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眼底病是目前世界范围内致盲的主要原因之一，其诊断和治疗必须依靠准确、清晰的眼底观察。目前眼底彩色照相、荧光血管造影、光学相干断层扫描等方法在眼底病诊断方面发挥重要的作用，但因各自技术特点，尚存在准确性欠佳、对病人有创伤、观察范围有限等缺陷。高光谱成像技术通过获取研究对象的上百个波段的光谱图像，能同时从几何特征（形状）和光谱特征（物性）对目标进行快速分类和识别。
本论文完成的主要工作如下:
首先对国内外高光谱眼底成像技术进行了详细的调研分析，并确定了课题的研究目标、研究内容及研究方案;其次，通过对佳能CR-DGi商用免散瞳眼底相机的改造，建立了基于带通干涉滤光片的光谱成像眼底相机，并以几种典型的眼底病为研究对象，采集并分析眼底图像，验证了眼底高光谱成像的可行性;第三，对人眼的结构及光谱特性进行分析，结合课题指标提出了波长可调谐光源的实现方案，设计光源并给出其性能分析;第四，提出了高光谱眼底相机的设计方案。包括对高帧频黑白CCD相机的选型与调试、商用免散瞳眼底相机的选型、测试和参数分析、光路的分析以及改造设计方案的确定、关键技术的分析与设计等。第五，对光谱成像眼底相机试验系统的整体性能进行测试与分析。包括光谱眼底图像的采集、处理以及与常规荧光造影眼底图像的对比分析，给出针对几种典型眼底病的临床试验结果与分析。同时，编写了高光谱眼底相机的上位机控制程序，包括病历数据库的管理、眼底图像的采集以及眼底图像的处理与标注功能等。
本论文的创新点在于:
(1)原位无创前提下获取眼底的高光谱图像
研制具有普适性的原位无创高光谱眼底相机，解决常规眼底荧光造影对患者有创和具有挑剔性的特点，在原位无创的前提下获取眼底的高光谱图像。
(2)基于眼底疾病特征的高光谱图像快速处理与诊断
由于眼底不同的病变、病变的不同阶段都会有所差异，因此要从获取的眼底高光谱图像中提取可作为诊断依据的光谱特征。并且，为了验证眼底病高光谱成像诊断的有效可靠性，需要将眼底的高光谱图像与荧光素血管造影图像进行对比分析，总结眼底病的原位高光谱成像诊断依据。