收藏本站
《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型眼底相机的设计与研制

李灿  
【摘要】:眼底相机不仅可以针对常见的白内障、青光眼等眼科疾病检查,而且可早期诊断高血压、糖尿病等全身系统性疾病,已经成为临床医学和现代科学研究的热门对象,然而人眼像差、杂散光和鬼像以及光学系统结构是影响其成像质量的主要因素。本论文针对人眼像差的校正,基于模块化设计思想设计并研制一种三次成像光路的眼底相机;针对杂散光和鬼像以及光学系统结构,提出两种新型眼底相机光学系统结构;为扩展眼底的层析成像功能,设计并研制一款谱域OCT设备。研究内容包括: 1、为实现对不同屈光度人眼像差的同时校正,提出一种基于Gullstrand-LeGrand标准眼的离焦眼模型,模拟眼底相机真实使用环境,可同时保证各个调焦光路对人眼像差的校正。 2、为提高成像光路对人眼像差校正的成效性,采用分步、模块化的光学像差补偿方式,保持成像光学系统各部分的独立性,且压缩了系统的口径,降低系统的设计和装调难度;三次中继转像系统可满足不同放大倍率的调整,而且可以完成谱域OCT功能模块的切换;采用环形照明方式和黑点板的使用消除角膜和网膜物镜反射光带来的杂散光和鬼像;双光楔定位和调焦投影光路保证眼球的定位和人眼屈光度的补偿。基于这种模块化设计思想,设计并研制一款三次成像光路的新型眼底相机,工作距离为40mm,视场角为45°,调焦范围为-10D到+6D,物方各视场分辨率达到10~15μm,畸变小于6.5%。 3、为解决传统眼底相机杂光和鬼像的控制问题,基于离轴两反式自由曲面网膜物镜,设计一款折反式眼底相机光学系统,具有大视场和大工作距离。设计离轴反射式网膜物镜,可彻底避免网膜物镜带来的中间反射光,省掉照明光路中的黑点板,使系统不再存在中心遮拦和鬼像;成像物镜中采用两个自由曲面对网膜物镜的剩余像差进行校正;照明光路中使用三个相邻的环形光阑,以避免眼球屈光介质表面反射的杂散光。 4、相比传统眼底相机复杂的光学结构,提出一种紧凑型眼底相机光学系统,结构更加简单、紧凑。系统的成像和调焦投影光路共用调焦镜,调焦投影光路被完全嵌入到照明光路,调焦投影光路不再专设照明组件,而且避免了投影目标和调焦镜之间的机械联动结构;LED光源窄带宽的优势,可以近红外观察和可见光成像过程共用一个相机。 5、针对目前眼底成像检查的发展趋势,设计并研制一台谱域OCT设备,采用全光纤迈克尔逊干涉仪结构搭建谱域OCT系统,基于快速光谱仪并行探测得到光谱干涉信号,通过三次样条插值、数据拟合和傅里叶变换等信号处理方法重建样品的深度分布信息,并且利用平均光谱法提高OCT图像的信噪比。最终完成对珍珠、新鲜果肉和人体皮肤等典型的生物组织和散射样品进行成像研究。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TH786

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄君鑫;董屠蔷;朱俊;宋贵才;;眼底红外检测仪的研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2008年01期
2 王孝坤;王丽辉;张学军;;干涉法实时测量浅度非球面技术[J];光学精密工程;2008年02期
3 王肇圻;许妍;;基于眼模型的数字眼底相机设计[J];光学精密工程;2008年09期
4 薛栋林;张忠玉;郑立功;张学军;;大口径碳化硅材料凸非球面反射镜的检验[J];光学精密工程;2008年12期
5 张运海;赵改娜;张中华;顾一鸣;;免散瞳眼底照相机的精密调焦[J];光学精密工程;2009年05期
6 王肇圻;王尧;全薇;;基于眼模型的非球面眼底荧光相机的设计[J];光学精密工程;2010年07期
7 崔桂华;眼底照相机光学系统中杂光和鬼像的控制[J];光学技术;2000年02期
8 赵顺龙;王肇圻;;投影式头盔物镜设计在视空间的性能评价[J];光学学报;2006年05期
9 赵秋玲,王肇圻,张春书;非球面和梯度折射率在眼光学成象中的作用[J];光子学报;2002年11期
10 田文真,李红梅;糖尿病眼底病变相关因素分析[J];宁夏医学杂志;2003年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王洪祥;王景贺;孙涛;张龙江;;磷酸二氢钾晶体超精密加工存在的若干问题分析[J];兵工学报;2006年05期
2 张全中;高航;王强国;王碧玲;;磷酸二氢钾晶体精密磨削的试验研究[J];兵工学报;2007年12期
3 王承遇,潘玉昆,李维红,陶瑛;钠钙硅酸盐玻璃和铅玻璃的离子溅射抛光[J];玻璃与搪瓷;2004年05期
4 王承遇;李松基;陶瑛;张咸贵;齐济;;超光滑超精密玻璃抛光新技术[J];玻璃;2009年10期
5 李勇;武净;;非球面超精密研磨技术的现状与展望[J];才智;2010年28期
6 王飞;孙燕梅;;组合式长导轨调整方法在数控机床中的应用[J];才智;2011年34期
7 赵永成,周宏伟,邓春霞;光学晶体材料的弹性各向异性对金刚石车削剪切角的影响[J];长春理工大学学报;2004年03期
8 尤锐;王一凡;王文革;薛育;;非球面补偿器的结构设计与装调分析[J];长春理工大学学报(自然科学版);2008年04期
9 金琳琳;向阳;毛亚杰;;便携式数字检眼镜光学系统设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2011年01期
10 韩媛媛;张宇民;韩杰才;;碳化硅反射镜技术的研究现状[J];材料导报;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王承遇;李松基;陶瑛;张咸贵;齐济;;超光滑超精密玻璃抛光新技术[A];中国硅酸盐学会玻璃分会2009年全国玻璃科学技术年会论文集[C];2009年
2 谷岩;林洁琼;李迎春;;非球面光学元件加工技术现状及发展趋势[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
3 苏志伟;陈庆川;冯春堂;韩大凯;崔茜容;石连天;;K9玻璃的离子束抛光[A];2006全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2006年
4 留浩飞;岑兆丰;李晓彤;邓诗涛;朱启华;张清泉;;多程放大激光器杂散光特点及分析[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
5 张磊;郑建平;付跃刚;刘智颖;;大口径反射光学系统的支撑结构设计[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
6 陈伟;姚汉民;伍凡;朋汉林;吴时彬;;用于圆形口径光学元件的功率谱密度检测[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(B 光学系统设计与制造技术专题)[C];2006年
7 孙红晓;吴晓鸣;宁拥民;;多透镜胶合、中空、非对称、高精度薄片成像物镜制造技术[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(B 光学系统设计与制造技术专题)[C];2006年
8 俞敏;杨力;;实例推理在光学加工参数优化中的研究与应用[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(B 光学系统设计与制造技术专题)[C];2006年
9 高明辉;刘磊;陈伟;任建岳;;超薄反射镜的加工技术[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
10 葛婧菁;;双波段便携式荧光眼底血管造影的光学设计[A];第四届中国科学院博士后学术年会暨工业经济与可持续发展学术会议论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张梅;基于个性化眼光学结构的人眼色差的研究[D];南开大学;2010年
2 柴京富;集群磁流变效应研磨刷研抛工具加工机理研究[D];广东工业大学;2011年
3 丁凌艳;非球面相位恢复检测技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 李兆泽;磨料水射流抛光技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
5 路家斌;电磁流变协同效应微磨头加工机理研究[D];广东工业大学;2011年
6 满玉春;基于数字莫尔条纹的非球面检测技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
7 刘春雨;非球面补偿检测的准确度研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
8 李抄;液晶自适应光学眼底成像仪的实用化研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
9 杨林;极紫外太阳望远镜的检测方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
10 罗霄;采用平转动应力盘技术加工超大口径非球面的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李雪丽;高精度形状测量仪测控系统硬件研究[D];中原工学院;2011年
2 王楠;基于眼模型的个性化人眼视觉矫正的研究[D];吉林大学;2011年
3 王雁飞;金刚石车削创成光学自由曲面几何形貌评价的研究[D];吉林大学;2011年
4 孙婉婷;金刚石飞切最小切削厚度预测的研究[D];吉林大学;2011年
5 吴战成;集群磁流变效应超光滑抛光加工过程研究[D];广东工业大学;2011年
6 黄阳;近红外眼底相机的设计[D];南京理工大学;2011年
7 宋德臣;波面PSD的干涉测试与计算软件研究[D];南京理工大学;2010年
8 庄严;ф600mm干涉仪系统传递函数的检测与分析方法研究[D];南京理工大学;2011年
9 汤文博;微振动对超精密磨削光学非球面的成型精度影响研究[D];长春理工大学;2011年
10 金琳琳;液晶显示检眼镜技术研究[D];长春理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪亚明,丁益,刘峰;基于一种新型模糊增强算法的眼底图像增强[J];北京生物医学工程;1999年03期
2 王鹏,赵文才,胡明勇,张海洪,郝沛明;离轴凸非球面的Hindle检测[J];光学精密工程;2002年02期
3 卢振武,刘华,李凤有;利用曲面计算全息图进行非球面检测[J];光学精密工程;2004年06期
4 王肇圻,张轶楠,傅汝廉,孙强;折/衍混合Petzval光电摄像物镜设计[J];光学精密工程;2005年01期
5 郭培基;余景池;;用校正法提高补偿器检测法的精度[J];光学精密工程;2006年02期
6 王孝坤;张学军;王丽辉;郑立功;;环形子孔径拼接干涉检测非球面的数学模型和仿真研究[J];光学精密工程;2006年04期
7 李锐钢;郑立功;薛栋林;张学军;;大口径高次、离轴非球面干涉测量中投影畸变的标定方法[J];光学精密工程;2006年04期
8 王孝坤;王丽辉;张学军;;子孔径拼接干涉法检测非球面[J];光学精密工程;2007年02期
9 杨皓明;王灵杰;冯秀恒;;一种新型复合摄像物镜的设计[J];光学精密工程;2007年04期
10 余超;王伯雄;郑汉卿;罗秀芝;张明照;;显微镜自动粗调焦的TennenGrad改进算法[J];光学精密工程;2007年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 甄彦奇,吕晓冬,李运龙;内调焦望远镜调焦镜运行误差的测定[J];黑龙江水利科技;1997年04期
2 龚云涛;经纬仪望远镜系统常见故障的判断和排除[J];计量与测试技术;2004年04期
3 孙莹;万秋华;佘容红;赵长海;吴永芝;;基于光电编码器的空间相机调焦控制系统设计[J];半导体光电;2009年06期
4 刘宗林;郭红兵;;内调焦望远镜调焦镜的运行误差及其解决方案研究[J];价值工程;2011年02期
5 陈梅青;;内调焦望远镜的视轴误差分析及牵引机构设计[J];应用光学;1985年02期
6 王建昆;;NAL124型水准仪望远镜成像不清晰的排除方法[J];中国计量;2009年09期
7 魏顺根;185雷达标校测量电视定线望远镜的校调[J];光子学报;1988年01期
8 邹念育;;经纬仪调焦运行误差测量方法的探讨[J];计量技术;1991年08期
9 廖瑞林;;尼克尔 AF24~120mm F3.5~5.6D IF变焦镜头霉斑的清洗[J];照相机;2006年12期
10 张继超;丁亚林;张洪文;;一种航空画幅遥感相机调焦机构的设计[J];光学仪器;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 唐宁;李民赞;孙建英;郑立华;张喜杰;;土壤实时分析仪研究进展[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
2 郎育惠;倪津;;徕卡NA系列数字水准仪的特点[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
3 冯毅;张铁强;林晓珑;;利用成像法测微小直径的研究[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 山东 刘浩;跟我一起清洁投影仪(下)[N];电脑报;2004年
2 迪文;拍照手机将大量吞食数码相机市场[N];中国计算机报;2004年
3 遥 津;讲技术的视频投影家[N];计算机世界;2002年
4 小娜;手机功能融合:继续向纵深发展[N];人民邮电;2005年
5 一 洋;五朵金花[N];计算机世界;2002年
6 广东 林立;自制LCD彩色液晶投影机[N];电脑报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李灿;新型眼底相机的设计与研制[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
2 郭权锋;同轴三反空间相机结构稳定性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 黄阳;近红外眼底相机的设计[D];南京理工大学;2011年
2 张益茬;空间超光谱成像仪前置光学系统补偿调焦研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
3 刘凯;新型光电自准直经纬仪关键技术研究[D];北京交通大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026