姚 铖，隋成华，魏高尧，王河林，石文渊

（浙江工业大学 理学院，浙江 杭州 310023）

引 言

自动验光仪是用于测试人眼屈光度及其它相关数据的一种医疗器械，它为眼科医生开配镜处方提供重要的参考数据［1］。自动验光仪的视力检测属于客观验光的范畴，比较常见的是采用红外光源及自动雾视装置达到放松眼球的效果，并采用光电技术及自动控制技术检查人眼的屈光度［2］。自动验光仪之所以能够自动检测人眼屈光度，主要取决于其调焦光学系统能否准确快速地将眼底像聚焦到图像采集元件之上，并通过调焦透镜的移动量来获得人眼的屈光度数值［3］。因此，对最清晰图像的判定将会直接影响计算屈光度数值时采用的透镜移动量，并最终影响视力检测的准确度［4］。

MATLAB是一款具有高效率数值计算的可视化软件，语法简单、易学，提供了丰富多样化的工具箱，包括与实验密切相关的图像工具箱。文中将所采用的评价函数写入MATLAB中的M文件，来对拍摄的图像进行点锐度的计算，以此来判断最佳成像位置及计算屈光度，从而验证该评价函数的可行性。

1 调焦光路结构、原理与屈光度计算

1.1 光路结构

实验的光路结构如图1所示，主要由光源、半反半透镜、模拟眼、调焦透镜以及CMOS感光元件组成。图1以屈光度为0的正常眼为例，如图所示，光源出射的光线经过准直透镜、环形光阑后，形成一束平行的环形光束，入射进模拟眼，恰好在视网膜上成清晰像。由于是屈光度为0的正常眼，因此反射后的光线也以平行光形式出射，经过半反半透镜反射及调焦透镜聚焦，成像在CMOS感光元件表面，并由其记录下图像。……