广域视网膜成像关键技术的研究

摘要

随着眼科医疗设备的发展，视网膜成像技术在眼科疾病诊断、治疗方面得到了越来越广泛的应用。传统的眼底检查方式，操作复杂、需要医患双方的高度配合，尽管眼底相机的开发弥补了这些不足，但仍然无法实现视网膜周边区域图像采集功能。广域视网膜成像系统则是在传统眼底相机基础上改进照明和成像光路，增大眼底成像视场角，并获取到眼底周边视网膜病变图像。本文重点研究了广域眼底成像系统及其关键技术，为广域视网膜图像采集系统研制提供理论依据和实践指导。论文的主要内容包括： （1）基于ROP等眼疾以及糖尿病等在视网膜周边区域出现并发症的现象，提出了一种广域视网膜成像系统用于眼底周边区域病变图像的检查。通过超广角的角膜接触透镜成像和环形光照明获取广域眼底图像。 （2）研究广域视网膜成像原理，引入角膜接触透镜增大成像视场，分析人眼组织光学特性，并建立Escudero-Sanz广域模型眼。以传统眼底相机的构成为基础进行广域成像光路设计，利用ZEMAX软件进行不同视场角下的成像光路像质评价。 （3）结合人眼安全标准选择光照强度适中的LED冷光源作为照明光源，通过光纤传导使在角膜透镜前表面形成环形照明光。照明过程使用LightTools光学软件进行模拟，获取了眼底照度分布图。基于照明系统和成像系统透镜参数和空间分布进行眼底相机机壳设计，包括调焦系统和承载系统。 （4）结合CMOS相机软件开发包提供的相机控制系统和电子病历库管理系统设计了一款广域视网膜成像软件操作系统，实现图像获取、分析、存档、查询等功能。并将PC终端与广域成像系统通过Wi-Fi相结合搭建了一套实验平台，获取了模拟眼视场角大于103°的视网膜图像，并对实验结果进行分析研究。

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