留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

投影式头戴静脉显像光学系统的设计

翟奕 刘永基 何远清

翟奕, 刘永基, 何远清. 投影式头戴静脉显像光学系统的设计[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(1): 114-120. doi: 10.3788/CO.20150801.0114
引用本文: 翟奕, 刘永基, 何远清. 投影式头戴静脉显像光学系统的设计[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(1): 114-120. doi: 10.3788/CO.20150801.0114
ZHAI Yi, LIU Yong-ji, HE Yuan-qing. Optical system design of the head-mounted projective display for vein imaging[J]. Chinese Optics, 2015, 8(1): 114-120. doi: 10.3788/CO.20150801.0114
Citation: ZHAI Yi, LIU Yong-ji, HE Yuan-qing. Optical system design of the head-mounted projective display for vein imaging[J]. Chinese Optics, 2015, 8(1): 114-120. doi: 10.3788/CO.20150801.0114

投影式头戴静脉显像光学系统的设计

doi: 10.3788/CO.20150801.0114
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(No.81170873, No.11104149)
详细信息
    通讯作者:

    翟 奕(1989-),女,天津人,硕士研究生,2008年于青岛大学获得学士学位,主要从事光学设计、眼视光学方面的研究。E-mail:zhaiyi@mail.nankai.edu.cn

    刘永基(1977-),女,河北秦皇岛人,博士,讲师,2002年于华中科技大学获得硕士学位,2005年于南开大学获得博士学位,主要从事光学设计和视觉光学方面的研究。E-mail:yjliu@nankai.edu.cn

    何远清(1988-),男,山西太原人,硕士研究生,2014年于南开大学获得硕士学位,主要从事光学设计和视觉光学方面的研究。E-mail:yuanqing590@126.com

  • 中图分类号: TN873.8;O439

Optical system design of the head-mounted projective display for vein imaging

  • 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。

     

  • 图 1  头戴式静脉显像系统示意图

    Figure 1.  Layout of head-mounted vein imaging system

    图 2  近红外成像系统示意图

    Figure 2.  Layout of near-infrared imaging system

    图 3  穿透型HMPD示意图

    Figure 3.  Layout of see-through HMPD

    图 4  近红外成像系统的特性曲线

    Figure 4.  Characteristic curves of near-infrared imaging system

    图 5  穿透型HMPD的特性曲线

    Figure 5.  Characteristic curves of see-through HMPD

    表  1  近红外成像系统设计参数

    Table  1.   Specific parameters of near-infrared imaging system

    参数设计指标
    工作波长760 nm
    畸变<3%
    分辨率QXGA,2 048×1 536
    CCD靶面有效区域8.8 mm×6.6 mm
    物面宽度64 mm×48 mm
    物距320 mm
    物像放大率0.137
    下载: 导出CSV

    表  2  穿透型HMPD设计参数

    Table  2.   Specific parameters of see-through HMPD

    参数设计指标
    工作波长660 nm
    微显示器LCD,对角0.7″
    显示模式QXGA,2 048×1 536
    相对畸变<3%
    出瞳直径18 mm
    出瞳距离>25 mm
    外界光能利用率80%
    下载: 导出CSV
  • [1]

    [2]

    [3]

    [4]

    [5]

    [6]

    [7]

    [8]

    [9]

    [10]

    [11]

    [12]

    [13]

    [14]

    [15]

    [16]

    [17]

    [18]

    [19]

    [20]

    [21]
    [22]

  • 加载中
图(5) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  1759
  • HTML全文浏览量:  577
  • PDF下载量:  734
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-21
  • 录用日期:  2014-12-23
  • 刊出日期:  2015-01-25

目录

    /

    返回文章
    返回

    重要通知

    2024年2月16日科睿唯安通过Blog宣布,2024年将要发布的JCR2023中,229个自然科学和社会科学学科将SCI/SSCI和ESCI期刊一起进行排名!《中国光学(中英文)》作为ESCI期刊将与全球SCI期刊共同排名!