基于arm嵌入式的非接触式眼压测量系统的研制

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1、基于ARM嵌入式的非接触式眼压测量系统的研制重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：庞娜娜指导教师：陈骥教授专业：生物医学电子与信息技术学科门类：工学重庆大学生物工程学院二O一二年四月DesignofNon-contactTonometryBasedonARMEmbeddedSystemAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByPangNanaSuperv

2、isedbyProf.ChenJiSpecialty:BiomedicalElectronicsAndInformationTechnologyCollegeofBioengineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2012摘要近年来，随着生活水平的不断提高，人们的健康维护观念也在不断进步，越来越多的人注重病前检查和预防，而眼压测量是眼科临床检查中最基本的一项，能够有效诊断和预防由病理性高眼压引起的如青光眼这样的重大眼科疾病。目前国内外眼压测量方法主要分接触式测量和非接

3、触式测量：接触式测量即测量头与眼膜直接接触，虽然测量结果比较准确，但需要对病人眼膜进行麻醉，需要有专业的操作才能进行，还容易带来交叉感染；而非接触眼压测量完全避免了上述测量方法的缺点，实现了病人无痛苦测量，操作方便简单，得到越来越广泛的应用，但由于我国对非接触眼压测量技术的研究起步较晚，目前还没有一款成熟的、具有自主知识产权的非接触眼压仪，医院里使用的大都是从国外进口的仪器。因此，本文针对目前国外对非接触眼压测量技术的垄断，以及国内现存技术的不足，研制了一种新型的基于力平衡原理和空气静压技术的非接触式眼压测量系统，在气浮测量模块

4、无摩擦状态下利用传感器非接触地测出眼压值。本文以气浮式非接触眼压测量装置为基础，根据智能化仪器的要求和特点，对系统的软硬件进行了详细的设计。整个硬件系统以ARM9S3C2440微处理器为核心，包括气浮测量模块、控制模块、触摸屏显示及通讯接口等模块，其中气浮式测量模块用于对CCD摄像头信号、压力传感器信号、角膜反射的光电信号进行采集和测量，控制模块用于实现中心气腔供气压力的调节，触摸屏显示及通讯接口等外围模块用于实现数据的存储、传输和人机交互等功能。为了提高测量精度，系统中以AD8646为核心构建相应的信号调理电路，对测量的压力信

5、号和光电信号进行放大滤波后，送入S3C2440经ADC将模拟信号转换成数字量，而用于调节电器比例阀输出的D/A转换芯片TLC5615的控制通过SPI同步串行接口实现。软件部分以嵌入式Linux操作系统为核心，以Qt为应用程序的开发框架，实现了测量参数的设置、数据的采集和处理、曲线的绘制、眼膜图像的显示、人机交互和数据文件的管理等。为了检验本文研制系统的运行状况，首先对各模块进行性能测试和结果分析，各参数指标均达到设计要求后，再利用研制的系统对人体眼压进行测量，测量结果表明眼压测量的重复性误差≤6.01%，与进口仪器相比眼压测量的

6、绝对误差≤1.3mmHg，虽然还有待改进的地方，但也表明该系统能够快速、方便地检测出人体的眼压值。关键词：眼压，非接触式，力平衡原理，空气静压技术IABSTRACTInrecentyears,withthecontinuousimprovementoflivingstandards,people'sconceptsabouthealthmaintenancealsohavegreatprogress,thatmoreandmorepeoplepayattentiontotheinspectionandpreventionofdi

7、seases.Intraocularpressuremeasurementisthemostbasiconeinophthalmicclinicalexaminations,whichcouldeffectivelymakediagnosticsandpreventionsforsomemajoreyediseases,suchasglaucomacausedbypathologicalelevatedIOP.Atpresent,theintraocularpressuremeasurementmethodsathomeanda

8、broadallcanbedividedintocontactandnon-contact.Whenusingcontactmeasurement,the measuringheadtouchseyesdirectly,whichhasmoreaccuratem