投影式头戴静脉显像光学系统的设计

发布时间：2017-09-01 09:49

  本文关键词：投影式头戴静脉显像光学系统的设计

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【摘要】：为了辅助静脉穿刺及相关的医疗操作,设计了一款基于投影式头戴显示器(HMPD)的静脉显像系统,其光学系统由近红外成像系统和穿透型HMPD构成。利用光学设计软件ZEMAX优化设计近红外成像系统,使其具有F/2.6的大数值孔径,有利于弱反射红外光的收集成像。穿透型HMPD采用与近红外成像系统相同的光学结构,有利于简化系统的加工装调。设计结果表明,近红外成像系统成像质量优异,分辨率达到QXGA(2 048×1 536)。穿透型HMPD具有18 mm的大出瞳直径及25 mm的大出瞳距离,场曲小于0.03 D,畸变小于0.32%,达到QXGA分辨率显示模式。与现行的静脉显像系统相比,本显像系统结构简单紧凑、佩戴舒适,且具有超高分辨率,是一款适用于辅助医疗的目视系统。
【作者单位】： 南开大学现代光学研究所;南开大学光电信息技术科学教育部重点实验室;
【关键词】： 静脉显像 投影式头戴显示器 光学设计
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.81170873,No.11104149)
【分类号】：TN873
【正文快照】： 1引言静脉穿刺是一种常见的医疗手段,广泛地应用于临床治疗。医护人员通常采用的目视和触摸法,虽然方便快捷,却存在一定的局限性,例如患者血管较细、肤色较深或脂肪层较厚,导致穿刺成功率明显下降[1-4]。根据静脉血中脱氧血红蛋白明显吸收近红外光这一特性[5],静脉显像仪是近

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