基于FPGA的眼壓測(cè)量?jī)x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(guān)鍵。青光眼病因復(fù)雜,眼壓異常升高是主要原因,但只有當(dāng)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(shí),才可診斷為青光眼。因此,眼壓和眼底是診斷青光眼的兩個(gè)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(cè)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(jì)原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于Go

2、ldmann壓平式眼壓計(jì)原理的新型眼壓測(cè)量系統(tǒng)。新的測(cè)量系統(tǒng)可以同時(shí)檢測(cè)眼壓和眼底兩個(gè)參數(shù),能夠更準(zhǔn)確快速地診斷青光眼。系統(tǒng)通過控制電磁鐵產(chǎn)生一個(gè)線性增長(zhǎng)的壓力,用于壓迫眼球使角膜產(chǎn)生形變,同時(shí)由圖像傳感器記錄此過程中角膜壓平圖像的動(dòng)態(tài)變化,使用圖像處理技術(shù)計(jì)算角膜壓平面積,結(jié)合對(duì)應(yīng)的壓力值即可計(jì)算得到眼壓。同時(shí)系統(tǒng)可以獲取眼底圖像并上傳至主機(jī)進(jìn)行顯示和保存等,以便醫(yī)生能實(shí)時(shí)觀察眼底變化和眼底視盤改變。
　　 測(cè)量系統(tǒng)采用FPG

3、A為核心完成眼壓測(cè)量和眼底圖像采集的設(shè)計(jì)方案。其硬件電路包括FPGA核心模塊、壓力驅(qū)動(dòng)模塊、圖像采集模塊和USB傳輸模塊四部分。壓力驅(qū)動(dòng)模塊以電磁鐵作為測(cè)量系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置,結(jié)合理論計(jì)算和ANSYS仿真的方法設(shè)計(jì)電磁鐵,并給出電磁力的計(jì)算方法。軟件設(shè)計(jì)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(jì)算角膜受壓