基于Placido盘的角膜地形图仪光机系统研究

发布时间：2023-11-11 08:53

　　角膜地形图仪是测量角膜形状的重要仪器之一,可精确测量角膜表面曲率参数,并将测量结果以数字化地形图的方式呈现出来,对角膜接触镜查验、角膜疾病诊断和角膜术后恢复评估有着重要的指导作用。市场上角膜地形图仪基于多种原理,如裂隙扫描、立体三角测量、Scheimpflug匀速旋转测量等,而基于Placido盘的角膜地形图仪因其具有测量精度高、地形图绘制精确、测量数据多样、分析能力强、价格适中等诸多优点,在医疗市场上广受欢迎。目前基于Placido盘的角膜地形图仪检测标准误差一般为±0.03 D,测量范围一般为5.5 mm-10.9 mm。为进一步提高角膜检测精度,扩大角膜覆盖范围,增加市场竞争力,本文设计了一种高精度、高覆盖率的角膜地形图仪光机系统。论文对基于Placido盘的角膜检测理论和光机系统进行了具体分析,构建了系统总体方案,推导角膜曲率解算模型,在此基础之上,设计了Placido盘及其加工工艺:采用注塑、喷涂、CNC的工序加工Placido盘,提高Placido盘内表面黑白同心圆环的边缘锐利度,提高成像质量和图像处理精度。选用环形高亮LED发光光源,使用内表面喷涂有BaSO_4<...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 角膜地形图仪的发展
        1.2.2 角膜曲率检测方法
    1.3 主要研究内容和技术指标
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术指标要求
第2章 系统测量理论模型建立
    2.1 测量原理
    2.2 Placido盘的建模及设计
        2.2.1 Placido盘形状确定
        2.2.2 Placido盘环分布建模
    2.3 角膜曲率解算模型
    2.4 系统组成
    2.5 本章小结
第3章 光学系统设计
    3.1 Placido盘设计
        3.1.1 Placido盘三维模型建立
        3.1.2 Placido盘材料的选择
        3.1.3 Placido盘加工工艺和盘检测
    3.2 照明装置
        3.2.1 照明系统选择
        3.2.2 光源的选型
        3.2.3 照明的安全性
        3.2.4 照明装置设计
    3.3 光学成像系统设计
        3.3.1 相机选型及参数计算
        3.3.2 初始结构选取
        3.3.3 系统优化设计
    3.4 固视光源准直系统设计
        3.4.1 参数计算
        3.4.2 初始结构选取
        3.4.3 系统优化设计
    3.5 本章小结
第4章 机架及调节机构设计
    4.1 光学成像物镜结构设计
        4.1.1 成像镜筒设计
        4.1.2 镜座设计
        4.1.3 压圈设计
    4.2 固视光源准直物镜结构设计
    4.3 半反半透镜结构设计
    4.4 光路系统总体结构设计
    4.5 颚托支架及手柄组件结构设计
    4.6 本章小结
第5章 样机标定及测量实验
    5.1 图像处理
    5.2 样机标定
        5.2.1 实物样机
        5.2.2 角膜曲率测量标定
    5.3 实验验证及误差分析
        5.3.1 标准模拟眼测量
        5.3.2 实际人眼测量
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录 A 攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢



本文编号：3862317