計算成像下的“新視角”,助力解決眼科影像發(fā)展難題
我們對外界的認識,85%以上來自于眼睛。然而,近年來隨著人口老齡化進程加快、電子產(chǎn)品普及率提高及疫情導致線上辦公常態(tài)化等因素的影響,我國居民眼科疾病患病率卻一直居高不下,“看不見、看不清、看得不舒服”正困擾著千萬患者,從青少年到成年人,再到老年人。
拿什么來守護我們的視力,
有哪些不可忽視的前沿技術?眼健康產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展方向在哪里?
日前,在2022CITA第二屆國際計算成像會議,“計算成像•睛彩視界”產(chǎn)業(yè)論壇上,
凌云光技術股份有限公司研發(fā)總監(jiān)王浩宇博士作了《計算成像為眼科影像帶來新機遇》報告,分享了他對于這個問題的研究和思考。
01 影響眼科影像發(fā)展的五個難點
眼球體積小,是一個復雜精密的光學系統(tǒng)。信息處理的過程,也即物理成像的過程。透過眼科影像,就可以對眼科疾病進行篩查和診斷。在他看來,未來眼科影像的發(fā)展將呈現(xiàn)出四種趨勢:首先,人工智能技術的加持,能實現(xiàn)基于眼部特征的全身疾病預警,將推動眼科影像的自動化程度越來越高;另外, “
檢測速度越來越快、成像視場越來越大、從二維平面到三維立體”,也是未來眼科影像的重要發(fā)展方向。
眼科影像的發(fā)展,將大大提高眼科診療水平的整體提高。但是不可否認的是,我國現(xiàn)有的眼科成像技術在掃描速度深度、成像質(zhì)量、算法等多方面還有很大的提升空間。想要實現(xiàn)進一步的突破,還需要解決以下這五大難點:
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分辨率:細胞/亞細胞水平
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穿透性:深部組織
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連續(xù)性:靜態(tài)到動態(tài)
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可對眼部組織分層檢測
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多模態(tài)成像:形態(tài)&功能
02 計算成像突破眼科影像發(fā)展難點
計算成像是近年來國內(nèi)外光電領域的最前沿和熱門的研究方向,賦予傳統(tǒng)光學諸多難以獲得甚至無法獲得的革命性優(yōu)勢,以成像分辨率 (時間、空間、光譜) 的提高、成像維度的拓展、動態(tài)范圍的提升作為技術發(fā)展目標。基于二十余年對光學的研究和積累,我們認為計算成像技術與眼科的融合,將有望助力眼科影像突破以上種種限制,為眼科行業(yè)帶來新一輪的發(fā)展機遇,如
光場成像技術、傅里葉疊層成像技術、數(shù)字計算自適應技術、單像素成像技術、多/高光譜成像技術,在以下幾個維度具有顯著優(yōu)勢:
●實現(xiàn)大視場、高分辨兼顧;
●高靈敏強魯棒,可穿透眼部組織實現(xiàn)深層次的清晰成像;
●易于實現(xiàn)多模態(tài)融合成像,將形態(tài)檢查與功能檢查相融合;
●單次成像實現(xiàn)對被測樣本的多維解析,降低檢測靜態(tài)時間要求,提升患者檢測體驗;

快照式緊湊型高光譜視網(wǎng)膜成像
03 高性價比眼科成像解決方案推薦
基于對眼科影像的洞察和理解,凌云光提供光源、相機、成像儀等多種高性價比眼科成像解決方案,亦可為客戶提供優(yōu)質(zhì)的定制化服務及產(chǎn)品,助力科研工作者和臨床醫(yī)生更好地從眼科影像中獲取到有益的參考價值。
Xenics Manx R系列產(chǎn)品優(yōu)勢:
●1060nm,1310nm的QE值在50%~80%,檢測靈敏度高
●相機分辨率2048,在光譜寬度100nm情況下,可以達到0.05nm光譜分辨率
●采用CXP接口,最大行頻256KHz;掃描效率高
●12.5um*250um矩形大像元,保證光譜儀穩(wěn)定性
CBR系列紅外線陣相機產(chǎn)品優(yōu)勢:
●QE:840nm附近有40%左右
●14*14um大像元,2048分辨率,像元更大,靈敏度也好
●相機行頻60KHZ,通過壓縮算法可達到100KHZ速度
●數(shù)據(jù)接口使用千兆網(wǎng)口,即插即用,數(shù)據(jù)不易丟失
LT-C/M4430 相機產(chǎn)品優(yōu)勢:
●芯片結構為正方形,對角線21.6mm
●1970萬分辨率,實現(xiàn)眼睛圖像信息的大采樣
●高速USB 3.1 Gen 1接口,全分辨率下幀速率高達28fps
●在520nm(FFA)有將近70%的QE響應,在近紅外波段也有較高QE響應
●高性能成像功能,包括準確的色彩再現(xiàn)、低噪聲和高動態(tài)范圍

(Linea™ SWIR 1k)
隨著計算成像技術的蓬勃發(fā)展,把區(qū)別于傳統(tǒng)成像的核心能力延伸到眼科影像方方面面,將在信息獲取能力、功能、性能指標等方面更具優(yōu)勢,也將為整個眼健康產(chǎn)業(yè)注入新的發(fā)展動能。凌云光擁有豐富的眼科解決方案供您選擇,歡迎撥打400 8291996電話垂詢!
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凌云光股份以光技術創(chuàng)新為基礎,圍繞機器視覺與光纖光學開展業(yè)務,致力成為視覺人工智能與光電信息領域的全球領導者。公司曾獲得一項國家技術發(fā)明一等獎、兩項國家科學技術進步二等獎。
公司戰(zhàn)略聚焦機器視覺業(yè)務,堅持“為機器植入眼睛和大腦”,為客戶提供可配置視覺系統(tǒng)、智能視覺裝備與核心視覺器件等高端產(chǎn)品與解決方案。