偏心摄影视力筛查仪的设计与研究

论文摘要

屈光不正是一种非常常见且严重危害视功能发育的眼科疾病,目前国家卫计委、教育部等部门对青少年儿童的近视防控工作十分重视,规定将其纳入政府绩效考核指标。但由于现有验光仪需要患者高度配合,且光路复杂、体型较大,造成其便携度低,且并不适用于儿童等配合度不高群体的视度检测。为解决上述问题,本文提出设计一款非接触便携式视力筛查设备,该设备能够距离患者1米左右处对人眼进行客观准确快速验光,在全民视力普查的应用中有着重要意义。本文设计的视力筛查设备是基于偏心摄影验光原理对患者人眼进行验光,根据设备的总体研发方案,主要对系统的光学成像模块、光源模块以及图像处理模块进行了设计与研究。首先,为解决远距离验光造成的接收图像相对照度低,影响摄影验光精度的问题,本文运用ZEMAX光学软件设计一款适用于偏心摄影视力筛查仪的成像光学系统,根据镜头使用要求及相关参数的限制,设计的偏心摄影成像光学系统具体参数为:焦距f′=47.6mm、视场角2ω=9?、相对孔径D/f′=1/2.8、工作波段为850nm。并对其进行了像质分析、公差分析,其成像效果满足使用需求;其次对光源模块进行设计,其中包括光源选型以及根据验光理论计算、设备检测需求对光源模块中的光源阵列进行设计,设计理论结果可测量-8D+8D之间的人眼屈光度。然后,本文利用图像处理算法实现设备对人眼的屈光度测量,其主要内容包括:对人眼区域的实时跟踪、眼瞳的精确定位、人眼注视方向的判断,以及通过图像处理技术求取人眼屈光信息,获得的验光结果包括人眼的球镜度、柱镜度、散光轴位、斜视度数和人眼瞳距等。最后,本文通过对屈光度在-6D0D之间的标准模型眼进行偏心摄影验光实验,获得的大量实验数据近似拟合屈光度计算方程,并通过实验验证该方程的验光误差不超过±0.5D。预期目标是完成一台适用于配合度不高群体的非接触便携式偏心摄影视力筛查仪。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李京蔓

导师: 向阳

关键词: 偏心摄影验光,光学设计,图像处理,屈光检测

来源: 长春理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技,信息科技

专业: 物理学,眼科与耳鼻咽喉科,计算机软件及计算机应用

单位: 长春理工大学

分类号: R778.2;TP391.41;O43

总页数: 74

文件大小: 3278K

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