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眼动视频图像处理与跟踪系统研究

周薇  
【摘要】: 近年来准分子激光角膜屈光手术技术迅速发展,此技术通过对角膜进行切削、改变角膜的形状来矫正人眼的屈光不正,已被证实是一种安全有效的方法。定位人眼瞳孔的中心位置是计算角膜切削量的基础,定位的精确性对术后的矫正效果有很大影响。论文在研究准分子激光视觉矫正设备中眼球跟踪系统的基础上,根据实际需求对其进行改进,通过数字图像处理技术定位瞳孔中心,从而使定位更精确;同时添加了相应的硬件设备,使其可以在视频上显示眼球跟踪的情况。论文主要内容如下: 1.研究了准分子激光治疗仪中现有的眼球跟踪系统,对该系统改进进行了总体设计,并对各模块进行了详细设计; 2.着重研究了视频图像采集的基础——VFW(Video For Windows)体系结构中的AVICap子集; 3.运用了数字图像处理中的多种算法求取瞳孔中心,对其进行了分析比较,并在系统中选用了性能最佳的算法; 4.研究了驱动步进电机的方法,使瞳孔中心与激光的切削中心重合后,在视频中显示了眼跟踪器的工作情况。 对眼球跟踪器的改进与开发,提高了准分子激光角膜屈光手术的安全性和可预测性。实验证明,利用图像处理方法得到的瞳孔中心满足精度要求,在视频中显示眼球跟踪情况的速度也满足要求。


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