眼底相機立體成像系統(tǒng)的光路設(shè)計方法研究
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【摘要】:眼底檢查在臨床診斷中具有非常重要的意義,因此,人們發(fā)明使用過多種眼底檢查設(shè)備,其中眼底相機具有結(jié)構(gòu)簡單、圖像直觀性強和可靠性高等特點,已成為目前臨床醫(yī)學(xué)對患者眼底檢查的主要儀器之一。由普通眼底相機拍攝的眼底圖像是二維的,僅由二維圖像很難建立起三維空間的立體結(jié)構(gòu),致使影像數(shù)據(jù)不夠直觀、立體,醫(yī)生在進行臨床診斷時多半要依賴臨床經(jīng)驗,這樣得到的診斷結(jié)果必然主觀性較大,容易出現(xiàn)誤診。為了提高醫(yī)療診斷和治療規(guī)劃的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,眼底立體相機成為重要的突破口和關(guān)鍵技術(shù)。本文在考慮人眼生理和光學(xué)特性的基礎(chǔ)上,引入Gullstrand-Le Grand眼模型來模擬被測屈光度正常的人眼,用Schematic眼模型來檢驗屈光度異常人眼對成像光路的影響,研究設(shè)計了兩種眼底相機光學(xué)系統(tǒng),所用的光學(xué)元件均為普通的球面玻璃,便于加工制造且能有效降低實際的制作成本,具體內(nèi)容如下:(1)設(shè)計了一種便攜式眼底相機光學(xué)系統(tǒng),達(dá)到了全視場300萬像素的高清晰眼底成像。成像系統(tǒng)中,首先采用接目物鏡會聚從人眼視網(wǎng)膜反射出瞳孔的光線,然后再由成像物鏡最終成像到CCD接收器。照明系統(tǒng)中,為避免角膜中心曲率大的區(qū)域反射引入雜散光,采用環(huán)形光闌和共軸照明相結(jié)合的方式。所設(shè)計系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)為:視場角30°,成像分辨率高于1201p/mm,場曲值小于0.11mm,畸變僅為-1.1%,全視場色差均在艾里斑之內(nèi),并且具有較大的調(diào)焦能力,對-10D~+10D(1D=1m-1)的人眼普遍適用。(2)提出并設(shè)計了一種眼底相機立體成像系統(tǒng)光路,可從兩個視角同時拍攝相同眼底視網(wǎng)膜區(qū)域的圖像,進而恢復(fù)眼底三維空間結(jié)構(gòu),提高診斷精度。成像光路中,首先采用網(wǎng)膜物鏡將視網(wǎng)膜成像到網(wǎng)膜物鏡后再投射到共用大物鏡,然后運用體視顯微鏡平行光路系統(tǒng)原理進行分光設(shè)計,最后選取兩個CCD作為接收器。照明光路中,采用加入環(huán)形光闌和黑點板的方法消除角膜反射光與網(wǎng)膜物鏡產(chǎn)生的雜散光。所設(shè)計系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)為:視場角30°,成像分辨率高于1001p/mm,場曲值小于0.09mm,系統(tǒng)畸變?yōu)?2.9%,全視場色差均在艾里斑之內(nèi),并且具有較大的調(diào)焦能力,對-10D-+10D的人眼普遍適用。
【學(xué)位授予單位】:天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP391.41;R770.4
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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,本文編號:1295133
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