对眼角膜的测量是现代眼科医学检测中的重要组成部分,而角膜地形图仪是其中必不可少的测量仪器,它可以对人眼角膜表面形貌进行定量检测,同时用数据或经过处理的图像的方式给出眼角膜表面的形貌信息,在角膜病症的检查、激光近视手术前的角膜形貌检查、硬性透气性隐形眼镜(RGP)以及角膜塑形镜(OK镜)验配时的角膜测量中有着非常广泛的应用。本课题是基于Placido盘的角膜地形图仪开发中软件设计及图像处理部分的研究。主要包括：软件系统与下位机的通讯与控制、CCD图像的采集与数据点的提取、眼角膜表面高度值和屈光度值的数学建模与计算、角膜表面屈光度和高度差图及三维曲面图的绘制等四个部分。通过对选用的Sony Point Grey Digital Camera的底层电路的研究以及对CCD相机内部寄存器的控制,实现了软件系统对其底层电路的控制,利用自制的电路实现了对左右眼的判别和对相机拍摄状态的控制。另外,对CCD帧视频输出格式进行了有效的转换,实现了整个软件系统图像处理格式上的一致性。针对在采集图像的过程中,有限焦深的光学系统在凸面物体上成像的离、聚焦问题,提出了利用图像的灰度的梯度与距离加权的图像清晰度评价函数的方法,有效地解决了图像中心聚集的问题,并取得了成像效果非常出色的Placido盘在眼角膜上的图像。由于基于Placido盘图像的角膜地形图仪对图像的有效信息提取的精度要求非常高,因此,本文通过对图像的中心点进行二次提取的方式提高了图像中心点的定位精度。对提取的过图像中心的灰度曲线进行平滑处理后得到的梯度信息,利用三次曲线拟合的亚像素边缘检测的方式,精确地提取了Placido盘图像的各环的数据信息。对基于Placido盘的角膜地形图像进行数学建模,高精度地还原了角膜表面形貌,并绘制出了角膜表面高度差图、角膜屈光度图和其表面三维形貌图。