干眼癥檢測儀寬波段成像系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2021-07-21 04:02
現(xiàn)有的基于Placido盤的干眼癥檢測儀僅能對某一很窄的波段范圍進行圖像采集,而后通過數(shù)字圖像處理以及軟件算法進行人眼淚膜破裂時間的測量,判斷是否患有干眼癥。為了采集到更顯著的圖像,提出了寬波段成像系統(tǒng)的設計,針對物高為12 mm的眼部區(qū)域在整個可見光以及近紅外波段都能進行清晰成像,為后續(xù)圖像處理提供更具特點的圖像資源。選取最合適的初始結構,對其進行整體優(yōu)化,設計完成的物鏡在空間頻率為90 lp/mm處,所有視場的調制傳遞函數(shù)均大于0.2,系統(tǒng)畸變小于0.5%,場曲控制在0.2 mm以內?梢郧逦牟杉饺搜蹨I膜上通過可見光或近紅外光照射的Placido環(huán)投影的圖像,為醫(yī)生提供可靠依據(jù),對干眼癥的檢測和診斷具有重要的現(xiàn)實意義。
【文章來源】:長春理工大學學報(自然科學版). 2020,43(01)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
干眼癥檢測儀系統(tǒng)結構及原理圖
由于所設計的成像系統(tǒng)是小視場,小相對孔徑系統(tǒng),因此應保證其軸上部分有良好的像質。在校正像差過程中,將光焦度分解為多個元件,可以減小每個表面的入射角有利于軸外像差的校正;正負透鏡膠合可以校正球差;采用不同色散不同折射率的玻璃組合可以校正色差。利用ZEMAX軟件,建立默認評價函數(shù),設置適當?shù)溺R頭約束條件,選取國產玻璃作為替換材料,以及合理的控制像差和MTF的操作數(shù)進行系統(tǒng)優(yōu)化。優(yōu)化后的光學系統(tǒng)如圖2所示。2.3 優(yōu)化設計結果分析
成像系統(tǒng)的調制傳遞函數(shù)曲線如圖3所示。一般來說,高頻部分反應物體的細節(jié)傳遞情況,中頻部分反應物體的層次傳遞情況,而低頻部分反應物體的輪廓傳遞情況[12]。如圖3(a)所示,可見光波段MTF在高頻90 lp/mm處所有視場均大于0.3,如圖3(b)所示,可見光波段MTF在中頻45 lp/mm處所有視場均大于0.6;如圖4(a)所示,近紅外波段MTF在高頻90 lp/mm處所有視場均大于0.2,如圖4(b)所示,近紅外波段MTF在中頻處所有視場均大于0.5。滿足設計要求。圖4 近紅外波段系統(tǒng)MTF曲線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]干眼癥檢測儀照明和成像系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)[J]. 朱海龍,馮大偉,付威威. 長春理工大學學報(自然科學版). 2018(02)
[2]基于Placido盤的角膜地形圖儀成像系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 隋成華,沃圣杰,高楠,徐丹陽,韓勇浩,杜春年. 光學學報. 2016(12)
[3]淚膜穩(wěn)定性檢測方法的研究概況[J]. 藍倩倩,滿平儀,曾思明. 中國臨床新醫(yī)學. 2016(02)
[4]干眼癥的發(fā)病機制及治療現(xiàn)狀[J]. 張正,李銀花,丁亞麗,楊健,隋桂琴. 中華眼科醫(yī)學雜志(電子版). 2014(02)
[5]眼科光學相干斷層掃描技術的新進展[J]. 延艷妮,魏文斌,汪東生. 中華眼科醫(yī)學雜志(電子版). 2013(01)
[6]基于哈特曼-夏克傳感器的角膜地形圖測量儀[J]. 楊金生,饒學軍,饒長輝. 中國激光. 2010(03)
[7]基礎淚液分泌試驗Ⅰ淚膜破裂時間檢測的影響因素[J]. 宋云,趙敏. 中國實用眼科雜志. 2008 (11)
本文編號:3294263
【文章來源】:長春理工大學學報(自然科學版). 2020,43(01)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
干眼癥檢測儀系統(tǒng)結構及原理圖
由于所設計的成像系統(tǒng)是小視場,小相對孔徑系統(tǒng),因此應保證其軸上部分有良好的像質。在校正像差過程中,將光焦度分解為多個元件,可以減小每個表面的入射角有利于軸外像差的校正;正負透鏡膠合可以校正球差;采用不同色散不同折射率的玻璃組合可以校正色差。利用ZEMAX軟件,建立默認評價函數(shù),設置適當?shù)溺R頭約束條件,選取國產玻璃作為替換材料,以及合理的控制像差和MTF的操作數(shù)進行系統(tǒng)優(yōu)化。優(yōu)化后的光學系統(tǒng)如圖2所示。2.3 優(yōu)化設計結果分析
成像系統(tǒng)的調制傳遞函數(shù)曲線如圖3所示。一般來說,高頻部分反應物體的細節(jié)傳遞情況,中頻部分反應物體的層次傳遞情況,而低頻部分反應物體的輪廓傳遞情況[12]。如圖3(a)所示,可見光波段MTF在高頻90 lp/mm處所有視場均大于0.3,如圖3(b)所示,可見光波段MTF在中頻45 lp/mm處所有視場均大于0.6;如圖4(a)所示,近紅外波段MTF在高頻90 lp/mm處所有視場均大于0.2,如圖4(b)所示,近紅外波段MTF在中頻處所有視場均大于0.5。滿足設計要求。圖4 近紅外波段系統(tǒng)MTF曲線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]干眼癥檢測儀照明和成像系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)[J]. 朱海龍,馮大偉,付威威. 長春理工大學學報(自然科學版). 2018(02)
[2]基于Placido盤的角膜地形圖儀成像系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 隋成華,沃圣杰,高楠,徐丹陽,韓勇浩,杜春年. 光學學報. 2016(12)
[3]淚膜穩(wěn)定性檢測方法的研究概況[J]. 藍倩倩,滿平儀,曾思明. 中國臨床新醫(yī)學. 2016(02)
[4]干眼癥的發(fā)病機制及治療現(xiàn)狀[J]. 張正,李銀花,丁亞麗,楊健,隋桂琴. 中華眼科醫(yī)學雜志(電子版). 2014(02)
[5]眼科光學相干斷層掃描技術的新進展[J]. 延艷妮,魏文斌,汪東生. 中華眼科醫(yī)學雜志(電子版). 2013(01)
[6]基于哈特曼-夏克傳感器的角膜地形圖測量儀[J]. 楊金生,饒學軍,饒長輝. 中國激光. 2010(03)
[7]基礎淚液分泌試驗Ⅰ淚膜破裂時間檢測的影響因素[J]. 宋云,趙敏. 中國實用眼科雜志. 2008 (11)
本文編號:3294263
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/yiqiyibiao/3294263.html