| 【中文题名】 | 人眼波前像差测量关键技术研究及应用 |
| 【英文题名】 | Research & Application on the Key Technoligies of Wavefront Aberration Measurement |
| 【学科专业】 | 航空宇航制造工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-9-5 |
| 【中关键词】 | 生物医学工程,波前像差,自动跟踪,数字图像处理,串口通信, |
| 【英关键词】 | Biomedicine Engineering,Wavefront Aberration,Auto-tracking,Digital Image Processing,Serial Communication, |
| 【分类导航】 | 医药、卫生>眼科学>眼外科手术学>视网膜光凝术及激光在眼外科的应用>> |
| 【论文摘要】 |
在激光治疗近视手术过程中,对患者进行精确的验光是至关重要的。波前像差检查能够提高验光测量的精确性和客观性,从而指导手术,极大提高LASIK手术后的视觉质量。本文以南京航空航天大学与苏州六六视觉科技股份有限公司合作研制的人眼波前像差仪为背景,对其像差测量中的瞳孔自动跟踪系统的关键实现技术,图像处理和串口通信进行了深入研究。本论文主要研究内容如下:
1、探索了波前像差理论。介绍了人眼像差的概念,分析了其产生的原因,并确定了采用Zernike多项式表示像差的方法;分析了Zernike多项式系数与人眼波前像差的对应关系;采用主观式人眼像差仪测量像差,并研究其实现原理和软件控制框图。
2、分析了人眼波前像差测量的研究现状、像差测量中瞳孔自动跟踪系统的需求及现阶段的应用状况,对自动跟踪系统进行了总体设计。
3、对捕捉到的眼球图像进行一系列数字图像处理,通过对各种算法的比较,本系统对采集到的人眼图像先进行Sobel锐化得到图像大致轮廓,再采用Gauss滤波器平滑,最后再通过改进的Canny算子边缘检测方法得到瞳孔的精确边界,大大提高了定位精度。
4、研究了瞳孔自动跟踪的计算机与步进... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
11-19 |
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1.1 研究背景 |
11-14 |
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1.1.1 计算机辅助生物医学工程 |
11-12 |
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1.1.2 波前像差的临床应用 |
12-14 |
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1.2 国内外研究状况 |
14-16 |
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1.2.1 国外研究状况 |
14-15 |
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1.2.2 国内研究状况 |
15-16 |
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1.3 课题来源 |
16-17 |
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1.4 课题研究意义 |
17-18 |
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1.5 论文主要内容 |
18-19 |
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第二章 人眼波前像差的测量 |
19-38 |
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2.1 基本概念 |
19-21 |
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2.2 波前像差的测量 |
21-23 |
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2.3 波前像差的描述 |
23-29 |
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2.3.1 波像差图描述法 |
23-25 |
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2.3.2 ZERNIKE 多项式拟合法 |
25-29 |
|
2.4 主观式像差仪 |
29-36 |
|
2.4.1 像差仪概述 |
29-33 |
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2.4.2 测量原理 |
33-35 |
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2.4.3 软件实现 |
35-36 |
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2.5 本章小结 |
36-38 |
|
第三章 眼球图像处理技术 |
38-51 |
|
3.1 基本概念 |
38-40 |
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3.2 图像预处理 |
40-42 |
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3.2.1 图像的锐化 |
40-41 |
|
3.2.2 图像的平滑 |
41-42 |
|
3.3 瞳孔边界的提取 |
42-47 |
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3.3.1 CANNY 算子边缘检测 |
42-45 |
|
3.3.2 瞳孔边界的确定 |
45-47 |
|
3.4 瞳孔中心的确定 |
47-48 |
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3.5 瞳孔中心与光学中心比较 |
48-50 |
|
3.6 本章小结 |
50-51 |
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第四章 瞳孔自动跟踪的实现 |
51-66 |
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4.1 串口通信技术 |
51-56 |
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4.1.1 概述 |
51-54 |
|
4.1.2 同步I/O 和异步I/O |
54-55 |
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4.1.3 WINDOWS API 串口通信编程 |
55-56 |
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4.2 瞳孔自动跟踪的控制系统 |
56-58 |
|
4.3 瞳孔自动跟踪的实现 |
58-65 |
|
4.3.1 总体思路 |
58-59 |
|
4.3.2 系统开发平台 |
59-62 |
|
4.3.3 系统的软件实现 |
62-65 |
|
4.4 本章小结 |
65-66 |
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第五章 人眼像差仪的临床试验 |
66-71 |
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5.1 试验内容及目的 |
66 |
|
5.2 试验方法和过程 |
66-67 |
|
5.3 临床验证数据 |
67-69 |
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5.4 结论 |
69-70 |
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5.5 本章小结 |
70-71 |
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第六章 总结与展望 |
71-75 |
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6.1 总结 |
71-73 |
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6.2 展望 |
73-75 |
|
参考文献 |
75-78 |
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致谢 |
78-79 |
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在学期间的研究成果 |
79-80 |
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附录1 “国家发展计划委员会文件”复印件 |
80-82 |
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附录2 5阶21 项ZERNIKE 多项式 |
82 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.204727 |
