基于FPGA的眼壓測量儀的研究.pdf

1、青光眼是一種發(fā)病率和致盲率很高的眼科疾病,其隱匿性使早期診斷成為防治的關鍵。青光眼病因復雜,眼壓異常升高是主要原因,但只有當發(fā)現(xiàn)眼壓異常升高并伴有視野缺損及眼底視盤改變時,才可診斷為青光眼。因此,眼壓和眼底是診斷青光眼的兩個重要參數(shù)。
　　 本文介紹了青光眼診斷的臨床意義及國內(nèi)外診斷青光眼的方法,并分析了眼壓測量和眼底檢查在青光眼早期診斷中的重要作用。在綜述了壓平式、壓陷式和非接觸式等三種類型的眼壓計原理的基礎上,設計了基于Go

2、ldmann壓平式眼壓計原理的新型眼壓測量系統(tǒng)。新的測量系統(tǒng)可以同時檢測眼壓和眼底兩個參數(shù),能夠更準確快速地診斷青光眼。系統(tǒng)通過控制電磁鐵產(chǎn)生一個線性增長的壓力,用于壓迫眼球使角膜產(chǎn)生形變,同時由圖像傳感器記錄此過程中角膜壓平圖像的動態(tài)變化,使用圖像處理技術計算角膜壓平面積,結合對應的壓力值即可計算得到眼壓。同時系統(tǒng)可以獲取眼底圖像并上傳至主機進行顯示和保存等,以便醫(yī)生能實時觀察眼底變化和眼底視盤改變。
　　 測量系統(tǒng)采用FPG

3、A為核心完成眼壓測量和眼底圖像采集的設計方案。其硬件電路包括FPGA核心模塊、壓力驅動模塊、圖像采集模塊和USB傳輸模塊四部分。壓力驅動模塊以電磁鐵作為測量系統(tǒng)的驅動裝置,結合理論計算和ANSYS仿真的方法設計電磁鐵,并給出電磁力的計算方法。軟件設計包括FPGA邏輯、NiosII軟件和USB程序三部分。FPGA邏輯控制圖像的采集和傳輸；NiosII軟件利用嵌入式軟核控制壓力變化,并選取合適的圖像閾值分割算法處理角膜壓平圖像來計算角膜受壓