(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の眼のデータを取得するためのシステムであって、該システムは、眼の診断データを取得するための診断ユニット、そして、眼の画像を取得するための画像収集ユニット、および複数位置においてかまたはその近隣において少なくとも２つの別個の画素の灰色値を比較することによって、眼の虹彩コードを取得するための比較手段をさらに備える、虹彩認識ユニットを備える、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、眼の瞳孔中心の座標を決定するための処理手段をさらに備える、システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシステムであって、前記診断データおよび／または前記虹彩コードおよび／または前記眼の瞳孔中心が、共通座標系に関する、システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のシステムであって、以下のデータ：前記診断データ、前記虹彩コード、瞳孔が散大していない場合の瞳孔中心の座標、瞳孔が散大している場合の前記瞳孔中心の座標、患者およびそれぞれの眼を指定するデータ、ならびにデータ取得に関するデータ、のうち少なくとも２つを保存するための保存手段をさらに備える、システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のシステムであって、前記診断ユニットが、誤差測定器を備える、システム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムであって、前記誤差測定器が、端座する患者の眼の診断データを取得する、システム。
【請求項７】
請求項５または６に記載のシステムであって、前記誤差測定器が、Ｚｙｗａｖｅ誤差測定器である、システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のシステムであって、画像収集ユニットを備える、システム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムであって、前記画像収集ユニットはビデオカメラである、システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、前記ビデオカメラは赤外領域で作動する、システム。
【請求項１１】
請求項４〜１０のいずれかに記載のシステムであって、前記保存手段が、データ記憶媒体上で、データを読み取りかつ書込むための手段を備える、システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムであって、前記データ記憶媒体がチップカードである、システム。
【請求項１３】
眼の診断および／または処置を行うための眼科用ユニットを基準とした患者の眼の整列および追跡のためのシステムであって、以下：
以前に取得された患者の眼の虹彩コードを提供するための手段、
眼の画像を取得するための画像収集ユニット、および検査下の眼の複数位置においてかまたはその近隣において少なくとも２つの別個の画素の灰色値を比較することによって、虹彩コードを現在の虹彩コードとして取得するための比較手段をさらに備える、虹彩認識ユニット、および、
現在の虹彩コードと以前に取得された虹彩コードとを比較して、比較結果を提供するためのコンパレータ、
を備え、ここで、該眼科用ユニットは、該比較結果が同一性決定レベルを超える場合、該眼の診断および／または処置を行う、システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムであって、前記コンパレータが、以下：前記現在の虹彩コードと前記以前に取得された虹彩コードとの間の対比を行うための手段であって、ここで、該現在の虹彩コードが第一の回転位置に関し、そして該以前に取得された虹彩コードが第二の回転位置に関する、手段、
該現在の虹彩コードおよび／または該以前に取得された虹彩コードを改変して、該第一の回転位置と該第二の回転位置との間の相対位置を変化させるための改変ユニット、ならびに、
所定の範囲の相対的回転にわたって改変された、該現在の虹彩コードと該以前に取得された虹彩コードとの間の最も高い相関を決定するための決定ユニット、
を備える、システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムであって、検査下の眼が、前記現在の虹彩コードと前記以前に取得された虹彩コードとの間の最も高い相関に対応する前記回転移動によって、前記眼科用ユニットに対して整列される、システム。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれかに記載のシステムであって、検査下の眼の瞳孔中心の座標を決定するための処理手段をさらに備え、ここで、現在の瞳孔中心の座標が、前記眼科用ユニットを基準として眼を整列および／または追跡するのに使用される、システム。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれかに記載のシステムであって、前記眼科用ユニットが、眼の屈折障害の補正のための、エキシマレーザーを備えた屈折矯正手術用装置を備える、システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムであって、前記屈折矯正手術用システムが、眼に関する以前に取得された診断データに基づいて、前記屈折障害の矯正を行う、システム。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれかに記載のシステムであって、前記虹彩認識ユニットに眼の画像を提供するための、高解像度を有する第一の画像収集ユニットを備える、システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって、さらに第二の画像収集ユニットを備える、システム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシステムであって、前記第二の画像収集ユニットは、前記眼科用ユニットを基準にして眼を追跡するために使用される画像を提供するために、前記第一の画像収集ユニットよりも高速である、システム。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載のシステムであって、前記第一の画像収集ユニットおよび前記第二の画像収集ユニットが、互いに対してある角度で配置されて、眼の撮影画像それぞれが、検査下の眼の所定の高さ位置に一致する、システム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムであって、前記第一の画像収集ユニットの前記画像と前記第二の画像収集ユニットの前記画像との間の一致が検出される場合に前記眼科用ユニットによって眼の診断および／または処置を行うための、制御手段をさらに備える、システム。
【請求項２４】
特に請求項１〜２３のいずれかに従うシステムにおける使用のための、虹彩認識ユニットであって、以下：
眼の画像を取得するための、画像収集ユニット、
眼の画像の複数位置における虹彩情報を決定するための、画像処理ユニット、および、
複数位置においてかまたはその近隣において少なくとも２つの別個の画素の灰色値を比較することによって、該眼の画像の複数位置における虹彩情報に基づいて虹彩コードを生成するための比較手段をさらに備える、生成ユニット、
を備える、虹彩認識ユニット。
【請求項２５】
請求項２４に記載の虹彩認識ユニットであって、虹彩／瞳孔境界および／または虹彩／角膜輪部境界を決定するための手段を備え、
ここで、前記画像処理ユニットが、虹彩／角膜輪部境界に対する虹彩／瞳孔境界の相対位置に基づいて前記複数位置を決定する、虹彩認識ユニット。
【請求項２６】
請求項２５に記載の虹彩認識ユニットであって、前記虹彩／角膜輪部境界に対する虹彩／瞳孔境界の相対位置が、虹彩／角膜輪部境界の中心点に対する虹彩／瞳孔境界の中心点の偏差、および／または、虹彩／角膜輪部境界における特定の点から始まり虹彩／角膜輪部境界における対応する点で終わる放射状の線の長さに基づいて計算される、虹彩認識ユニット。
【請求項２７】
請求項２４〜２６のいずれかに記載の虹彩認識ユニットであって、前記複数位置の各それぞれの位置においてか、またはその近隣における、少なくとも２つの別個の画素の灰色値を比較するための前記比較手段を備える、虹彩認識ユニット。
【請求項２８】
請求項２７に記載の虹彩認識ユニットであって、前記比較手段が、以下：特定位置を囲む内環、該内輪を囲む中間環、該中間輪を囲む外環、水平軸の上または下の領域、ならびに該特定位置を通る垂直軸の左側および右手側の領域、の少なくとも一つに存在する画素の灰色値を比較する、虹彩認識ユニット。
【請求項２９】
請求項２８に記載の虹彩認識ユニットであって、前記比較手段が、前記領域の一つの内部の画素の灰色値の平均と近隣領域内部の画素の灰色値の平均とを比較し、そしてそれぞれの平均値の差異が閾値よりも大きいかまたは小さいかに基づき、各比較に関するバイナリ結果を提供する、虹彩認識ユニット。
【請求項３０】
請求項２７〜２９のいずれかに記載の虹彩認識ユニットであって、前記生成ユニットが、一セットのバイナリ値として、各特定位置に関する前記比較結果を受け取り、そして該一セットのバイナリ値を、前記画像処置ユニットにおいて使用された相対位置に対応する所定の順序で配置することによって、前記虹彩コードを提供する、虹彩認識ユニット。
【請求項３１】
請求項３０に記載の虹彩認識ユニットであって、前記生成ユニットが、６個のバイナリ値として、各特定位置に関する前記比較結果を受け取る、虹彩認識ユニット。
【請求項３２】
請求項３０または３１に記載の虹彩認識ユニットであって、前記虹彩コードが、前記一セットのバイナリ値を、少なくとも一つの行列の形態で含む、虹彩認識ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、眼の診断および処置の分野に関し、より詳細には、患者の眼のデータを取得するためのシステムおよび方法、ならびに診断および処置の間に眼を整列および追跡するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＯ  ０１／７８５８４  Ａ２は、眼の位置合わせ（ｅｙｅ  ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）ならびに標徴存在（ｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ）整列制御システムおよび対応する方法を開示する。眼矯正手術（ｃｏｒｒｅｃｔｉｖｅ  ｅｙｅ  ｓｕｒｇｅｒｙ）のための定位システムは、所定の眼の特徴を用いて患者の眼の第一の画像マッピングを行うためのカメラ、およびこの第一の画像マップを処理して上記特徴の縁部の位置を決定するためのソフトウェアを備える。第二の画像マッピングは、異なる位置において上記患者で行われる。この第二の画像マップは、処理されて上記特徴を見つける。あるいは、眼に２つの整列指標を作製するために、ペンが使用される。眼は、別の位置にいる患者で画像化され、そして画像が表示される。ソフトウェアは、眼の画像上の図示目盛り（ｇｒａｐｈｉｃａｌ  ｒｅｔｉｃｌｅ）を重ねる。この目盛りは、上記２つの整列指標に並ぶように移動可能である。いずれの場合でも、ソフトウェアはまた、方向の変化を計算し、第二の位置にある患者で眼に実施される外科手術手順のための補正指示に適用する。
【０００３】
ＵＳ  ２００２／００９７３７８  Ａ１では、瞳孔測定のための装置および方法ならびに屈折矯正装置が記載される。この瞳孔測定装置は、眼球の画像を得るためのビデオカメラを備える。この装置は、眼球の瞳孔の位置および回旋を計算するための処理ユニット、ならびに計算された位置および回旋角度を出力するための指示ユニットをさらに備える。この結果は、屈折矯正レーザー手術（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｌａｓｅｒ  ｓｕｒｇｅｒｙ）の間の自動調整のために使用され得る。より特別には、中心位置演算デバイスが、瞳孔の基準位置と比較した瞳孔の中心位置を決定する。さらに、回旋角度演算デバイスは、フィルタリング、および極座標／直交変換された画像データを受け取る。このユニットにおいては、受け取られた画像データは、以前に保存された眼の画像データと関連付けられる。保存された画像データを所定の回転角度を通じて回転軸の周りで回転させることによって、相関値が、相互の相関関数を用いて、複数の回転角度の各々に対して計算される。相関値が最大化する回転角度の値は、回旋角度として計算される。
【０００４】
ＷＯ  ０２／０６４０３１  Ａ２は、眼の診断および処置のための、多次元視標追跡および眼位置測定システムに関する。より具体的には、画像化デバイスによって獲得された画像は、眼の天然の目印および人工的な目印（例えば、とりわけ、瞳孔、虹彩の構造、虹彩／角膜輪部境界、血管、適用したマーカー／印、照明の反射、角膜のＬＡＳＩＫ弁（ＬＡＳＩＫ  ｆｌａｐ）境界、およびまた角膜のレーザー適用マーキング）の位置を決定することによって、眼の水平位置、垂直位置および回旋位置を測定するために処理される。瞳孔サイズ依存性追跡は、瞳孔散大または他の要素によって導入される瞳孔中心の任意のオフセットを定期的に補正することによって得られる。補正は、手術の間に角膜に対して不変であることが既知である基準点（例えば、角膜輪部境界）の並行追跡によって実現される。回旋性指標追跡は、眼の少なくとも２つの別個の目印の位置合わせによって行われる。開始工程では、基準画像は、位置合わせのための安定した目印を決定するために取得されて、分析され、そしてこのような基準点は、画像テンプレートとして、瞳孔中心に対するそれらの位置と一緒に保存される。追跡工程では、各基準点のテンプレートは、相互相関技術によって、入力画像において検索される。基準画像と現在の画像との間の回旋は、基準テンプレートと対応するテンプレートとの回転行列の最適最小二乗近似によって計算される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の基礎にある目的は、眼のデータを取得するためのシステムおよび方法、ならびに、眼の診断および処置を行うための眼科用ユニットを基準とした、眼の整列および追跡のためのシステムを提供することである。このシステムは、角膜のマーキングを必要とせず、そしてより正確かつ高速であり、さらなる安全性の特徴を提供する。
【０００６】
この目的は、本特許請求の範囲の特徴によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の局面によると、患者の眼のデータを取得するためのシステムおよび対応する方法が提供される。このシステムは、眼の診断データを取得するための診断ユニット、および眼の虹彩コードを取得するための虹彩認識ユニットを備える。
【０００８】
本発明のさらなる局面によると、眼の診断および／または処置を行うための眼科ユニットを基準とした、患者の眼の整列および追跡のためのシステムおよび対応する方法が提供される。ここで、このシステムは、以前に取得された眼の虹彩コードを提供するための手段、検査下の眼の虹彩コードを取得するための虹彩認識ユニット、および以前に取得された虹彩コードと現在の虹彩コードとを比較して、比較結果を提供するためのコンパレータを備える。ここで、この眼科ユニットは、上記比較結果が、同一性決定レベルを超える場合、上記眼の診断および／または処置を行う。
【０００９】
本発明の第一および第二の局面に従うシステムおよび方法での使用に特に適する虹彩認識ユニットは、眼の画像を取得するための画像収集ユニット、眼の画像の複数位置における虹彩情報を決定するための画像処理ユニット、および上記眼の画像の複数位置における虹彩情報の決定に基づいて虹彩コードを生成するための生成ユニットを備える。
【００１０】
基本的に、本発明は、ヒトの眼の虹彩認識を行う能力を有し、眼の診断または処置のための、特に屈折矯正レーザー処置のための２つの方法において使用される。具体的には、屈折レーザー処置において、本発明は、最初に、虹彩の「フィンガープリント」を提供し、これは、レーザー切除パターンの配置のため、患者の眼におけるシクトージョン（ｃｙｃｔｏｒｓｉｏｎ）および瞳孔中心移動を追跡するために使用される。本発明は、診断ユニット（例えば、Ｚｙｗａｖｅ誤差測定器）による診断測定（ここでは、患者は端座している）と患者が水平に横たわっている場合に行われるレーザー処置との間に起こる眼の回転を補償するために特に適する。本発明はさらに、瞳孔が散大した場合でのＺｙｗａｖｅ誤差測定器における診断測定と瞳孔が散大していない場合でのレーザー処置との間の瞳孔中心移動を補償する。どちらの位置決めパラメータも、カスタマイズされた処置の臨床的結果に顕著な影響を与えることに関する。本発明は、特に、誤った診断が患者を処置するために使用される可能性（例えば、左眼  対  右眼）を除去するように虹彩認識性能が任意の診断データに付加される場合、付加的な安全上の特徴をさらに提供する。
【００１１】
さらに、本発明は、全補償システムの反応時間全体が大きく改善されるように、現行の１２０Ｈｚ〜２４０Ｈｚまたは３６０Ｈｚから増加したサンプリングレートで作動する指標追跡用カメラを使用することによって、正確、高速かつ信頼性のある眼の整列および／または追跡を提供する。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によると、眼の整列および追跡は、全ての可能な次元で、特にＸ軸およびＹ軸、回転方向に沿って、およびＺ軸（すなわち、高さ方向）に対して、行われる。
【００１３】
本発明の技術、特に虹彩認識性能は、全眼科分野において、全ての個々の患者に特異的な虹彩情報を、「患者診断チップカード（Ｐａｔｉｅｎｔ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｄ）」上に保存するために使用され得る。患者が、眼科用装置で検査および処置される場合はいつでも、虹彩コードが、本システムにおける本発明に従う虹彩認識ユニットによって虹彩構造を分析することによって、人物を同定し、かつ全ての患者関連情報をアップロードおよび保存するために使用され得る。
【００１４】
本発明は、従来技術に対して以下の利点を提供する。角膜のマーキングは不要である。完全な虹彩分析に起因して、シクトージョンのより正確な認識が得られる。本発明は、より速い外科手術ルーチンを可能にする。本発明は、虹彩認識に起因してさらなる安全性を付加する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
患者の眼のデータを取得するためのシステムの好ましい実施形態は、図１に示される。模式図に示されるように、このシステムは、基本的に、眼１０の画像を取得するための画像収集ユニット１２として、カメラを備える。これらの画像は、眼の画像の複数位置において虹彩の構造を決定するための画像処理ユニット１４において処理される。生成ユニット１６は、画像処理ユニット１４から処理されたデータを受け取り、虹彩コードを生成する。この虹彩コードは、入力／出力デバイス２０に提供される。このシステムは、画像収集ユニット１２から画像を受け取る診断ユニット１８をさらに備える。診断ユニットとして、Ｚｙｗａｖｅ誤差測定器が眼の診断測定のために使用され得る。この好ましい実施形態において、入力／出力デバイスは、患者のチップカード２２を読み取りかつチップカード２２に書き込むために、提供される。
【００１６】
以下において、このシステムの機能は、特定の一実施形態に関して記載される。診断測定を行うため、Ｚｙｗａｖｅ誤差測定器が使用される。始めに例えば、５つの画像が、カメラ１２の前に端座する患者の、散大していない眼について撮影される。診断測定のため、５つの画像のうち３つが、平均波面（ｗａｖｅｆｒｏｎｔ）を計算するために撮影され得る。虹彩認識のため、これら５つの写真の１つが、以下の基準のうちの１つまたは２つに従って選択され得る。画像を撮影する場合に眼の移動はなく、および／または最も大きいサイズの開いた眼の画像が選択される。好ましくは、連続する画像または各画像の二枚の二分画面（ｔｗｏ  ｈａｌｆ  ｐｉｃｔｕｒｅｓ）を取得する画像収集ユニットとして、赤外領域で作動するビデオカメラを使用することが可能である。連続する画像または各画像の二枚の二分画面を比較することによって、眼の何らかの動きがあったか否かの決定がなされ得る。さらに、画像は、画像中に存在する虹彩範囲の比較に従って選択され得る。診断されるべき眼は、角膜輪部の縁を認識するため、および虹彩の全体もしくは大部分を認識するために、できるだけ広いことが好ましい。好ましい実施形態によると、虹彩の少なくとも５０％が画像中に存在すべきである。
【００１７】
本実施形態によると、画像処理ユニットは、複数位置において（好ましくは虹彩の約１０００〜約１０，０００箇所の位置において、より好ましくは虹彩の約２，０００〜６，０００箇所の位置において、そして好ましい実施形態においては、虹彩の約４，０００箇所の位置において）虹彩の構造を決定する。これらの位置の各々は、少なくとも２つの画素、好ましくは少なくとも２つの画素群が比較される。具体的には、この例における画素の灰色値（ｇｒｅｙ  ｖａｌｕｅ）は、０と１２７との間に位置し得る。各画素の灰色値もしくは画素群の灰色値のそれぞれの平均が、比較される。例えば、２つの隣り合う画素もしくは２つの隣り合う画素群がそれらの灰色値に関して比較される場合、特定の位置において、左手側の画素の灰色値は、右手側の画素の灰色値よりも高い可能性がある。この比較の結果は、バイナリ値「０」として与えられ得る。他方、特定位置に関して右手側の画素の灰色値が左手側の灰色値よりも暗い場合、比較結果は、「１」である、好ましい実施形態において、その後の比較は、虹彩の選択された位置で行われる。任意の位置において、選択された位置の周りの内環に存在する画素、この内環の周りの中間環に存在する画素、およびこの中間環の周りの外環における画素が、この比較のために調べられる。さらに、デカルト座標系（ここで、０−０点は、選択位置に対応する）に基づくＸ軸の上部および下部の画素と、Ｙ軸の左手側および右手側の画素とが比較され得る。具体的には、内環内の画素の灰色値の平均は、中間環の画素の灰色値の平均と最初に比較されて、第一のバイナリ値を獲得し得る。次いで、内環の画素の灰色値の平均は、外環の画素の灰色値の平均と比較されて、第二のバイナリ値を獲得し得る。次いで、内環の画素の灰色値の平均は、中間環の画素の灰色値と外環の画素の灰色値との平均と比較されて、第三のバイナリ値を獲得し得る。さらに、内環および中間環に存在する画素の灰色値の平均は、外環の画素の灰色値との平均と比較されて、第四のバイナリ値を獲得し得る。さらに、Ｘ軸上部の画素の灰色値の平均は、Ｘ軸下部の画素の灰色値の平均と比較される。同様に、Ｙ軸の右手側の画素の灰色値の平均は、Ｙ軸の左手側の画素の灰色値の平均と比較される。したがって、全部で６個のバイナリ値が、各選択位置において決定される。これらの各個別の位置に対する６個のバイナリ値は、以下の形式：「１１００１１」、「１１１００１」、「１０００１１」等を有し得る。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態において、虹彩の位置は、パターンの形式で配置される。理想化された状況に関しては、眼の瞳孔は円形であり、虹彩の中心に位置する。さらに、虹彩／角膜輪部境界は円形であって、その中心は、瞳孔中心と同じである。したがって、この理想化された状況に関しては、虹彩／瞳孔境界の任意の点から始まる虹彩／角膜輪部境界の対応する点への放射状の線は、常に同じである。この理想化された状況に関しては、パターンの一例は、複数の放射状の線上に配置された、角度をつけて間隔をあけた複数位置を有する。ここでは、虹彩／瞳孔境界と虹彩／角膜輪部境界との間の各放射状の線上に、間隔をあけた位置が選択される。したがって、これらの位置は、虹彩の領域内の多くの円形環の上に配置され得る。好ましくは、この放射状の線の間の角距離は等しい。好ましくは、円形環の間の距離は等しく、したがって、この放射状の線上の位置は等距離である。
【００１９】
眼の理想化された状況についてのこのような基準パターンは、実際の眼（ここでは、虹彩／瞳孔境界は非円形であり得、かつ虹彩／角膜輪部境界は非円形であり得、かつ虹彩／瞳孔境界の中心は虹彩／角膜輪部境界の中心から外れている可能性がある）のあらゆる分析の基礎を形成する。このような実際の眼に対して、この基準パターンは、瞳孔のサイズに関係なく、特に眼が散大しているか否かに関係なく、複数位置における虹彩の構造が比較され得る様式でスケールが変わる。好ましくは、パターンのスケーリングは、虹彩／瞳孔境界における特定の点と虹彩／角膜輪部境界の対応する点との間の距離情報に基づいて行われる。
【００２０】
特に、瞳孔が小さく虹彩についての範囲が広い散大していない眼に対しては、このような検査のための領域は、環状構造を有し得る。一方で、散大した眼については、瞳孔はより大きく、それに対応して、虹彩範囲はより小さい。角膜輪部の環は、常に同じである。この分析において、散大していない眼と散大した眼とで瞳孔の中心が異なり得ることを考慮する必要はない。したがって、このパターンの特定位置周辺の検査範囲の複数の位置および形状は、散大した眼と散大していない眼とで異なる。すなわち、円形の環は、楕円形の環に対応し得る。
【００２１】
好ましくは、上記スケーリングは、ここの選択された位置について個別に行われる必要がある。この原理に従って、散大した眼について、瞳孔の外縁上の点とつながる線の長さと角膜輪部の縁上の対応する点との関係、および散大してない眼についての長さは、スケーリング要素とされる。一例によると、虹彩／瞳孔境界の中心および虹彩／角膜輪部境界の中心から引かれた２本の矢は平行であり、虹彩／瞳孔境界および虹彩／角膜輪部境界を横切る点は、この線によって結ばれる。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態に従って、９８０箇所の位置における構造が分析され、虹彩構造の均一性を決定する。画素の灰色値の平均の変化がどれくらい大きいかを決定するために、さらに９８０箇所の位置が使用される。両分析とも、画素の灰色値の平均の差異に関する頻度についての別の変化に関して繰り返される。したがって、全部で３，９２０箇所の位置が分析される。
【００２３】
画像処理ユニット１４は、上記パターンに配置された上記位置を分析することによって画像データを提供する。この画像データは、生成ユニット１６に対して提供される。生成ユニット１６は、検査下の眼について得られたデータを基準に虹彩コードを提供する。上記のシステムにおけるデジタル虹彩コードは、３，９２０ワードを有し、個々のワードは６このデジタル虹彩コードは、全ての人の全ての眼に対して独特であって、人物の同定に使用され得る。このデジタル虹彩コードは、少なくとも１つの行列の形態に配置され得る。この行列は、虹彩の複数の位置を選択するために使用されるパターンに関係し得る。
【００２４】
図１のシステムにおいて、Ｚｙｗａｖｅ誤差測定器１８の診断データおよびデジタル虹彩コードは、入力／出力デバイス２０に提供される。好ましい実施形態において、これらのデータは、基準位置データとともに、患者についてのチップカード上に保存される。このデータは、後の患者のそれぞれの眼の診断または処置に使用され得る。
【００２５】
図２は、本発明の好ましい第二の実施形態の模式図を示す。この実施形態は、レーザー３２、制御手段３４および走査手段３６を備える。この実施形態は、画像収集ユニット１２、画像処理ユニット１４、画像生成ユニット１６、および入力／出力デバイス２２をさらに備える。加えて、第二の画像収集ユニットが提供される。両画像収集ユニット１２および１３は、Ｚ方向の追跡が以下に記載されるように可能であるような様式の角度で配置される。
【００２６】
図２に示される実施形態は、本発明が、眼の診断および／または処置を行うための任意の型の眼科用ユニットとともに使用され得る場合の、ほんの一例である。
【００２７】
眼の診断または処置の開始の際、図１に示された実施形態に関して記載された方法と同じ方法で、デジタル虹彩コードが生成される。このデジタル虹彩コードは、上記制御手段３４の一部であるコンパレータに提供され、このコンパレータは、このデジタル虹彩コードを以前に取得されて保存手段に保存された虹彩コードと比較する。示される例においては、以前に取得された虹彩コードは、入力／出力デバイス２２によってチップカード２４からロードされる。相関プロセスに基づいて、現在の虹彩コードと以前に取得された虹彩コードとが比較される。この比較結果に基づいて、検査下の眼が以前に診断された眼と同一であるか否かが判断される。同一性が確認された場合、本発明に従うシステムは、その眼のさらなる診断および／もしくは処置を行う。あるいは対応情報が出力され、そして／または診断および／もしくは処置は何も行われない。
【００２８】
現在のデジタル虹彩コードと以前に取得されたデジタル虹彩コードとを比較する場合、両虹彩コードは相対的回転位置に対して比較されなければならない。好ましい実施形態において、現在の虹彩コードもしくは診断部位において得られた虹彩コードのいずれかは、改変ユニットによって計算され、これによって、デジタル虹彩コードが、好ましくは＋／−１４°の回転範囲内における可能な回転位置の各々について得られる。全体として、２８°の範囲の計算に基づいて、８４箇所の回転位置が存在し得る（ただし、３次元位置は１°ごとに再計算される）。言い換えると、診断部位で得られたデジタル虹彩コードを表す単一の行列は、現在のデジタル虹彩コードに基づいて計算された８４個の行列の各々と比較され得る。効率的には、一人の人間の眼の撮影画像の、８４個の回転位置に対応する８４個の異なる行列は、その診断部位で得られた行列と比較される、複数の人物の８４の異なる眼として認識され得る。決定ユニットは、上記現在の虹彩コードと、所定の範囲の相対回転にわたって改変された上記以前に取得された虹彩コードとの間の、最大の相関を決定する。
【００２９】
本発明によると、偽適合（ｆａｌｓｅ  ｍａｔｃｈ）の確率は、全バイナリ値の少なくとも６２％が、現在の行列で以前に取得された行列において互いに対応する場合に達成される（すなわち、処置部位におけるデジタル虹彩コードに対応する行列および以前にこのシステムに保存された任意の行列）。
【００３０】
（回転整列）
診断データおよび／または対応する処置データの回転整列は、虹彩認識ユニットの特徴に基づいて行われる。検査下の眼から得られた現在のデジタル虹彩コードと以前に取得された虹彩コードとを比較する場合、相関プロセスが、多くの異なる回転位置について行われる。現在のデジタル虹彩コードと回転されたデジタル虹彩コードとの間の最良な適合を示す結果は、診断部位における眼を参照して処置部位における眼の回転の偏差を決定するために取得される。回転偏差についてのこの値は、眼科ユニットの回転整列のために使用される。言い換えると、眼の現在の位置は、診断データおよび／またはそれぞれの処置データを参照する。
【００３１】
処置の場において、人は、通常、処置用レーザーの下のベッドに横たわっている。この状況において、眼は、その人が座っている位置に対して回転して配置される。したがって、Ｚｙｗａｖｅ誤差測定器の波面情報に由来する任意の切除パターンは、上記回転が位置に対応して整列化されることを必要とする。加えて、処置部位の瞳孔のサイズに依存して、通常Ｘ−Ｙシフトが存在する。したがって、切除パターンの位置の平行移動補正および回転補正が行われる。したがって、チップカード２４から得られたデータは、デジタル虹彩コード、Ｘ−Ｙシフトおよび眼の回転位置情報を含む。このデータは、Ｚｙｗａｖｅ誤差測定器の波面情報をさらに含む。屈折矯正手術を行うためのレーザーシステムにおいて、対応する処置パターンが計算される。この処置パターンが角膜に適用されなければならない、すなわち、エキシマレーザー３２のレーザービームは、制御手段３４の制御下で、走査手段３６を用いて眼の正確な位置へと導かれる。処置の間の患者の眼のあらゆる動きに適応するため、Ｘ−Ｙトラッカー３８が使用される。このＸ−Ｙトラッカーは、第二のカメラ１３からの画像を受け取る。好ましい実施形態において、この第二のカメラ１３は第一のカメラ１２よりも高速であり、一方第一のカメラ１２は、より解像度が高い。
【００３２】
Ｘ−Ｙでの眼の追跡により、屈折矯正手術の間に適用される切除パターンは、カメラ範囲内のあらゆる眼の動きを追跡する。この範囲外に眼が動く場合、レーザー処置は、自動的に中断される。
【００３３】
ある角度で配置された２つの画像収集ユニット１２および１３の存在は、Ｚ軸方向（すなわち高さ方向）での眼の追跡というさらなる特徴を提供する。両画像収集ユニットは、第一の画像収集ユニット１２から撮られた画像と第二の画像収集ユニット１３から撮られた画像とが、処置される眼の特定の高さ位置でのみ適合するように配置される。この特徴は、処置の間、Ｚ軸に沿って眼の高さ位置を観察することを可能にする。加えて、外科医は、処置を開始する前に患者を調整するための従来の手段を使用し得る。このような従来のシステムは、２つのレーザーシステム（すなわち、赤色レーザービームおよび緑色レーザービーム）を備え得る。これらのビームは、システムのＺ軸の特定の点で交差する。この実施形態は、第一および第二の画像収集ユニットによって撮影された２つの画像の適合を継続的にチェックすることによって、患者が頭を動かして眼がもはや正しい高さ位置ではなくなった場合、直ちに処置が自動的に中断され得るという利点を提供する。
【００３４】
本発明は、本明細書において記載される任意の個別の特徴において理解され得る。本発明の好ましい実施形態は、本明細書において記載される個別の特徴の組み合わせに基づくか、またはその個別の特徴の群の組み合わせに基づく。本発明の範囲は、本明細書において記載される好ましい実施形態によって限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明は、好ましい例および図面を参照することにより、さらに詳細に記載される。
【図１】図１は、本発明の第一の好ましい実施形態の模式図である。
【図２】図２は、本発明の第二の好ましい実施形態の模式図である。
【図１】
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【図２】
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