基于ZEMAX的医用电子宫腔镜成像系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

电子宫腔镜作为一种重要的微创妇科诊疗仪器，在子宫内膜疾病、宫腔粘连、异常子宫出血等疾病的诊断和治疗中发挥着至关重要的作用。

传统的宫腔镜系统存在图像清晰度有限、视野狭窄、操作不便等问题，限制了其临床应用效果。

本课题研究旨在利用zemax光学设计软件，设计一种高性能的医用电子宫腔镜成像系统，以克服传统宫腔镜系统的不足，提高诊断和治疗的准确性和效率。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着光学技术、电子技术和精密加工技术的飞速发展，医用电子宫腔镜成像系统的设计和制造技术取得了显著进步。

高分辨率、广角、小型化已成为电子宫腔镜发展的重要趋势。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题将以zemax光学设计软件为工具，结合电子宫腔镜成像系统的性能要求和设计约束条件，进行光学系统设计、机械结构设计、性能测试与分析等研究工作，最终完成高性能医用电子宫腔镜成像系统的设计。

1. 主要内容

1.电子宫腔镜成像系统需求分析:分析电子宫腔镜的临床应用需求和成像系统关键性能指标要求，确定设计约束条件，为光学系统设计提供依据。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的研究方法，逐步开展以下研究工作：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解电子宫腔镜成像系统的发展现状、技术特点和未来趋势，学习zemax光学设计软件的使用方法，为课题研究奠定理论基础。

2.需求分析阶段：根据电子宫腔镜的临床应用需求，确定成像系统的关键性能指标要求，例如分辨率、视场角、景深等，并分析设计约束条件，为光学系统设计提供依据。

3.光学系统设计阶段：利用zemax软件建立电子宫腔镜光学系统模型，选择合适的初始结构，并通过参数优化，提高系统成像质量，使其满足设计要求。

5. 研究的创新点

本课题致力于设计一种高性能、低成本的医用电子宫腔镜成像系统，预期研究成果将在以下方面取得创新：
1.光学系统设计创新:采用先进的光学设计理念和方法，优化光学系统结构，提高图像分辨率、对比度和景深，扩大视野范围，以获得更清晰、更广阔的宫腔组织图像。

2.机械结构设计创新:采用小型化、轻量化设计理念，优化镜体结构和光学元件安装方式，提高系统的便携性和操作舒适度，减轻医生的操作负担。

3.成本控制创新:在保证系统性能的前提下，尽量采用国产元器件替代进口元器件，降低系统制造成本，提高产品市场竞争力。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 王凯,姜宏,张大勇.基于zemax的共聚焦激光显微内窥镜光学系统设计[j].光学仪器,2018,40(05):10-16.

[2] 孙强,谈宜东.基于zemax的共聚焦显微镜扫描系统设计[j].应用光学,2018,39(03):452-456.

[3] 刘畅,张学敏,李大禹,等.基于zemax的显微内窥物镜设计[j].光学仪器,2020,42(01):81-87.