte gespeichert oder in ausgedruckter Form in der Karteikarte hinterlegt werden können. Damit ist, anders als bei Untersuchungen mittels Spaltlampe oder Ophthalmoskop, auch eine spätere Beurteilung durch Dritte oder eine Kontrolle des Krankheitsverlaufs möglich.For example, a fundus camera is equipped with a commercially available digital SLR camera and a ring flash, which enables high-resolution images that can be stored in a digital patient file or stored in printed form in the index card. Thus, unlike investigations by slit lamp or ophthalmoscope, a later assessment by a third party or a control of the disease process is possible.

Bei ophthalmologischen Geräten sind Verfahren zum Anpassen (Korrigieren) von Farben eines Bildes, das auf einer Überwachungseinrichtung angezeigt werden soll oder zum Zwecke der Speicherung für Vergleichsuntersuchungen, die über einen längeren Zeitraum vorgenommen und wiederholt werden müssen, bekannt.In ophthalmic devices, methods are known for adjusting (correcting) colors of an image to be displayed on a monitor or for the purpose of storage for comparative studies that must be made and repeated over a long period of time.

Wenn das Bild sichtbar gemacht werden soll, werden die Farben entweder in einem Programm zum Entwickeln von Bilddaten oder durch Verwenden von einer Farbanpassungs-(Korrektur-)Funktion angepasst. Aus der DE 601 28 315 T2 ist eine Funduskamera, bei der mit einem optischen Fotografiersystem mit einem Fotografierelement zum photoelektrischen Fotografieren des Fundus, der in einem Beleuchtungslicht von einer Beleuchtungslichtquelle zum Fotografieren beleuchtet wird, einer Überwachungseinrichtung, die ein Bild des fotografierten Fundus beinhaltet, einer Farbanpassungs-Dateneingabeeinrichtung zum Eingeben von Farbanpassungsdaten zum Erstellen einer Farbanpassung an das Bild, das auf der Überwachungseinrichtung angezeigt wird, einer Farbanpassungseinrichtung zum Erstellen der Farbanpassung an das Bild basierend auf den eingegebenen Farbanpassungsdaten, und einer Speichereinrichtung zum Speichern von Daten über das Bild, die den Daten über dessen Farbe zugeordnet sind. bekannt.When the image is to be visualized, the colors are adjusted either in a program for developing image data or by using a color adjustment (correction) function. From the DE 601 28 315 T2 is a fundus camera in which a color matching data inputting means for inputting color matching data is provided with a photographing optical system having a photographing element for photoelectrically photographing the fundus illuminated in an illumination light from an illumination light source for photographing, a monitor including an image of the photographed fundus for making a color match to the image displayed on the monitor, a color matcher for making the color match to the image based on the input color match data, and a memory means for storing data about the image associated with the data about its color. known.

Es ist auch bekannt, dass der Weißabgleich die Kamera auf die Farbtemperatur des Lichtes am Aufnahmeort sensibilisiert. Die digitale Aufzeichnung von Bildern erlaubt – wie auch die analoge Technik – eine den Lichtverhältnissen angepasste Farbtemperatur. Auch das menschliche Auge verfügt über solch eine Fähigkeit, die chromatische Adaption. Beim automatischen Abgleich sucht die Kamera nach einer für sie weiß erscheinenden Fläche. Wenn eine nahezu weiße Fläche im Blickfeld ist, sind die erreichten Ergebnisse gut, ansonsten wird die hellste Stelle des Bildes beurteilt. Ist diese Stelle jedoch nicht neutralgrau, sondern farbig, kann der Abgleich zu einem Farbstich führen. Der vollautomatische Weißabgleich versagt zum Beispiel häufig bei Aufnahmen im Dämmerlicht. Hingegen ist der automatische Abgleich bei schnell wechselnden Lichtverhältnissen, wie bei einer Mischung aus Sonne und aufgelockerter Bewölkung, das Mittel der Wahl. Zum manuellen Weißabgleich wird die Kamera oder das Gerät formatfüllend auf eine möglichst weiße oder wenigstens neutralgraue Fläche in der zu filmenden oder fotografierenden Umgebung gehalten. Ein weißes DIN-A4-Blatt ist in den meisten Fällen ausreichend, wobei die Belichtung so weit zurückgenommen werden sollte, dass keiner der Farbkanäle übersteuert. Oft enthalten Papiere optische Aufheller, die bei UV-haltiger Beleuchtung der Kamera blau erscheinen, was nach dem Weißabgleich einen Gelbstich bedingt. Nach Betätigung der entsprechenden Funktion kann der Kameraprozessor die richtige Farbtemperatur ermitteln. Ein Weißabgleich funktioniert generell am besten bei konstanten und einheitlichen Lichtsituationen. Bei Mischlicht, etwa wenn Tageslicht und Kunstlicht im Motiv sind, können auch bei einem manuellen Weißabgleich Farbstiche auftreten, weil der eine Teil des Motivs notwendigerweise eine andere Farbtemperatur erfordert. In diesem Sinne ist auch eine Beleuchtungskombination aus Glüh- und Energiesparlampen kritisch.It is also known that the white balance sensitizes the camera to the color temperature of the light at the point of exposure. The digital recording of images allows - as well as the analog technology - a color temperature adapted to the lighting conditions. The human eye also has such an ability, the chromatic adaptation. During automatic adjustment, the camera searches for a surface that appears white to it. If a nearly white area is in the field of view, the results achieved are good, otherwise the brightest part of the image is judged. However, if this point is not neutral gray, but colored, the adjustment can lead to a color cast. For example, fully automatic white balance often fails when shooting in dim light. On the other hand, the automatic adjustment in rapidly changing light conditions, such as a mixture of sun and brightened clouds, the drug of choice. For manual white balance, the camera or the device is held in the format-filling manner on a surface which is as white or at least neutral gray as possible in the environment to be photographed or photographed. A white A4 sheet is sufficient in most cases, but the exposure should be reduced to such an extent that none of the color channels overdrive. Often papers contain optical brighteners, which appear blue when the camera is illuminated with UV light, which causes yellowing after the white balance. After pressing the appropriate function, the camera processor can determine the correct color temperature. White balance generally works best in constant and uniform lighting situations. In mixed light, such as when daylight and artificial light are in the subject, even with a manual white balance color casts occur because one part of the subject necessarily requires a different color temperature. In this sense, a lighting combination of incandescent and energy-saving lamps is critical.

Moderne Software ermöglicht einen nachträglichen Weißabgleich mit recht guten Ergebnissen. Auch dafür gibt es voll-, halbautomatische und manuelle Verfahren. Beim manuellen Abgleichen per Software bestimmt man den Weißpunkt per Mausklick. Das kann bei komfortablen Programmen durch mehrere Punkte noch verfeinert werden, die dann einen Mittelwert ergeben. Meistens ist auch die Angabe der Farbtemperatur des Umgebungslichtes bei der Aufnahme möglich. Die Korrektur des Weißabgleichs einer Aufnahme führt mitunter zu deutlichem Qualitätsverlust. Bekannt ist auch als Referenz eine „neutrale” Weißabgleichkarte ähnlich einer Graukarte zu verwenden. Dennoch verbleiben bei allen Fällen des Weißabgleichs noch Unterschiede zwischen diversen Lichtquellen. Modern software enables a subsequent white balance with quite good results. There are also fully, semi-automatic and manual procedures for this. With manual adjustment by software one determines the white point by mouse-click. This can be refined with comfortable programs by several points, which then give an average value. In most cases it is also possible to specify the color temperature of the ambient light when recording. The correction of the white balance of a picture sometimes leads to a significant loss of quality. It is also known to use as reference a "neutral" white balance card similar to a gray card. Nevertheless, in all cases of white balance still differences remain between different light sources.

Alle diese bekannten Effekte führen bei turnusmäßigen Überprüfungen oder Messungen zu Problemen und Ungenauigkeiten. Es ist somit nur ungenügend möglich vergleichbare Ergebnisse mit erforderlicher Langzeitstabilität der Messwerte zu garantieren.All these known effects lead to problems and inaccuracies during regular checks or measurements. Thus, it is only insufficiently possible to guarantee comparable results with the required long-term stability of the measured values.

Ausgehend hiervon ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und mindestens eine zugehörige Anordnung zu entwickeln, die diese Nachteile beseitigt oder zumindest einschränkt. Es ist auch die Aufgabe der Erfindung altersbedingte Erscheinungen bzw. Erkrankungen für die Untersuchungen vernachlässigbar zu machen.Proceeding from this, it is therefore an object of the invention to develop a method and at least one associated arrangement which eliminates or at least restricts these disadvantages. It is also the object of the invention to make age-related phenomena or diseases negligible for the examinations.

Die Aufgabe wird als Referenzmessung durch einen semi-automatischen Weissabgleich gelöst, bei dem aus dem Beleuchtungsstrahlengang ein Teil des Lichtes ausgekoppelt bzw. so entnommen wird, dass dieses Licht auf einen an geeigneter Stelle positionierten RGB-Sensor geleitet werden kann, der die Daten der Farben und Intensität erfasst und diese Daten an ein Datenerfassungssystem übermittelt und speichert, und in einem weiteren Schritt mit denen der Bilddaten des Auges vergleichen kann und diese als Referenz- und Korrekturdaten speichert und bereithält. Diese Daten werden mit den Messdaten jedes später aufgenommenen Bildes verglichen und somit ein Referenzwert erstellt und berechnet. Die Daten eines jeden Bildes werden in einem Prozessspeicher abgelegt und als Vergeich zu den Daten zu einem späteren Zeitpunkt der Aufnahme bereitgehalten und abgeglichen. Der RGB-Sensor wird so positioniert, dass eine möglichst störungsfreie Referenzwerterfassung der Lampe als Referenz für alle aufgenommenen Bilder dienen kann. Unabhängig von beispielsweise einer Rotfärbung des Auges liefert das Bild einen gleichen Status des Lichts durch eine entsprechende Korrektur durch die Recheneinheit des Prozessspeichers.The task is solved as a reference measurement by a semi-automatic white balance, in which from the illumination beam path, a part of the light is coupled out or taken so that this light can be directed to an appropriately positioned RGB sensor, the data of the colors and intensity and transmits this data to a data acquisition system and stores, and in a further step with those of the image data of the eye can compare and stores them as reference and correction data and ready. These data are compared with the measurement data of each later captured image and thus a reference value is created and calculated. The data of each image is stored in a process memory and kept and compared as a match to the data at a later time of recording. The RGB sensor is positioned so that the best possible reference value detection of the lamp can serve as a reference for all captured images. Regardless of, for example, a red coloration of the eye, the image provides a same status of the light by a corresponding correction by the arithmetic unit of the process memory.

Die aktuellen Werte können somit immer vergleichbar erfasst werden.The current values can therefore always be recorded comparably.

Aus 1 ist die schematische Darstellung des Verfahrens und eine beispielhafte Anordnung zu entnehmen.Out 1 shows the schematic representation of the method and an exemplary arrangement.

Die erfinderische Lösung gewährleistet die Darstellung idealer Farben. Unabhängig vom Zustand der Beleuchtungsquelle und des Zustandes des Auges kann eine Messung mit vergleichbaren Ergebnissen vorgenommen werden.The inventive solution ensures the representation of ideal colors. Regardless of the condition of the illumination source and the condition of the eye, a measurement can be made with comparable results.

Die Erfindung betrifft auch mindestens eine Anordnung zur Erfassung vergleichbarer Bildaufnahmen und Verbesserung der Farbreproduktion. Eine beispielhafte Anordnung zeigt, enthaltend, nacheinander mindestens eine Lichtquelle, die abgestrahltes Licht auf einen an geeigneter Stelle positionierten RGB-Sensor leiten kann, der die Daten der Farben und Intensität erfasst und diese Daten an ein Datenspeicher mir Recheneinheit übermittelt, diese Einheiten zugleich mit der Bildaufnahmeeinheit für die Augendatenerfassung gekoppelt ist, und in einem weiteren Schritt Referenzdaten für den Vergleich und die Korrektur von späteren Bildaufnahmen liefert.The invention also relates to at least one arrangement for detecting comparable image recordings and improving color reproduction. An exemplary arrangement shows, in succession, at least one light source which can guide radiated light to an RGB sensor positioned at a suitable position, which records the data of the colors and intensity and transmits these data to a data memory with a computer unit; Coupled image acquisition unit for the eye data acquisition, and in a further step provides reference data for the comparison and the correction of later image recordings.

In einer besonderen Ausführung ist in den Strahlengang der Beleuchtungsquelle, die zum Beispiel eine LED oder eine Halogenleuchte usw. sein kann, ein geeignetes Lichtauskoppelelement angeordnet. In einer weiteren Ausführung (2) wird das Beleuchtungslicht direkt auf den RGB-Sensor geleitet. In der Daten- und Prozesseinheit (P) ist zugleich die Recheneinheit (R) und Bildausgabeeinheit (A) mit den korrigierten semi-automatischen Weissabgleich integriert (PRA).In a particular embodiment, a suitable light output element is arranged in the beam path of the illumination source, which may be, for example, an LED or a halogen light, etc. In a further embodiment ( 2 ) the illumination light is directed to the RGB sensor. In the data and process unit (P), at the same time, the arithmetic unit (R) and image output unit (A) are integrated with the corrected semi-automatic white balance (PRA).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Lichtquellelight source

22

AblenkeinheitDeflector

33

RGB-SensorRGB sensor

44

Auge/BetrachterEye / viewer

55

Optikoptics

66

Augendatenerfassungseinheit (r g b)Eye data acquisition unit (r g b)

77

Datenspeicher-, Prozesspeicher- und Recheneinheit mit Differenzabgleich für VergleichdatenData memory, process memory and arithmetic unit with differential adjustment for comparison data

88th

BildeinheitImaging unit

LL

Lichtstrahlunglight radiation

PP

Daten- und ProzesseinheitData and process unit

RR

Recheneinheitcomputer unit

AA

BildausgabeeinheitImage output unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 60128315 T2 [0008] DE 60128315 T2 [0008]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• http://de.Wikipedia.org./wiki [0003] http://en.wikipedia.org/wiki [0003]

Claims (5)

Verfahren zur vergleichbaren Bilderfassung bei ophthalmologischen Geräten, insbesondere Spaltlampen und Funduskameras, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Beleuchtungsstrahlengang ein Teil des Lichtes ausgekoppelt bzw. so entnommen wird, dass dieses Licht auf einen an geeigneter Stelle positionierten RGB-Sensor geleitet werden kann, der die Daten der Farben und Intensität erfasst und diese Daten an ein Datenerfassungssystem übermittelt und speichert, und in einem weiteren Schritt mit denen der Bilddaten des Auges vergleichen kann und diese als Referenz- und Korrekturdaten speichert und bereithält.Method for comparable image capture in ophthalmological devices, in particular slit lamps and fundus cameras, characterized in that out of the illumination beam path , a part of the light is extracted or removed so that this light can be directed to an appropriately positioned RGB sensor, the data detects the colors and intensity and transmits this data to a data acquisition system and stores, and in a further step with those of the image data of the eye can compare and stores them as reference and correction data and ready. Verfahren zur vergleichbaren Bilderfassung bei ophthalmologischen Geräten, insbesondere Spaltlampen und Funduskameras, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenz- und Korrekturdaten als Vergleich zu den Daten zu einem späteren Zeitpunkt einer Bildaufnahme bereitgehalten werden und mit diese Daten abgleichen und korrigieren.Method for comparable image capture in ophthalmological devices, in particular slit lamps and fundus cameras, according to claim 1, characterized in that the reference and correction data are kept as a comparison to the data at a later time of image acquisition and synchronize with these data and correct. Anordnung zur vergleichbaren Bilderfassung bei ophthalmologischen Geräten, insbesondere Spaltlampen und Funduskameras, nach Anspruch 1 und/oder 2, enthaltend, mindestens eine Lichtquelle, die das abgestrahlte Licht auf einen an geeigneter Stelle positionierten RGB-Sensor leitet, der die Daten der Farben und Intensität erfasst, diese Daten an einen enthaltenden Datenspeicher mir Recheneinheit übermittelt, diese Einheiten zugleich mit einer Bildaufnahmeeinheit für die Augendatenerfassung gekoppelt ist und in einem weiteren Schritt Referenzdaten für den Vergleich und die Korrektur von späteren Bildaufnahmen liefern kann.Arrangement for comparable image capture in ophthalmological devices, in particular slit lamps and fundus cameras, according to claim 1 and / or 2, comprising, at least one light source, which directs the emitted light to an appropriately positioned RGB sensor, which detects the data of the colors and intensity , this data is transmitted to a data memory containing me computing unit, these units is also coupled to an image acquisition unit for eye data acquisition and can provide in a further step reference data for the comparison and the correction of later image recordings. Anordnung zur vergleichbaren Bilderfassung bei ophthalmologischen Geräten, insbesondere Spaltlampen und Funduskameras, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem von der Lichtquelle abgestrahlten Licht eine Ablenkeinheit angeordnet ist, die das Licht der Lichtquelle auf einen RGB-Sensor leitet.Arrangement for comparable image capture in ophthalmological devices, in particular slit lamps and fundus cameras, according to claim 3, characterized in that in a light emitted from the light source, a deflection unit is arranged, which directs the light of the light source to an RGB sensor. Anordnung zur vergleichbaren Bilderfassung bei ophthalmologischen Geräten, insbesondere Spaltlampen und Funduskameras, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahl bzw. Lichtstrahlbündel der RGB-Sensor angeordnet ist.Arrangement for comparable image capture in ophthalmological devices, in particular slit lamps and fundus cameras, according to claim 3, characterized in that arranged in a light beam emitted by the light source or light beam of the RGB sensor.

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