基于MFC的角膜地形图仪软件设计与像差分析

发布时间：2017-09-07 08:10

  本文关键词：基于MFC的角膜地形图仪软件设计与像差分析

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【摘要】：随着医疗技术的蓬勃发展,硬性角膜接触镜得到了广泛的应用,同时也涌现出了很多新型的角膜屈光手术,但无论是硬性角膜接触镜的配制还是角膜屈光手术的实施,都必须以获得精确的角膜表面形貌为基础。角膜地形图仪利用现代电子计算机技术对角膜表面形貌进行精确测量,这对于在临床上以医学手段治疗屈光不正具有极为重要的现实意义。目前我国的角膜地形图仪的研发水平与欧美发达国家还有不小的差距,进口的角膜地形图仪不仅价格昂贵,而且在国内也存在软件汉化的问题。本文鉴于这一事实,着力研发一款国产角膜地形图仪,以打破欧美发达国家的垄断。首先,本文选用MFC(Microsoft Foundation Class Library)图形界面框架,配合成熟稳定的Visual Studio 2015集成开发工具,完成了用户图形操作界面的搭建。然后利用当下流行的MySql数据库设计了相应的数据表,并通过MySql自带的API函数实现了对数据的增、删、改、查。其次,实现了对CCD相机的控制和其采集到的角膜地形图像的实时显示,并利用OpenCV计算机视觉库函数实现了对角膜地形图像的平滑滤波、自动阈值二值化和环识别等操作。最后,通过识别出的24环计算出每一环的曲率半径和对应环上点的屈光度,进而利用Zernike多项式实现了对眼角膜表面曲率半径的拟合,同时实现了对人眼波前像差的分析。通过以上的工作,角膜地形图仪的软件功能已基本实现,并且软件的鲁棒性也令人满意。
【关键词】：角膜地形图仪 像差分析 MFC 数据库 数字图像处理
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH786
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10
• 1.2 角膜地形图仪简介10-12
• 1.2.1 角膜地形测量方法的发展10-11
• 1.2.2 角膜地形图仪的原理11-12
• 1.2.3 国内外的发展现状和趋势12
• 1.3 本课题的研究意义12-13
• 1.4 主要研究内容及安排13-15
• 第二章 软件系统总体设计15-19
• 2.1 软件系统的设计思路15-16
• 2.2 软件系统的组成模块16-18
• 2.2.1 用户界面模块16-17
• 2.2.2 数据库模块17
• 2.2.3 图像处理模块17
• 2.2.4 像差分析模块17-18
• 2.3 开发环境及编程语言的选择18-19
• 2.3.1 Visual Studio 2015 简介18
• 2.3.2 C++编程语言简介18-19
• 第三章 用户界面设计19-29
• 3.1 用户界面的选择19-20
• 3.1.1 MFC简介19-20
• 3.2 用户界面的设计20-29
• 3.2.1 主界面20-21
• 3.2.2 添加病人界面21-23
• 3.2.3 修改病人界面23
• 3.2.4 图像采集保存界面23-26
• 3.2.5 图像处理界面26
• 3.2.6 屈光度界面26-29
• 第四章 数据库的设计与实现29-41
• 4.1 数据库的分类及选择29-30
• 4.1.1 Oracle数据库29
• 4.1.2 Access数据库29-30
• 4.1.3 SqlServer数据库30
• 4.1.4 MySQL数据库30
• 4.2 My SQL图形化管理工具的分类及选择30-33
• 4.2.1 phpMyAdmin31-32
• 4.2.2 Workbench32-33
• 4.2.3 Navicat33
• 4.3 数据库设计33-37
• 4.3.1 结构设计33-34
• 4.3.2 表设计34-35
• 4.3.3 关系设计35-36
• 4.3.4 表结构设计36-37
• 4.4 数据库的实现37-41
• 4.4.1 配置MySQL数据库38
• 4.4.2 连接MySql数据库38-39
• 4.4.3 MySql数据库的增删改查39-40
• 4.4.4 关闭MySql数据库的连接40-41
• 第五章 角膜图像处理41-51
• 5.1 图像处理流程41-42
• 5.1.1 OpenCV简介41-42
• 5.2 图像滤波42-44
• 5.2.1 空间域滤波42
• 5.2.2 高斯平滑滤波器42-43
• 5.2.3 高斯平滑滤波的实现43-44
• 5.3 图像二值化44-45
• 5.3.1 自动阈值分割法44
• 5.3.2 自动阈值分割法的实现44-45
• 5.4 图像边缘提取45-48
• 5.4.1 Canny算法原理45-47
• 5.4.2 Canny算法的实现47-48
• 5.5 环识别48-51
• 5.5.1 霍夫变换48
• 5.5.2 环识别的实现48-51
• 第6章 角膜像差分析51-65
• 6.1 角膜曲率半径51-52
• 6.2 角膜表面屈光度52
• 6.3 像差简介52-58
• 6.3.1 球差53
• 6.3.2 彗差53-54
• 6.3.3 像散54-55
• 6.3.4 场曲55
• 6.3.5 畸变55-56
• 6.3.6 位置色差56-57
• 6.3.7 倍率色差57
• 6.3.8 波像差57-58
• 6.4 Zernike像差分析58-60
• 6.4.1 Zernike多项式简介58-59
• 6.4.2 Zernike多项式的笛卡尔坐标形式59-60
• 6.5 Zernike多项式拟合波前像差60-65
• 6.5.1 Zernike多项式系数的获取61-65
• 第7章 总结与展望65-67
• 7.1 总结65-66
• 7.2 展望66-67
• 参考文献67-69
• 致谢69-70
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 苏艳刚;;图像的自动阈值分割研究[J];电脑与电信;2016年04期

2 李淑敏;;隐形眼镜屈光度简易测量法[J];河南科技;2015年21期

3 陈茹茹;陈岩;廉恒丽;;角膜像差与角膜前表面Q值对角膜塑形术近视控制的影响[J];中华眼视光学与视觉科学杂志;2016年02期

4 史浩东;姜会林;张新;王灵杰;伍雁雄;;基于矢量像差的自由曲面光学系统像差特性研究[J];光学学报;2015年12期

5 曹正林;;基于Zernike多项式的人眼波前像差拟合算法[J];量子电子学报;2013年02期

6 黄剑玲;熊艰;邹腾博;;一种基于Canny的自适应图像边缘提取方法[J];计算机工程与应用;2011年34期

7 周洪亚;沈建新;高绍雷;唐志豪;;基于精确中心定位的角膜复原算法[J];生物医学工程学杂志;2011年05期

8 杨崇清;李元元;;RGP对青少年近视眼的矫正作用[J];科技通报;2006年04期

9 卫晓莉;张立华;;Orbscan与Placido盘式角膜曲率计测定角膜曲率的比较[J];山西医药杂志;2006年04期

10 蒋炎云;角膜地形图和波前像差的原理及其在屈光手术中的应用[J];临床眼科杂志;2002年06期

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1 邵锋;角膜地形图测量装置的技术研究[D];南京理工大学;2008年

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本文编号：808384