Способ определения типа радужки Советский патент 1993 года по МПК A61B3/00 

СО

с

Предлагаемое изобретение относится к области медицины и может быть использовано для классификации радужки испытуемого при выполнении иридодиагностических исследований, например, при определении конституции испытуемого.

Целью изобретения является сокращение сроков определения.

Для реализации данного способа предлагается следующее устройство.

На чертеже показана функциональная схема устройства для реализации способа определения типа радужки.

Устройство содержит осветитель 1, оптическую проекционную систему 2, видоискатель 3, фиксатор взора 4, телевизионную камеру 5, преобразователь телевизионного сигнала в цифровой 6,

вычислитель 7, блок сопряжения 8, дисплей 9, маску 10.

Осветитель 1 оптически связан с проекционной системой 2, видоискатель 3 и фиксатор направления взора 4 оптически связан с проекционной системой 2, оптический вход телевизионной камеры 5 связан через маску 10 с выходом оптической проекционной системы 2. Телекамера 5, преобразователь телевизионного сигнала в цифровой 6, вычислитель 7, блок сопряжения 8 и дисплей 9 соединены последовательно.

В качестве осветителя 1 используется лампа накаливания.

В качестве фиксатора направления взора 4 может использоваться светодиод, сопряженный со светодиодом.

00

о

СА)

N

ел

Видоискатель 3 может быть выполнен в виде полупрозрачного зеркала и окуляра.

Система проецирования выполнена в виде объектива. В устройстве может использоваться телекамера типа КТП-бЗ.

Преобразователь телевизионного сигнала в цифровой 3 может реализован в виде Оперативного буферного запоминающего устройства, содержащегося в устройстве УПК-1, описанном в отчете Разработка и изготовление оптоэлёктронных устройств и системы автоматизированной обработки УДК 62-985:621.317.755.

Вычислитель реализован 8 виде микро- ЭВМ ДВК-2 или ДВК-3. .

Блок сопряжения реализован, например, на основе устройства последовательного обмена (УПО) 15ВВВ-60/9600-003; может быть применен дисплей 15ИЗ-00- 013.

Устройство работает следующим Образом. . ; :; -. ..-. . .- ,- г -..- -. X

Гл аз исп ытуемого освещается осветителем 1. Проекционная система 2 проецирует изображение на телевизионную камеру 5.

Фиксатор направления взора 4 и осветитель 1 располагают так, чтобы в изображении глаза испытуемого блик располагался в центральной части области зрачка, которая в плоскости фотокатода телекамеры 5 закрывается маской 10. При этом положение блика в изображении глаза контролируется с помощью видоискателя 3.

Распределение освещенности преобразуется в телекамере 5 в электрический сигнал. Для измерения уровня яркости этот сигнал оцифровывается в преобразователе телевизионного сигнала в цифровой 6 и запоминается в виде массива А(т, п), где т - номер строки, п - номер столбца. Цифровой сигнал поступает в вычислитель 7.

Выделение внутренней и внешней границы радужки происходит в вычислителе 7. Для этого измеренный уровень освещенности сравнивается с пороговыми уровнями а 1 и аа.

Формируется массив В(пп, п):

А{т, п), если А(т, n) 2: ai; В(т,п) {(1) 0, если А(т, n)ai;

Формируется массив с(т, п): 1, если А(т, п) а г;

(m/n) j

О, если A(m, п)аг;

ai - пороговый уровень освещенности, превышающий яркость зрачка.

82 - пороговый уровень освещенности, который выбирается немного ниже величи- ны яркости белка глаза.

Формируется массив R(m, n), состоящий только из элементов изображения радужки не искаженных бликом:

R(m, n)B(m, n)-C(m, n);(3) Таким образом определяются границы радужной оболочки. К элементам радужной оболочки относятся те, яркость которых меньше яркости белка глаза, не больше яркости зрачка.

Затем, в вычислителе 7 производится определение среднего уровня яркости элементов радужки. Для этого сначала вычисляется суммарная яркостьQ:

20 СН У R(m,n),

m, nfcR

(4)

где суммирование производится по всем элементам изображения радужки. Определяется число элементов, принадлежащих радужке.

Для этого массив R(m, п) преобразуется в Т(т, п)

1,если R(m, njih;

T(m,n) {(5),

О, если R(m, n)h,

где h - порог, равный двойному уровню шу- ма.

Затем вычисляется число элементов радужки М.

М

Ј Т(т, п); т. ntR

(6)

45

Средняя яркость /г:

(7)

Затем определяется дисперсия яркости D. Для этого в вычислителе вычисляется массив отклонений яркости от среднего: F(m, n)R(m, .(8)

Из массива F(m, n) определяется дисперсия яркости:

55

)

(9).

(2)Затем по значению дисперсии определяется тип радужки. Наибольшей величины достигает дисперсия в радужке лакунарного

типа, имеющей много деталей различной яркости; несколько меньше она в радужке радиального типа, где количество таких деталей меньше. Радужка гомогенного типа почти однородна.

Полученное значение дисперсии яркости сравнивается в вычислителе с порогами Н и la.

И соответствует-минимзльному уровню дисперсии радиального типа радужки.

la соответствует минимальному уровню дисперсии лакунарного типа радужки.

Возможны три ситуации.

1) Если D h, то радужка классифицируется как гомогенная.

2) Если 2, то радужка классифицируется как радиальная.

3) Если , то радужка классифицируется как лакунарная.

Цифровые коды, соответствующие опи- санным ситуациям поступают в блок сопряжения.

Из блока сопряжения выдается команда на дисплей.

Результаты классификадии радужки отображаются на дисплее в виде соответствующих буквенных обозначений.

Для определения технико-экономического эффекта от использования предполагаемого изобретения по сравнению с прототипом оценим время определения типа радужки.

. Оценим количество элементарных операций, необходимых для определения типа радужки по предложенному способу для изображения, содержащего 256 х 256 элементов, при числе бит в элементе разрешения, равном 6.

Для реализации формулы (1) - 2.105 операций.

Для реализации формулы (2) - 2.105 операций.

Для реализации формулы (3) - 8.105 операций,

Для реализации формулы (4)-4.105 one- раций.

Для реализации формулы (5)-2.105 операций.

Для реализации формулы (6) - 10 операций.

Для реализации формулы (7) - 10 операций.

Для реализации формулы (8) - 2.10 операций.

Для реализации формулы (9) - 106 операций.

Всего около 3-Ю6 операций.

Время выполнения процедуры определения типа радужки с помощью ДВК-2 производительностью 7- 105 опер/с составляет 4с.

Для определения типа радужки с применением способа-прототипа при использова нии корреляционных алгоритмов выявления форм кривых требует около 108 элементарных операций.

Время определения типа радужки составит около 120 с.

Таким образом, применение предполагаемого изобретения позволяет уменьшить время обработки в 30 раз.

Формул а изоб ретени я Способ определения типа радужки, заключающийся в том, что измеряют уровень яркости всех точек изображения глаза, о т- личающийся тем, что, с целью сокращения сроков определения, до измерения уровня яркости блик в изображении располагают в центре области зрачка, а после измерения уровня яркости, определяют внешнюю и внутреннюю границы радужки, затем определяют среднее значение яркости точек принадлежащих радужке, далее определяют дисперсию яркости точек, принадлежащих радужке, а затем величину дисперсии сравнивают с двумя пороговыми значениями дисперсии яркости, причем, если дисперсия, меньше первого порогового значения, то типа радужки классифицируют как гомогенный, если дисперсия больше первого, но меньше второго порогового значения, то тип радужки классифицируется как радиальный, если дисперсия больше второго порогового значения, то тип радужки классифицируется как лакунарный.