基于树莓派微型计算机的眼镜屈光度检测系统

发布时间：2020-03-29 23:28

【摘要】：眼镜镜片的屈光度等光学数据都是由焦度计计算测量获得,因此焦度计是保证镜片品质的光学检测仪器,对检测的准确性和稳定性都是有着较高的要求。而从焦度计的发展来看,自动焦度计大部分依赖于国外市场,国内的一些公司也在进行自动焦度计的开发研究,但是检测设备的核心技术达不到市场的需求而导致不能大批量的生产和制造,因此研发具有核心竞争力的先进水平的自动焦度计就有很大的必要性。针对目前市场上一些镜片屈光度测量系统抗干扰能力差、测量精度不够高,同时结合自动焦度计的研究现状,本课题是基于国内外相关自动焦度计的专利及一些相关文献的基础上提出了基于树莓派微型计算机为控制核心的Hartmann光阑165点区域测量眼镜屈光度全自动测量系统。本文的研究内容主要包括系统的硬件架构设计、图像阈值分割和光斑质心提取方法、基于插值拟合的屈光度测量及测量系统的软件设计和测量实验。首先,根据测量系统工作原理和方案对系统总体结构进行设计,并且选择本次实验所使用的电子器件并结合其他硬件搭建了完整的视觉测量系统。然后,在分析研究了几种经典常用的光斑图像滤波算法和图像阈值分割算法的基础上,对原有的Otsu阈值分割方法进行改善,并且通过实验验证了改善后的方法的性能优于原方法。也对光斑质心的提取进行了详细的分析阐述,最终根据实验需要提出以光斑轮廓特征矩的方法计算光斑质心,并通过实验验证了该方法的实验效果。接着,对镜片屈光度光学计算公式进行推导,并从功能和性能两个方面对测量系统需求进行分析,提出了通过计算光斑间距并插值拟合的屈光度测量方法。最后,完成了屈光度测量系统的软件设计并且通过实验验证了屈光度测量系统的测量准确性,能够满足国家规定的测量准确性和实时性要求。
【图文】：

型焦,光学原理,准直物镜,分隔板

1、准直物镜；2、读数望远镜；3、待测量镜片；T、标记分隔板图 1.4 目视型焦度计光学原理图1.4.2 投影型焦度计投影型焦度计包括投影屏、投影物镜、准直物镜、阅读标尺和标记分隔板这几个部

型焦,光学原理

第一章绪论 1.5 所示。当测量眼镜镜片屈光度时，可以在投影屏 3 观察标记分隔图像并且在阅读标尺上获得刻度，依据这些参数就可以获得待测透镜间，将待测透镜放置在测量位置，顺着光线轴向的方向移动标记分隔屏 3 上可以得到清楚的标记分隔图像，同时记下阅读尺上的数值。挪其处于点 A，挪动的距离为 z1，可以根据测量得到的 z1获得透镜的顶点焦度计相比，投影型焦度计的待测量对象的图像显示在屏幕上，并且像不再通过镜筒查看，避免了由于测量者自身的视光原因导致的误差个测量便于配镜者、测量者等多人查看，，极大地方便了焦距对准的过的方式没有太大的提高。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;TP311.52;TS959.6

【参考文献】