本文關(guān)鍵詞：投射式視野計樣機的研制

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【摘要】：青光眼是目前世界上的第二位致盲性眼科疾病,對于多種類型的青光眼,目前尚無預(yù)防方法,但如果能對早期病例進行合理的治療,可保存有用的視功能。因此,早期診斷是青光眼治療的關(guān)鍵。視野計是測定眼球視野和醫(yī)學(xué)眼科神經(jīng)測試的專業(yè)儀器。本文主要是針對當(dāng)前先進的投射式自動視野計所涉及的一些關(guān)鍵技術(shù):光學(xué)成像、球形屏幕掃描、光標面積補償、眼睛固視監(jiān)測等進行研究。首先,針對投射式視野計的光學(xué)成像進行設(shè)計,本研究的光學(xué)系統(tǒng)的特點是:虛擬光闌的出光距離與可轉(zhuǎn)換光闌的移動距離成線性關(guān)系;光標的面積跟投射位置無關(guān),其面積大小取決于光闌的面積與光學(xué)系統(tǒng)其它參數(shù),同時光標光亮度與光闌的位置和大小無關(guān)。利用Zemax光學(xué)軟件進行驗證與優(yōu)化,最終光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)良,超過眼睛對視野計球形屏幕光標辨識的應(yīng)用要求。其次,光學(xué)系統(tǒng)機械部分利用Solidworks2012進行三維建模,在建模完成后進行了運動仿真,查看各個零部件之間是否存在干涉現(xiàn)象,針對存在干涉現(xiàn)象以及有特殊要求的零部件進行專門設(shè)計,使得機械機構(gòu)更加滿足實際需要�？刂撇糠掷糜嬎銠C作為上位機,運動控制卡作為下位機,對應(yīng)用在系統(tǒng)中的步進電機進行控制,控制精度滿足投射視野計的要求。再次,對光標投射在球形屏上的位置進行計算,同時推導(dǎo)出位置調(diào)整算法,針對在實際光束投射到球形屏上時,光標面積與理論計算值有很大的出入這一問題進行研究,建立錐形光束與球形屏幕的方程相交的數(shù)學(xué)模型,得出光標在不同位置時的光斑方程。最后,利用瞳孔-角膜跟蹤法建立眼睛固視監(jiān)測系統(tǒng),通過系統(tǒng)定標建立起球形屏幕內(nèi)光標與瞳孔位置之間的聯(lián)系。針對實際視野檢查時球形屏盲點坐標系發(fā)生變動的兩種情況,進行了旋轉(zhuǎn)坐標系公式的推導(dǎo)與電動托架的設(shè)計。經(jīng)過對樣機進行實驗得出:絕大多數(shù)光標面積誤差控制在12%以內(nèi),而常用光標面積誤差最大為7%;在位置誤差實驗中,最大位置偏移量為0.35mm,在光標照度試驗中,最大誤差為1.3%,本系統(tǒng)滿足視野計進行視野檢查的要求。
【關(guān)鍵詞】：視野計 光學(xué)成像 掃描算法 眼睛固視監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH786
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 視野計的概述8-12
• 1.1.1 視野計發(fā)展史8-11
• 1.1.2 視野檢查法的新進展11-12
• 1.2 投射視野計的關(guān)鍵技術(shù)12-13
• 1.3 課題研究的背景和意義13-14
• 1.4 課題研究的主要工作14-16
• 2 投射式視野計的光學(xué)原理16-29
• 2.1 投射式視野計的基本原理16-17
• 2.2 光標的產(chǎn)生過程17-18
• 2.3 光學(xué)模型理論分析18-19
• 2.4 光標的亮度分析19-21
• 2.4.1 光標的亮度計算19-21
• 2.4.2 光標亮度分級21
• 2.5 系統(tǒng)的優(yōu)化21-27
• 2.5.1 模擬系統(tǒng)的光路22-23
• 2.5.2 像差的校正23-27
• 2.6 本章小結(jié)27-29
• 3 機械結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)29-41
• 3.1 光學(xué)系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求29
• 3.2 調(diào)焦機構(gòu)的設(shè)計29-32
• 3.2.1 調(diào)焦機構(gòu)傳動方式的選擇29-30
• 3.2.2 調(diào)焦機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計30-31
• 3.2.3 調(diào)焦機構(gòu)主要零部件的選用31-32
• 3.3 掃描機構(gòu)運動的實現(xiàn)32-34
• 3.4 系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)34-35
• 3.5 控制系統(tǒng)35-39
• 3.5.1 控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)35-36
• 3.5.2 步進電機的控制36-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 4 光標的控制41-49
• 4.1 掃描算法的實現(xiàn)41-44
• 4.1.1 數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)化42
• 4.1.2 求解算法的研究42-43
• 4.1.3 坐標軸當(dāng)量的計算43-44
• 4.2 投射光標系統(tǒng)誤差的校正44-46
• 4.3 光標面積的修正46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 5 瞳孔監(jiān)測與系統(tǒng)定標49-60
• 5.1 視覺產(chǎn)生特性49-50
• 5.2 閾值檢查策略50-52
• 5.3 眼睛的固視監(jiān)測52-58
• 5.3.1 固視監(jiān)測系統(tǒng)52-53
• 5.3.2 圖像處理53-54
• 5.3.3 眼睛監(jiān)測系統(tǒng)的定標54-56
• 5.3.4 實際檢測中的角度調(diào)整56-58
• 5.4 本章小結(jié)58-60
• 6 實驗與討論60-65
• 6.1 系統(tǒng)樣機的研制60-61
• 6.2 光標的面積誤差61-62
• 6.3 光標的位置誤差62-64
• 6.4 光標照度誤差64
• 6.5 本章小結(jié)64-65
• 7 總結(jié)與展望65-67
• 7.1 論文的工作總結(jié)65-66
• 7.2 工作展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-70

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張仲明;;ST—1型視野計[J];光學(xué)儀器;1993年03期

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本文編號：1120438