Procedimiento para facilitar la determinación de centroides de puntos de imagen en una imagen que contiene una matriz de puntos de imagen generados por un aberrómetro,

comprendiendo la imagen una primera pluralidad de píxeles, teniendo cada píxel un valor de intensidad correspondiente, comprendiendo el procedimiento:

calcular un valor de intensidad promedio para una segunda pluralidad de píxeles en un perímetro alrededor de un primer píxel, usando el promedio calculado un subconjunto de la segunda pluralidad exclusiva de al menos una pluralidad de los píxeles en el perímetro, siendo seleccionados los píxeles en el subconjunto de la segunda pluralidad de píxeles como aquellos píxeles que tienen valores de intensidad inferiores a un valor máximo de intensidad seleccionado, seleccionándose el valor máximo de intensidad seleccionado de tal modo que los píxeles que tienen un valor de intensidad mayor que el valor máximo de intensidad seleccionado están asociados con uno de las puntos de la imagen.

Aberrómetro que tiene ruido reducido

Campo de la invención

La presente invención se refiere a aberrómetros, y más particularmente a la reducción de ruido en imágenes de aberrómetro.

Antecedentes de la invención

La caracterización precisa de frentes de onda producidos por un ojo es deseable en el campo de la oftalmología para facilitar la corrección de un sistema de formación de imágenes del ojo a través de cirugía y/o fabricación de lentes correctoras.

Aunque varios tipos de aparatos de medición de aberración (en adelante, "aberrómetros") son conocidos, los aberrómetros de tipo Hartmann-Shack son ampliamente utilizados en aplicaciones oftálmicas comerciales. La figura 1 es una ilustración esquemática simplificada de un ejemplo de un aberrómetro Hartmann Shack 100.

En uso, un haz de luz procedente de una fuente de luz 110 en el aberrómetro se dirige hacia la córnea C de un ojo E

y sobre la retina R mediante un divisor de haz 120. La luz se refleja desde la retina y se proyecta a través de la córnea, y forma un frente de onda aberrado. El frente de onda aberrado vuelve a entrar en el aberrómetro, e incide sobre una matriz de lentillas 130. La luz forma una matriz de puntos dll -dIn en el sensor 140. Las posiciones de los puntos relativos a las posiciones que los puntos habrían ocupado en ausencia de aberraciones del frente de onda proporcionan datos que se utilizan para caracterizar el frente de onda y así detectar aberraciones. La figura 2 es una ilustración gráfica de valores de intensidad de ejemplo en un área representativa del sensor 140 (que incluye una pluralidad de puntos di, j) .

Una referencia fundamental en el campo de la detección del frente de onda oftálmico es Liang et al., "Objective measurement of wave aberrations of the humane eye with the use of a Hartmann-Shack wave-front sensor", Revista

de la Sociedad Óptica de América, Vol. 11, Nº 7, páginas 1-9 (julio de 1994) . Las mejoras en la técnica de Liang et al., id. se describen en Liang y Williams, "Aberrations and retinal image quality of the normal humane eye", Revistade la Sociedad Óptica de América, vol. 4, Nº 11, páginas 2873-2883 (noviembre de 1997) y, en Williams et al. patente US Nº 5.777.719.

El documento US-A-2003/0086063 se refiere a un aberrómetro en el que un desplazamiento de un punto permite el cálculo de la aberración.

La capacidad de medir con precisión las aberraciones y utilizar la información de la medición en aplicaciones correctivas depende de la capacidad para determinar con precisión la ubicación de los centros de los puntos asociados con cada lentilla en una matriz. La incapacidad de detectar con precisión los centros de todos los puntos de las imágenes frustra la caracterización de las aberraciones de onda y los procedimientos posteriores que dependen de esas caracterizaciones.

Típicamente, el centro de coordenadas cx, cy de un punto de la imagen se calcula mediante el cálculo de los 45 centroides (es decir, la suma de los valores ponderados de la intensidad de la luz incidente I (xi, yi) en los puntos (xi, yi) en el sensor 140) . Muchos factores conocidos funcionan para frustrar la determinación precisa del centroide. Por ejemplo, la luz dispersada (es decir, el ruido) de los componentes del aberrómetro o del propio ojo pueden formar imágenes fantasma y/o crear luz de fondo en el detector, que interfiere con la detección real del punto de la imagen y la determinación del centroide posterior. Técnicas de procesamiento de imágenes que emplean altos filtros de 50 paso de banda o ciertos filtros lineales pueden proporcionar un componente de ruido reducido; sin embargo, este filtrado también puede crear una distorsión del borde significativa y/o puede alterar el tamaño y la forma de una característica de la imagen (por ejemplo, debido a distorsión o zumbido) .

Sumario

55 Aspectos de la presente invención se dirigen a la eliminación del ruido de fondo y/o imágenes fantasma, evitando o limitando la distorsión de imágenes in situ en una imagen de aberrómetro.

Un aspecto de la invención se dirige a un procedimiento para facilitar la determinación de centroides de puntos de la 60 imagen en una imagen que contiene una matriz de puntos de la imagen generados por un aberrómetro, comprendiendo la imagen una primera pluralidad de píxeles, teniendo cada píxel un valor de intensidad correspondiente, tal como se define en la reivindicación 1.

En algunas realizaciones, el procedimiento comprende restar el valor promedio del valor de la intensidad del primer 65 píxel.

En algunas realizaciones, la etapa de cálculo se repite para cada uno de la primera pluralidad de píxeles. En otras realizaciones, la etapa de cálculo se repite sólo para un segundo subconjunto de la primera pluralidad de píxeles, con lo cual a cada uno de los píxeles en el segundo subconjunto se le asigna un valor promedio de intensidad correspondiente.

En algunas realizaciones, el procedimiento comprende restar el valor promedio asignado a cada píxel en el segundo subconjunto del valor de la intensidad de un píxel correspondiente en la imagen. El procedimiento puede comprender además el cálculo de un centroide correspondiente a cada uno de los puntos de la imagen.

Los píxeles en el subconjunto de la segunda pluralidad de píxeles son seleccionados como aquellos píxeles que tienen valores de intensidad inferiores a un valor máximo de intensidad seleccionada.

En algunas realizaciones, el segundo subconjunto de la primera pluralidad de píxeles se selecciona como cada n píxeles, donde n > 2. En algunas realizaciones, la etapa de asignar un valor de intensidad de un píxel en el segundo subconjunto a un píxel que no está en el segundo subconjunto.

Otro aspecto de la invención está dirigido a un aberrómetro tal como se define en la reivindicación 9.

Un procedimiento para facilitar la determinación de centroides de puntos de la imagen en una imagen que contiene una matriz de puntos de la imagen generados por un aberrómetro se describe también, comprendiendo la imagen una primera pluralidad de píxeles, teniendo cada píxel un valor de intensidad correspondiente, comprendiendo el procedimiento 1) identificar un perímetro sobre un píxel seleccionado (por lo menos uno) , incluyendo el perímetro una pluralidad de segundos píxeles, 2) calcular un valor de intensidad media, utilizando un subconjunto de la segunda pluralidad de píxeles, y 3) asignar el valor promedio al píxel seleccionado.

Breve descripción de los dibujos

Realizaciones no limitativas ilustrativas de la presente invención se describirán a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se utiliza el mismo número de referencia para designar los mismos componentes o similares en diferentes figuras, y en los que:

La figura 1 es una ilustración esquemática simplificada de un aberrómetro Hartmann Shack que proyecta luz sobre un ojo y que produce una pluralidad de puntos en un sensor; La figura 2 es una ilustración gráfica de valores de intensidad de ejemplo en un área representativa del sensor en el aberrómetro que se muestra en la figura 1; La figura 3 es una representación numérica de valores de intensidad para un área representativa del sensor en el aberrómetro que se muestra en la figura 1; La figura 4 es un histograma de los valores de intensidad dentro de un perímetro alrededor de un punto representativo en un área representativa de la figura 3; La figura 5 es una representación numérica de los valores de intensidad de un componente de ruido de píxeles seleccionados en el área representativa que se muestra en la figura 3 calculada de acuerdo con los aspectos de la presente invención; La figura 6 es una ilustración gráfica de los valores de intensidad de un componente de ruido del área representativa que se muestra en la figura 2;

45 La figura 7 es una ilustración gráfica de valores de intensidad de la figura 2 después de restar el ruido de fondo calculado de acuerdo con los aspectos de la presente invención; La figura 8 es una ilustración esquemática simplificada de un aberrómetro Hartmann Shack que proyecta la luz sobre un ojo y que produce una pluralidad de puntos sobre un sensor de acuerdo con aspectos de la presente invención.

Descripción detallada

Aspectos de la presente invención se dirigen hacia un procedimiento para facilitar la determinación de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para facilitar la determinación de centroides de puntos de imagen en una imagen que contiene una matriz de puntos de imagen generados por un aberrómetro, comprendiendo la imagen una primera pluralidad de 5 píxeles, teniendo cada píxel un valor de intensidad correspondiente, comprendiendo el procedimiento:

calcular un valor de intensidad promedio para una segunda pluralidad de píxeles en un perímetro alrededor de un primer píxel, usando el promedio calculado un subconjunto de la segunda pluralidad exclusiva de al menos una pluralidad de los píxeles en el perímetro, siendo seleccionados los píxeles en el subconjunto de la segunda pluralidad de píxeles como aquellos píxeles que tienen valores de intensidad inferiores a un valor máximo de intensidad seleccionado, seleccionándose el valor máximo de intensidad seleccionado de tal modo que los píxeles que tienen un valor de intensidad mayor que el valor máximo de intensidad seleccionado están asociados con uno de las puntos de la imagen.

15 2. Procedimiento según la reivindicación 1, que también comprende restar el valor promedio del valor de la intensidad del primer píxel.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de cálculo se repite para cada uno de la primera pluralidad de píxeles.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de cálculo se repite para sólo un segundo subconjunto de la primera pluralidad de píxeles, con lo cual a cada uno de los píxeles en el segundo subconjunto se le asigna un valor correspondiente de intensidad promedio.

25 5. Procedimiento según la reivindicación 4, que también comprende restar el valor promedio asignado a cada píxel en el segundo subconjunto del valor de la intensidad de un píxel correspondiente en la imagen.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, que también comprende calcular un centroide correspondiente en cada uno de los puntos de la imagen.

7. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el segundo subconjunto de la primera pluralidad de píxeles se selecciona como cada n píxeles, donde n > 2.

8. Procedimiento según la reivindicación 4, que también comprende una etapa de asignar un valor de intensidad de 35 un píxel en el segundo subconjunto a un píxel que no está en el segundo subconjunto.

9 Aberrómetro (100) que comprende:

una fuente de luz (110, 810) configurada y dispuesta para proyectar luz sobre el ojo de un sujeto; una matriz de lentillas (130, 830) configurada y dispuesta para recibir la luz después de que se refleje desde una retina del ojo; un sensor (140, 840) adaptado para recibir una imagen que contiene una matriz de puntos de imagen a partir de la matriz de lentillas, comprendiendo el sensor una primera pluralidad de píxeles, teniendo cada píxel un valor de intensidad correspondiente;

45 un procesador (850) acoplado al sensor adaptado para calcular un valor de intensidad promedio para una segunda pluralidad de píxeles en un perímetro alrededor de un primer píxel de dicha primera pluralidad de píxeles, usando el promedio calculada un subconjunto de la segunda pluralidad exclusivo de al menos un pluralidad de los píxeles en el perímetro, caracterizado porque los píxeles en el subconjunto de la segunda pluralidad de píxeles son seleccionados como aquellos píxeles que tienen valores de intensidad inferiores a un valor máximo de intensidad seleccionado, seleccionándose el valor máximo de intensidad seleccionado de tal modo que los píxeles que tienen un valor de intensidad mayor que el valor máximo de intensidad seleccionado están asociados con uno de los puntos de la imagen.

10. Aberrómetro según la reivindicación 9, en el que una extensión del perímetro es sustancialmente igual a un paso 55 entre los puntos.

11. Aberrómetro según la reivindicación 9, en el que el procesador está adaptado también para restar el valor promedio del valor de intensidad del primer píxel.

12. Aberrómetro según la reivindicación 9, en el que el procesador está adaptado para calcular un valor medio para cada uno de la primera pluralidad de píxeles.

13. Aberrómetro según la reivindicación 9, en el que el procesador está adaptado para calcular un valor promedio de

sólo un segundo subconjunto de la primera pluralidad de píxeles. 65

14. Aberrómetro según la reivindicación 13, en el que el procesador está también adaptado para restar el valor promedio asignado a cada píxel en el segundo subconjunto del valor de la intensidad de un píxel correspondiente en la imagen.

15. Aberrómetro según la reivindicación 14, en el que el procesador está también adaptado para calcular un 5 centroide correspondiente a cada uno de los puntos de la imagen.

16. Aberrómetro según la reivindicación 13, en el que el procesador está programado de tal manera que el segundo subconjunto de la primera pluralidad de píxeles se selecciona como cada n píxeles, donde n > 2.

17. Aberrómetro según la reivindicación 13, en el que el procesador está programado para asignar un valor de intensidad de un píxel en el segundo subconjunto a un píxel que no está en el segundo subconjunto.