一直以来，为了实现对眼睛各项光学参数的精确测量，以帮助医生对病人进行诊断和治疗，人们致力于各种方法和仪器的研究。其中，瞳孔测量仪器和设备，对多种疾病的诊断、眼科手术以及疗效的评估具有重要意义。本文对瞳孔测量进行了较系统的研究，自主设计了光、电、算一体化的双目瞳孔测量仪，并建立了实验系统进行实验。主要研究工作如下：　　 1.概述了瞳孔测量的必要性，了解和研究了目前使用的瞳孔测量装置和仪器，并对其优缺点进行了分析。　　 2.提出了一种光、电、算一体化的双目瞳孔测量仪的总体方案，可实现双目测量、多照度测量、CCD接收、数字图像处理，并具有精度高、结构简单、价格适中的特点。根据该仪器的使用要求，给出相关的技术要求和技术参数。　　 3.完成双目瞳孔测量仪光学系统的总体设计，以及各部件的设计和选择。在系统设计和理论计算之后，利用ZEMAX完成了系统及各部件加工参数的仿真和优化。分析了系统的像差，并根据人均瞳距、工作距离、通光口径、CCD接口、光能损失、成像质量和仪器尺寸等因素，确定了适合本系统的结构参数。　　 4.选择暗视觉和明视觉测量环境下的照明光源，并根据照度要求和均匀性要求设计了照明系统。　　 5.针对瞳孔实际成像特点，提出了一种基于形态学算法的瞳孔直径的精确测量方法，从而实现对红外、可见光多种照度级下所摄取瞳孔像的高精度直径测量。然后，通过理论计算，对结果进行放大率补偿和角膜误差校正。　　 6.根据系统的设计原理，扩展实现双目瞳孔测量仪测量瞳距的功能，即在后期计算瞳孔直径的同时实现了瞳距测量算法。　　 7.建立了模拟测量系统，实际采集了人眼图像，对人眼直径进行精确测量和动态分析。实验表明，本文提出的方法可对多种照度级所摄瞳孔直径高精度测量，能够满足眼科手术等应用情况的精度要求。