Verfahren zur Ermittlung des Radius und/oder der Position charakteristischer Augenbestandteile

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Radius und/oder der Position cha- rakteristischer Augenbestandteile nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine entsprechende Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 22.

Derartige Verfahren sind beispielsweise aus dem Bereich der Augenchirurgie bekannt.

Beispielsweise bei der Hornhautchirurgie zur Beseitigung von Fehlsichtigkeiten des menschlichen Auges (LASIK), bei der ein Teil der Hornhaut mittels eines Lasers abgetragen wird, ist es für den Chirurgen von Interesse, an welchem Punkt die Sehachse des Patienten die Hornhaut durchstößt. Anhand der exakten Bestimmung dieses Punktes auch während der Operation kann die Laserabtragung von diesem Punkt aus präziser erfolgen, als bei der Wahl eines theoretisch angenommenen oder geschätzten Mittelpunktes der Hornhaut.

Ein weiteres Beispiel hierfür ist eine Kataraktoperation, bei der eine natürliche Linse des menschlichen Auges, welche sich getrübt hat, durch eine künstliche Linse ersetzt wird. Einen solchen Eingriff nimmt der Chirurg unter einem Operationsmikroskop vor. Nach einer kreisrunden Eröffnung des vorderen Kapselblattes wird üblicherweise die Linse zertrümmert und abgesaugt. Anschließend wird in den leeren Kapselsack eine künstliche Linse eingesetzt.

Aus der DE 10 2004 055683 A1 ist ein Operationsmikroskop für die Augenchirurgie bekannt, das dem zu operierenden Auge ein Muster überlagert. Das Muster kann eine Hilfestellung zum Ansetzen der Schnittposition geben, es kann aber auch als Orientierungshilfe beim Einsetzen torischer Intraokularlinsen dienen oder auch eine Hilfestellung beim Einbringen einer Naht bei einer Hornhauttransplantation geben. Zur Positionierung des Musters an der richtigen Stelle ist es notwendig, die Position der Pupille bzw. der Iris an dem zu behandelnden Auge zu bestimmen. Idealerweise wird die Position auch während

der Operation immer wieder neu bestimmt oder nachgeführt, da es während des Eingriffs zu Bewegungen des gesamten Auges bzw. der Pupille kommen kann.

Auch für andere Anwendungen im Bereich der Augenchirurgie ist es von fundamentaler Bedeutung, die Position oder den Durchmesser der Iris des zu behandelnden Auges zu bestimmen. Beispielsweise ist der Durchmesser der Iris notwendig, um die Stärke einer, nach einer Kataraktoperation zu implantierenden, Intraokularlinse zu berechnen. Darauf und auf weitere mögliche Anwendungen, sowie auf ein Verfahren zur Bestimmung von Positionen und Größenordnungen innerhalb eines Augenabschnitts wird in der DE 101 08 797 A1 genauer eingegangen.

Es sind einige Verfahren bekannt, bei denen anhand der aktuellen Aufnahme des zu operierenden Augenabschnitts, welche mit der Kamera am Operationsmikroskop gewonnen wird, die Position der Pupille ermittelt wird. Sowohl in der DE 10 2004 055683 A1 als auch in der DE 101 08 797 A1 werden Verfahren vorgeschlagen, bei denen als erstes anhand einer Schwellwertbildung ein Binärbild erzeugt wird um die dunklen Bereiche im Bild zu bestimmen. Danach wird nach dem größten zusammenhängenden Bereich in den dunklen Regionen gesucht, welcher als Pupille identifiziert wird. Um den Rand der Pupille bzw. Iris detaillierter zu bestimmen, wird bei diesem Verfahren üblicherweise eine Kantendetek- tion vorgenommen. Diese Verfahren haben einige Nachteile. Zum einen ist nicht immer die Pupille das größte zusammenhängende dunkle Gebiet, vielmehr kann die Pupille durch einen Reflex gestört sein und ein völlig anderes Aussehen haben. Zum anderen kann die Kantendetektion beim Einbringen von mikrochirurgischen Instrumenten während der Operation stark beeinträchtigt sein. Grundsätzlich ist es bei allen Verfahren welche mit einer Schwellwertbildung arbeiten schwierig einen sinnvollen Schwellwert zu definieren, der einerseits nicht zu viel Information im Bild belässt, andererseits aber nicht wichtige Details aus dem Bild herausnimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung des Radius und/oder der Position charakteristischer Augenbestandteile zu entwickeln, welches robust gegenüber Störeinflüssen ist und unabhängig von der individuellen Ausgestaltung des Auges zuverlässig funktioniert.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur Ermittlung des Radius und/oder der Position charakteristischer Augenbestandteile mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine entsprechende Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 22.

Erfindungsgemäß wird anhand der Korrelation der zu analysierenden digitalen Bildaufnahme mit einem ringförmigen Vergleichsobjekt, unter Variation dessen Radius bzw. Größe, wobei das Vergleichsobjekt über das Bild geschoben wird, dessen übereinstimmung mit einem im Bild aufgenommenen charakteristischen Augenbestandteil, vorzugsweise dem Limbus oder der Pupille ermittelt. Sobald das Vergleichsobjekt und der charak- teristische Augenbestandteil, welcher bevorzugt ebenfalls ring- bzw. kreisförmig und ein Dichteübergang ist, in Position und Größe übereinstimmen, ergibt sich der größte Wert der übereinstimmung. Bei großer übereinstimmung von Vergleichsobjekt und Bild ist davon auszugehen, dass ein dem Vergleichsobjekt entsprechendes Objekt, also ein charakteristischer Augenbestandteil im Bild ermittelt wurde. Große übereinstimmung heißt, dass die übereinstimmung im Bereich einer lokal maximalen übereinstimmung liegt und dass deren Wert den Wert der größten übereinstimmung um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 5% unterschreitet. Damit kann der Radius und/oder die Position des Vergleichsobjekts, bei der große übereinstimmung festgestellt wurde, als Radius und/oder Position eines charakteristischen Augenbestandteils gewählt werden. Da es mehrere derartige Objekte im Bild geben kann, kann es mehrere Vergleichsobjekte und mehrere Positionen derer geben, bei denen sich große übereinstimmung ergibt. Insbesondere ist es zwar vorteilhaft Position und/oder Radius des Vergleichsobjekts mit maximaler übereinstimmung zu wählen, da davon auszugehen ist, dass dieses am besten mit dem gewünschten charakteristischen Augenbestandteil übereinstimmt, es ist aber auch möglich, aus einen Bereich lokal großer übereinstimmung, vorzugsweise mit einer Abweichung von weniger als 20%, vorzugsweise weniger als 10%, idealerweise weniger als 5% vom Maximum der übereinstimmung, ein Vergleichsobjekt auszuwählen. Hierzu kann es vorteilhaft sein, weitere Kriterien wie bspw. die Farbe des charakteristischen Augenbestandteils, die Steigung des Dichteanstiegs oder Anderes hinzuzuziehen um dadurch ei- ne, auf zusätzlichen Merkmalen basierende Bestimmung des charakteristischen Augenbestandteils vorzugnehmen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei den im Rahmen einer Augenuntersuchung- oder -behandlung aufgenommenen Bildern des Auges die Ränder der charakteristischen Augenbestandteile, insbesondere von Iris und Pu-

pille als im Wesentlichen kreis- bzw. ringförmige Dichteübergänge zu sehen sind, wobei der Limbus-/Pupillenradius jeweils das größte/zweitgrößte ringförmige Dichteübergangs- Objekt innerhalb des Augenlides darstellt und dass dieses anhand des Vergleichs mit einem entsprechenden Vergleichsobjekt z.B. über die Faltung mit einem entsprechenden ringförmigen Filter vorzugsweise unter Differenzbildung besonders einfach und zuverlässig zu finden ist. Die absolute Größe des Limbus-/Pupillenradius ist jedoch zu Beginn des Verfahrens unbekannt. Deshalb wird die Größe des Vergleichsobjekts variiert, so dass das am besten mit dem Limbus-/Pupillenradius übereinstimmende Dichteübergangs- Objekt ermittelt werden kann. Diese beste übereinstimmung, bei der im Falle einer FaI- tung mit einem Filter das Ergebnis der Filterung, also die Korrelationsfunktion ein Maximum zeigt, ergibt sich genau dann, wenn das Vergleichsobjekt denselben Radius wie der charakteristische Augenbestandteil, welcher als Dichtübergangs-Objekt im Bild zu sehen ist, hat und die Zentren der beiden aufeinander liegen. Die Suche nach dem größten/zweitgrößten ringförmigen Dichteübergangs-Objekt im Bild ist extrem robust gegen- über Beeinträchtigungen, die als Bild dominierende Merkmale während der Operation die Aufnahme verfälschen können, wenn beispielsweise Instrumente in der Aufnahme zu sehen sind oder der gesamte Augapfel im Lauf der Operation verformt oder zusammengedrückt wird. All dies ändert nichts daran, dass der Limbus-/Pupillenradius weiterhin, wenn auch als ausgesetztes oder leicht verformtes, ringförmiges Element im Bild bestehen bleibt. Zu betonen ist an dieser Stelle auch, dass eine absolute Schwellwertbildung, die bei den gängigen Kantendetektionsverfahren notwendig ist, und damit das Problem der Wahl eines geeigneten Schwellwertes durch diese Methode vollständig vermieden werden kann.

Vorzugsweise wird bei dem Verfahren der Limbusradius ermittelt. Es hat sich gezeigt, dass dieser unabhängig von der Aufnahmequalität, den Eigenschaften des Auges und dem Verlauf der Operation immer zuverlässig das größte ringförmige Gebilde in dem aufgenommenen Ausschnitt ist. Während die Pupille durch die Operation stark beeinträchtigt sein kann und auch bei sehr dunklen Augen kaum von der Iris zu unterscheiden ist, kann der übergang vom Limbus zum Weißen des Augapfels immer zuverlässig ermittelt werden. Insbesondere ist er aber immer der größte Hell-Dunkel-übergang innerhalb des Augenlides und damit eindeutig und zuverlässig zu identifizieren. Auch damit unterscheidet

sich dies Verfahren stark von den im Stand der Technik vorgestellten Verfahren, die im Allgemeinen auf die Lokalisierung der Pupille abzielen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird zur Lokalisierung des Limbus-/Pupillenradius ein ringförmiges Vergleichsobjekt gewählt, welches wenigstens zwei konzentrische ringförmige Bestandteile enthält. Dadurch dass das Vergleichsobjekt wenigstens zwei Bestandteile aufweist ergibt sich die Möglichkeit, jeweils einen Bestandteil an den Augenbereich außerhalb des Dichteübergangs, z.B. die Sclera, und den zweiten Bestandteil an den Augenbereich innerhalb des Dichteübergangs, z.B. die Iris, anzupassen. Mittels die- ser beiden Bestandteile lässt sich der Dichteübergang somit gewissermaßen über eine Korrelation mit dem Vergleichsobjekt verstärken. Die optimale übereinstimmung mit dem Vergleichsobjekt ergibt sich dann, wenn der innere Ring des Vergleichsobjekts z.B. auf der Iris, der äußere z.B. auf der Sclera liegt und damit der Limbusrand von den beiden ringförmigen Bestandteilen eingeschlossen wird. Dabei kommt das Zentrum des Auges in Deckung mit dem Zentrum des Vergleichsobjekts. Bei dieser Gestaltung des Vergleichsobjekts wird nicht nur das Formmerkmal, also die ring- bzw. kreisförmige Erscheinung des Limbus-/Pupillenradius, sondern auch das Flächenmerkmal, der Dichteübergang beim Limbus-/Pupillenradius zur Suche nach diesem verwendet. Idealerweise handelt es sich bei den zwei Bestandteilen des Vergleichsobjekts um zwei schmale ringförmige Bestand- teile. Diese sind vorteilhafter Weise soweit beabstandet dass jeweils ein Bestandteil möglichst vollständig im Bereich geringerer, der andere im Bereich höherer Dichte, aber keiner der beiden im Bereich des Dichteanstiegs liegt. Dadurch ist eine eindeutige Identifizierung des Objekts möglich. Die Ringe sind möglichst schmal, da hierdurch gewährleistet ist, dass möglichst wenige Einflüsse anderer Augenbereiche mit erfasst werden, so dass eine klare Korrelationsfunktion zu erwarten ist. Prinzipiell funktioniert das Verfahren jedoch auch, wenn beispielsweise der innere ringförmige Bestandteil als Scheibe ausgebildet ist. Die Zuverlässigkeit des Verfahrens würde hierdurch jedoch etwas leiden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt im Rahmen der Kor- relation des Vergleichsobjekts mit der Aufnahme eine Differenzbildung der ringförmigen Bestandteile des Vergleichsobjekts bzw. der mit diesen korrelierten Gebiete innerhalb des Augenausschnitts. So kann vorzugsweise bei der Korrelation der eine ringförmige Bestandteil des Vergleichsobjekts mit positivem, der andere mit negativem Vorzeichen ver-

sehen werden. Idealerweise ist das Vergleichsobjekt bzw. sind dessen ringförmige Bestandteile so ausgebildet, dass es bei der Korrelation mit einer grauen Fläche, also einer gleichmäßigen Fläche ohne Dichteübergang ein neutrales Ergebnis wie beispielsweise Null ergibt, während es bei der Korrelation mit einer Fläche im Bereich eines Dichteüber- gangs mit zunehmender Stärke des übergangs immer größere Werte ergibt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Vergleichsobjekt durch einen Filter realisiert, mit dem das Bild gefaltet wird. Der ringförmige Filter ist so gewählt, dass sich immer dann eine maximale Filterantwort ergibt, wenn der ringförmige Filter auf einem ringförmi- gen Dichteübergang wie dem Limbus- oder Pupillenradius zu liegen kommt. Da der Radius von Limbus und Pupille in der Aufnahme vorab nicht bekannt ist, wird das Bild mit ringförmigen Filtern unterschiedlichen Radius gefaltet und jeweils die maximale Filterantwort pro Filterradius ermittelt. Je besser der Radius des Filters zum Radius des gesuchten Objekts, also des Limbus oder der Pupille passt, desto größer fällt diese maximale Filter- antwort aus, sie erreicht bei übereinstimmung der Radien jeweils ein Maximum. Die Radien, welche zu den lokal maximalen Werten der jeweils pro Bild ermittelten maximalen Filterantwort gehören, entsprechen somit den Radien von ringförmigen Dichteübergangsobjekten im Bild. Es wurde erkannt, dass das größte dieser Objekte, welches im Bild zu finden ist, bei diesen speziellen Aufnahmen immer der Limbusradius und das zweitgrößte zumeist der Pupillenradius ist. Damit kann der Limbusradius bzw. entsprechend der Pupillenradius über die Suche nach den zu den entsprechenden Filterradien passenden, lokal maximalen Werten der maximalen Filterantworten ermittelt werden. Der Ort der maximalen Filterantwort für diesen Radius entspricht dann dem Zentrum der Iris/Pupille. Der große Vorteil dieses Filterverfahrens liegt darin, dass mit ihm sehr einfach und schnell relativ große Datenmengen verarbeitet werden können, wodurch die Erkennung der Augenbestandteile und damit die Bereitstellung von Hilfestellungen für den Chirurgen oder Optiker so schnell erfolgen kann, dass er in seinem Ablauf nicht beeinträchtigt ist.

Ein derartiges Filterverfahren kann insbesondere dann so schnell arbeiten, dass jede mit der Kamera aufgenommene Aufnahme sofort bearbeitet und gewissermaßen in Echtzeit eine Hilfestellung eingeblendet werden kann, wenn in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Radius des Filters, bzw. des Vergleichsobjekts, nur einmal in einem Lokalisierungsschritt bestimmt wird, dieser Radius danach aber im weiteren Verlauf der

Augenuntersuchung oder Behandlung festgehalten wird. Durch diesen zweistufigen Aufbau des Verfahrens, in dem in einem ersten Schritt alle Größen detailliert bestimmt werden, in allen weiteren Schritten aber alle Größen, die sich wenig verändern, festgehalten werden, muss nun jeweils nur die beste Korrelation mit dem dann festgelegten Ver- gleichsobjekt, bzw. die maximale Filterantwort für ein festgelegtes Filter bestimmt werden, um den sich verändernden Ort des Augenzentrums immer genau mitverfolgen zu können.

Vorteilhafterweise wird der Radius des Vergleichsobjekts automatisch an änderungen in den Aufnahmebedingungen angepasst. Indem änderungen an den Geräteinstellungen, welche sich auf die Limbusgröße auswirken, wie beispielsweise eine änderung des Zoom-Faktors am Mikroskop, automatisch bei der Korrelation des Vergleichsobjekts mit der Aufnahme berücksichtigt werden, kann gewährleistet werden, dass der einmal ange- passte Radius über das gesamte Verfahren hin passend bleibt und konstant verwendet werden kann. Dadurch wird vermieden, dass der Radius immer dann erneut ermittelt wer- den muss, sobald eine veränderte Einstellung eines, die Aufnahme betreffenden, Gerätes erfolgt ist. Hierdurch kann eine Unterbrechung der Anzeige der Hilfestellung für den Chirurgen oder Optiker, welche im Fall einer Neuermittlung des Radius unumgänglich wäre, vermieden werden. Um das Vergleichsobjekt anpassen zu können ist es notwendig, dass eine Schnittstelle zwischen dem, den Geräteparameter verändernden Gerät, also bei- spielsweise dem Mikroskop und der Einrichtung, an der die Analyse des Bildes erfolgt, vorhanden ist.

Obwohl die ringförmige Ausgestaltung des Vergleichsobjekts wichtig ist, würde es nichts Wesentliches am Verfahren ändern, wenn ein Vieleck oder etwas ähnliches verwendet würde. Es ist auch nicht notwendig, dass ein geschlossener Ring verwendet wird. Das Vergleichsobjekt kann ebenso gut aus ringförmigen Segmenten zusammengesetzt sein. Wesentlich für das Verfahren ist nur, dass gesamt der ringförmige Charakter des Vergleichsobjekts erhalten bleibt. Insbesondere im Randbereich des Bildes ist es sogar zuverlässiger nur Ringsegmente zu verwenden. Bei diesen Ringsegmenten wird bevorzugt der Bereich ausgesetzt, der an dem Rand liegt, an den sich das Vergleichsobjekt bei der Korrelation und damit auch der Limbus im Bild annähert. Damit entspricht das Vergleichsobjekt bei der Korrelation besser dem zu findenden Objekt, welches sobald es an den Randbereich des Bildes gerät, teilweise abgeschnitten ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird für die Korrelation mit dem Vergleichsobjekt immer der Rotauszug der Aufnahme verwendet. überraschenderweise hat sich gezeigt, dass dieser während der Augenbehandlung am wenigsten von Störungen betroffen ist, da in diesem Farbauszug das Rot der Blutungen und äderchen mit dem Weiß der Sclera eine homogene Fläche bildet. Damit lässt sich in diesem Farbkanal ein zuverlässigeres Ergebnis erzielen als in anderen Farbauszügen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand der Zeichnungen eingehend erläutert wird.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen

Verfahrens,

Fig. 2 ein Beispiel eines vorteilhaften Ringfilters einer Aufnahme eines Augenausschnitts überlagert,

Fig. 3 ein Beispiel für eine Filterantwort und Fig. 4 und 5 Beispiele für Filterantworten aufgetragen über den Radius.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den prinzipiellen Aufbau, wie er bei einer Augenbehandlung bei der das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann typisch ist. Das zu behandelnde Auge 1 des Patienten, welches mit einer nicht dargestellten Lichtquelle beleuchtet wird, wird zum einen mittels eines Okulars 2, zum anderen mittels einer Videokamera 3 beobachtet, wobei der Beobachtungsstrahlengang durch einen Strahlteiler 4 in zwei Beobachtungsstrahlengänge für die beobachtenden Instrumente aufgespaltet wird. Die an der Videokamera 3 aufgezeichneten Daten werden an eine Recheneinheit 5 übergeben, an der die Daten abgespeichert und analysiert werden. Anhand der Daten wird ein Hilfsmuster berechnet, das mittels einer Mustererzeugungseinheit 6 gebildet und dem im Okular 2 sichtbaren Bild überlagert wird, so dass der Chirurg 7 das zu behandelnde Auge 1 zusammen mit dem überlagerten Muster, welches an der Mustererzeugungseinheit 6 gebildet wurde, betrachten kann. Die Mus-

tererzeugungseinheit 6 kann beispielsweise als Projektor mit einer ringförmigen LED- Anzeige, die über den Strahlteiler 4 ein Muster ins Auge einblendet, ausgeführt sein.

Bei einer Kataraktoperation wird laufend in sehr kurzen Zeitfolgen mit der Kamera 3 das Auge 1 digital aufgenommen oder analog aufgenommene Daten in digitale umgewandelt und die digitalen Daten der Aufnahme des Augenausschnittes, wie er bspw. in Fig. 2 (zur Erläuterung des Vergleichsobjekts mit überlagertem Ringfilter) zu sehen ist, an die Recheneinheit 5 übermittelt. Dort wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren das Augenzentrum und der Limbusradius ermittelt, damit die optimale Schnittposition für den Schnitt, zur Entnahme der getrübten und zum Einsetzen der künstlichen Linse, ermittelt werden kann. Sobald diese Schnittposition ermittelt ist, wird dem Bild, das das Auge des Chirurgen 7 über das Okular 2 sieht, ein an der Mustererzeugungseinheit 6 generiertes Muster welches diese Schnittposition anzeigt, überlagert. Dadurch sieht das Auge des Chirurgen 7 während der Behandlung immer die optimale Schnittposition zum Ansetzen des Schnittes.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Limbusradius und damit Lokalisierung des Augenzentrums wird im Folgenden anhand der Figuren 2 - 5 erläutert. Das an der Kamera 3 aufgenommene Bild eines Ausschnittes eines zu behan- delnden Auges, wie er in Fig. 2 zu sehen ist, wird an der Recheneinheit 5 mit dem in der Aufnahme schematisch dargestellten Ringfilter 8 gefaltet. Der Ringfilter 8 enthält zwei konzentrische Ringe 9 und 10, die in Fig. 2 symmetrisch um den untersuchten Limbusradius 1 1 gelegt sind. Der Ringfilter 8 ist so normiert, dass der äußere Ring 9 positive Beiträge zur Filterantwort liefert, während der innere Ring 10 negative Beiträge ergibt. Dar- über hinaus ist der Ringfilter 8 so normiert, dass die Filterantwort bei der Faltung mit einer grauen Fläche den Wert Null ergibt. Das bedeutet, dass die beiden Ringe 9 und 10 entsprechend ihrer Flächenanteile im Bild gewichtet sind. Dieser Filter wird nun mit dem Bildausschnitt gefaltet, das heißt, die Filterantwort wird an jedem Punkt des Bildes ermittelt.

Das Ergebnis der Faltung mit einem Ringfilter 8 wie dem in Fig. 2 dargestellten, also die Filterantwort wenn Filterzentrum und Limbuszentrum 11 annähernd identisch sind, ist in Fig. 3 als Beispiel dargestellt. An dem Ort, an dem Filterradius und Limbusradius 11 über-

einander liegen, ergibt sich die maximale Filterantwort, welche hier hell dargestellt ist. Das Zentrum des hellsten Bereichs entspricht dem Augenmittelpunkt und wird als solcher an die Mustererzeugungseinheit 6 übergeben. Die genaue Bestimmung dieses Zentrums ist jedoch erst dann möglich, wenn der Limbusradius 1 1 bzw. der Radius des am besten passenden Ringfilters 8 ermittelt wurde. Zu Beginn des Verfahrens ist dieser noch unbekannt. Um ihn zu finden wird deswegen eine Faltung des Bildausschnittes mit Filtern für einen zu untersuchenden Radiusbereich durchgeführt. Das Bild wird jeweils mit einem Filter eines anderen Radius gefaltet und die jeweilige maximale Filterantwort ermittelt. Die sich dabei ergebenden maximalen Filterantworten werden jeweils über den zugehörigen Radius aufgetragen. Als Ergebnis dieser Untersuchung ergibt sich eine Kurve, wie sie beispielsweise in Fig. 4 zu sehen ist. Beim am besten angepassten Radius zeigt die Kurve ein deutlich ausgeprägtes Maximum. Abhängig von der Helligkeit der Pupille und der charakteristischen Färbung der Iris kann sich jedoch wenigstens ein zweites Maximum beim Pupillenradius, oftmals noch ein anderes dazwischen ergeben. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 5 dargestellt. Es konnte jedoch nachgewiesen werden, dass das vom größten Radius ausgehend erste ausgeprägte Maximum immer der Filterantwort für einen Filter dessen Radius dem Limbusradius 1 1 entspricht darstellt. Damit wird der Radius, bei dem das erste ausgeprägte Maximum zu sehen ist, als Limbusradius 1 1 definiert. Das Limbus- zentrum entspricht dem Ort der maximalen Filterantwort, welcher bei der Faltung mit dem Ringfilter ermittelt wurde, dessen Radius dem Limbusradius 1 1 entspricht.

Bezugszeichenliste:

1 Auge

2 Okular

3 Videokamera

4 Strahlteiler

5 Recheneinheit

6 Mustererzeugungseinheit

7 Auge des Chirurgen

8 Ringfilter

9 äußerer Filterring

10 Innerer Filterring

1 1 Limbusradius