专利名称：基于脉冲细分法的角膜厚度测量方法
技术领域：
发明涉及眼角膜仪器及测量方法，具体是一种基于脉冲细分法的角膜厚度测量方法及角膜测厚仪；属超声测厚方法。是一种采用脉冲细分法实现超声测厚的方法。也是实现眼角膜厚度非侵入测量的方法。
背景技术：
角膜厚度即角膜前后表面的距离，其厚度测量一般采用角膜测厚仪，传统的采用角膜测厚仪测量角膜厚度的方法(专利申请号201120034105. O)是根据来自角膜两侧的回波的两个峰值之间的时间间隔来获得角膜厚度，其测量的精度受到探头中心频率的限制， 一般与半波长为同一数量级，大约几十基于传统的脉冲反射的厚度测量方法分辨率受到发射波的中心频率、回波信号的采样率和系统噪声所限制。有必要对现有技术进行改进以克服这些限制，从而提高精确度、分辨率和抗噪声性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有脉冲回波测厚方法及其装置存在的不足，提供一种基于脉冲细分原理的厚度测量方法，利用现有角膜测厚仪进行更精确的角膜厚度的测量。同时也是一种距离精确测量的方法。本发明所采用的技术方案是一种基于脉冲细分法的角膜厚度测量方法，使用角膜测厚仪测量，角膜测厚仪包括超声换能器、控制单元、发射部分，相位调整单元，其特征在于在角膜测厚仪中写入角膜厚度测量程序；角膜测厚仪通过对发射激励脉冲的相位控制， 超声波发射单元发射超声波，当发射波到达角膜两侧界面正处于波峰(由于超声波是纵波， 对应于图示最密的状态)或波谷时，接收回波在特定位置检测到最大的幅值；在预先粗略测量角膜两侧距传感器距离的基础上，综合细分相位值所对应的距离来得到角膜的精确厚度；具体步骤是
I)初始化细分步数N，为了平衡精确度及硬件实现的代价，N —般可取为16 64之间的一个值；角膜两侧界面回波最大值及对应的相位码可置为O ;相位码J 作为循环变量，范围
;初始化细分步数N优选取为2的整数次方。2)相位调整单元在控制单元的作用下发射初始相位为O的信号，采用传统脉冲回波法得到角膜两侧界面的粗略距离5^，S2 ;信号形式是单极性方波脉冲、双极性方波脉冲或是正弦 目号。3)判断J〈N，若是调整相位π /N，N为细分步数；循环变量J+1 ;否则到步骤6 ；
4)发射M次，分别取角膜两侧界面附近±0. 25波长范围内的最大值并将M次结果平均
抑制随机噪声的影响；记M次平均的结果爲，M2 ;发射M次优选的M取为2的整数次方。5)判断M2是否分别大于Max2 ;若是，替换Max2,对应的相位码置 J，并跳转步骤3 ;否则直接跳到步骤3 ；
6)计算角膜厚度值；计算公式是角膜厚度=
权利要求
1.一种基于脉冲细分法的角膜厚度测量方法，使用角膜测厚仪测量，角膜测厚仪包括超声换能器、控制单元、发射部分，相位调整单元，其特征在于在角膜测厚仪中写入角膜厚度测量程序；角膜测厚仪通过对发射激励脉冲的相位控制，超声波发射单元发射超声波，当发射波到达角膜两侧界面正处于波峰(由于超声波是纵波，对应于图示最密的状态)或波谷时，接收回波在特定位置检测到最大的幅值；在预先粗略测量角膜两侧距传感器距离的基础上，综合细分相位值所对应的距离来得到角膜的精确厚度；具体步骤是1)初始化细分步数N，为了平衡精确度及硬件实现的代价，N—般可取为16 64之间的一个值；角膜两侧界面回波最大值及对应的相位码可置为O ;相位码J 作为循环变量，范围
；2)相位调整单元在控制单元的作用下发射初始相位为O的信号，采用传统脉冲回波法得到角膜两侧界面的粗略距离S1, S2 ；3)判断J〈N，若是调整相位πIN, N为细分步数；循环变量J+1 ;否则到步骤6 ；4)发射M次，分别取角膜两侧界面附近±0.25波长范围内的最大值并将M次结果平均抑制随机噪声的影响；记M次平均的结果M2 ；5)判断#7，処是否分别大于;若是，徹Maxl’Max2,对应的相位码置J，并跳转步骤3 ;否则直接跳到步骤3 ；6)计算角膜厚度值；计算公式是角膜厚度= (W2-W1 + (J2-Ji)fM)m ,Wir仏分别是步骤2中所测距离& &对应的半波数；
2.根据权利要求I所述的基于脉冲细分法的角膜厚度测量方法，其特征是步骤2)信号形式是单极性方波脉冲、双极性方波脉冲或是正弦信号。
3.根据权利要求I所述的基于脉冲细分法的角膜厚度测量方法，其特征是步骤I)初始化细分步数N优选取为2的整数次方。
4.根据权利要求I所述的基于脉冲细分法的角膜厚度测量方法，其特征是步骤4)发射 M次优选的M取为2的整数次方。
全文摘要
本发明提供了一种基于脉冲细分法的角膜厚度测量方法，属超声测厚方法。其测量精度可以达到μm级。脉冲细分法的实现是采用发射脉冲的移相实现，接收反射回来的超声信号，判断角膜前后壁，计算出单次的测量结果，下次的发射脉冲移动π细分的相位，接收反射回来的超声信号，获取本次的测量结果，直到发射脉冲移动π相位后，获取最后一次的测量结果。然后通过所有细分结果最大值对应的相位计算出角膜两侧距超声波传感器的精确距离，二者相间得到最终的角膜厚度值。若细分步数为N，测量精度为半波长的1/N。有益效果是采用脉冲细分法实现超声测厚方法，其测量精度可以达到μm级。此方法分辨率高，且探头的中心频率不需太高，易于普及与推广。
文档编号A61B8/10GK102599939SQ20121008404
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者刘涛, 康恺, 步国正 申请人:徐州市凯信电子设备有限公司