青光眼是一种发病率和致盲率很高的眼科疾病,其隐匿性使早期诊断成为防治的关键。青光眼病因复杂,眼压异常升高是主要原因,但只有当发现眼压异常升高并伴有视野缺损及眼底视盘改变时,才可诊断为青光眼。因此,眼压和眼底是诊断青光眼的两个重要参数。　　 本文介绍了青光眼诊断的临床意义及国内外诊断青光眼的方法,并分析了眼压测量和眼底检查在青光眼早期诊断中的重要作用。在综述了压平式、压陷式和非接触式等三种类型的眼压计原理的基础上,设计了基于Goldmann压平式眼压计原理的新型眼压测量系统。新的测量系统可以同时检测眼压和眼底两个参数,能够更准确快速地诊断青光眼。系统通过控制电磁铁产生一个线性增长的压力,用于压迫眼球使角膜产生形变,同时由图像传感器记录此过程中角膜压平图像的动态变化,使用图像处理技术计算角膜压平面积,结合对应的压力值即可计算得到眼压。同时系统可以获取眼底图像并上传至主机进行显示和保存等,以便医生能实时观察眼底变化和眼底视盘改变。　　 测量系统采用FPGA为核心完成眼压测量和眼底图像采集的设计方案。其硬件电路包括FPGA核心模块、压力驱动模块、图像采集模块和USB传输模块四部分。压力驱动模块以电磁铁作为测量系统的驱动装置,结合理论计算和ANSYS仿真的方法设计电磁铁,并给出电磁力的计算方法。软件设计包括FPGA逻辑、NiosII软件和USB程序三部分。FPGA逻辑控制图像的采集和传输；NiosII软件利用嵌入式软核控制压力变化,并选取合适的图像阈值分割算法处理角膜压平图像来计算角膜受压面积,根据面积及对应的压力计算眼压值；USB程序包括固件程序、驱动程序和应用程序的设计,实现眼底图像的上传、显示、保存及所需人机交互。　　 为了验证所设计的方案,分别进行了电磁压力控制、模拟眼球和动物活体等实验。实验结果证明了方案及算法的正确性和可行性。