激光掃描眼底相機柔性對焦系統的設計與實現檢視原始碼討論檢視歷史

來自 搜狐網 的圖片

激光掃描眼底相機柔性對焦系統的設計與實現蘇州健雄職業技術學院是2004年7月經江蘇省人民政府批准建立的公辦全日制高等職業院校（太倉市政府投資），以出生太倉的世界著名核物理女王——吳健雄的名字命名，位於蘇州太倉市。學院所在區域經濟發達、社會繁榮、交通便捷、環境優美，是鄭和七下西洋的起錨地、江南絲竹的發源地和婁東文化的發祥地，素有「錦繡江南金太倉」之美譽。

辦學思路

學院堅持「深耕太倉、深化雙元、深入創新、深得人心」辦學思路，打造區域經濟社會發展的「人才倉、技術倉、服務倉」，努力辦好人民滿意的高職教育。目前校區占地近700畝，建築面積17萬平方米，全日制在校生7000餘名，教職員工390人，專任教師中高級職稱38%、碩士以上學位83%、雙師型教師91%，擁有省級優秀教學團隊4個、省「333」高層次人才6人、省「青藍工程」中青年學術帶頭人6人和優秀青年骨幹教師21人、省產業教授7人，以及蘇州市東吳學者1人、太倉市級以上技能大師工作室7個、太倉市高校專業建設領軍人才14人。契合區域產業設立智能製造學院、生物醫藥學院、人工智能學院、經濟管理學院、藝術設計學院等教學單位，開設機電一體化技術、藥品生產技術、軟件技術等專業31個（其中 「3+2」本科專業4個、「4+0」本科專業1個），建立省級太倉大學科技園、省級中德精密機械部件製造國際技術轉移中心、省級智能製造產教融合集成平台、蘇州市綠色生物催化技術重點實驗室、蘇州市智能家居無線傳感器應用技術重點實驗室等企業孵化和技術轉化平台，並與本科高校、地方政府合作建立健雄聯合研究院、太倉企業聯合大學、太倉市勤廉文化研究所、江蘇省中小企業研究院等社會服務平台，形成以全日制高職教育為主體，應用型本科、專業碩士培養為補充，社會培訓協同發展的區域技術應用型人才培養體系。

圖像大數據庫

隨着民眾健康意識的不斷加強以及醫療器械診療精準性的不斷提升，人們越來越希望通過無創傷觀察診斷來實現對疾病的早發現早預防早治療。隨着醫師團隊多年收集的患者數據構成的眼底疾病圖像大數據庫，形成了不斷完善的眼底圖片人工智能（AI）診斷輔助功能知識庫，因此通過醫療器械精準地獲取眼底圖像就可實現對疾病的輔助診斷和早期預判。

本項目吸收借鑑歐堡Daytona SLO眼底相機的相關技術，在此基礎上進一步優化眼底相機的光源控制，降低成像散斑噪聲；柔性算法實現設備在空間的智能調節進行眼球自動對焦；算法創新應用：在Qt中移植改進的灰度計算函數，設計一套現場監控界面實時跟蹤眼球定位情況及眼底成像圖，便於醫務工作者操作成像；對於採集到的圖片通過紅藍綠光合成真彩眼底圖，開發一套APP軟件，搭建AI遠程診療創新平台，將眼底圖上傳到雲端，利用CAFFE模型進行優化訓練，比對數據庫，自動檢出相關病例。

SLO共聚焦眼底相機包含SLO對焦單元、SLO成像單元、PC機。通過USB3.0實現三者之間的數據交換。光源方面採用日本某公司生產的專利產品超輻射二極管（SLD）紅、藍、綠、近紫外四種光源；在SLO光路的輸入端，中斷以及輸出端設計小型高質定製光學零件的波前矯正可調節光路，解決光學控制模塊技術瓶頸。眼球自動對焦柔性調節方面，隨時對相機傳送的圖像進行處理，確定待測瞳孔的坐標位置； PC機和SLO相機交換瞳孔坐標位置，確定坐標定位XYZ步進電機移動參數，確保待測瞳孔的坐標和GUI界面圖像顯示區域坐標重合。在對焦過程中，採用梯形算法控制步進電機的運行，使得對焦更精準和平穩。軟件方面，通過視覺採樣結合運動控制形成閉環，通過梯形算法實現對XYZ步進電機的定位控制。電機在 XYZ 空間柔性移動對焦系統功能圖如下圖所示。以home點為坐標系原點，建立3D笛卡爾坐標系。確定此坐標系下的位置並拍照，對照片進行二值化、去濾波等視覺處理，判斷瞳孔是否對焦，並在PC 端 GUI 界面顯示。若沒有對焦，計算XYZ三個方向的偏移量並轉化為脈衝數，根據S=V0t+1/2at²求出時間與速度關係圖，速度與脈衝關係圖。通過梯形算法驅動電機運行。