本文關(guān)鍵詞：基于雙變形鏡的人眼像差校正研究

  更多相關(guān)文章： 自適應(yīng)光學(xué) 人眼波前像差 像差校正 微機(jī)械薄膜變形鏡 雙變形鏡 組合影響函數(shù)

【摘要】：自適應(yīng)光學(xué)可實(shí)時(shí)對(duì)像差進(jìn)行測(cè)量、校正,將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)中,可以提高系統(tǒng)的成像分辨率,更好地為眼科本身疾病和其他全身相關(guān)性疾病的診斷和治療提供幫助。但自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中通常只含有單個(gè)變形鏡,由于變形鏡校正能力的限制,對(duì)于人眼像差的校正是不完全的,這將影響對(duì)視網(wǎng)膜的觀測(cè)。論文將重點(diǎn)研究基于雙變形鏡的人眼像差校正理論及其技術(shù),為活體人眼高分辨率視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)的研制提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo),主要研究?jī)?nèi)容如下:1.介紹了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)。分析了基于自適應(yīng)光學(xué)的視網(wǎng)膜成像、雙變形鏡自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究狀況。2.介紹了人眼的基本結(jié)構(gòu)、人眼波前像差的定義,采用Zernike模式表達(dá)人眼波前像差,研究了利用Hartmann-Shack波前傳感器測(cè)量人眼像差的原理,建立了基于Zernike模式的波前重建模型。3.對(duì)微機(jī)械薄膜變形鏡的面形解析,以影響函數(shù)建立變形鏡面形與控制信號(hào)之間的關(guān)系。基于影響函數(shù)的奇異值分解,提出兩種校正算法:固定修正法、動(dòng)態(tài)修正法。4.建立了雙變形鏡系統(tǒng)校正模型,討論了雙變形鏡系統(tǒng)控制方法,提出基于組合影響函數(shù)的雙變形鏡系統(tǒng)校正算法,并對(duì)單雙變形鏡系統(tǒng)下的不同校正算法進(jìn)行性能分析。根據(jù)論文研究成果,搭建出一套基于雙變形鏡的自適應(yīng)光學(xué)視網(wǎng)膜成像系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)人眼像差的測(cè)量、校正及視網(wǎng)膜成像。
【關(guān)鍵詞】：自適應(yīng)光學(xué) 人眼波前像差 像差校正 微機(jī)械薄膜變形鏡 雙變形鏡 組合影響函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH786
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 自適應(yīng)光學(xué)13-17
• 1.1.1 自適應(yīng)光學(xué)基本概念13
• 1.1.2 自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)原理13-15
• 1.1.3 自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)組成15
• 1.1.4 自適應(yīng)光學(xué)發(fā)展與應(yīng)用15-17
• 1.2 基于自適應(yīng)光學(xué)的視網(wǎng)膜成像17-19
• 1.2.1 國(guó)外研究狀況17-18
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究狀況18-19
• 1.3 雙變形鏡自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)19
• 1.3.1 國(guó)外研究狀況19
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究狀況19
• 1.4 課題的選題依據(jù)和意義19-20
• 1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)層次20-22
• 1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容20
• 1.5.2 章節(jié)結(jié)構(gòu)層次20-22
• 第二章 人眼波前像差的測(cè)量與重建22-36
• 2.1 人眼結(jié)構(gòu)及其光學(xué)性質(zhì)22-25
• 2.1.1 眼球的基本結(jié)構(gòu)22-23
• 2.1.2 視網(wǎng)膜及其成像23-24
• 2.1.3 眼睛的調(diào)節(jié)和適應(yīng)24-25
• 2.2 人眼波前像差的定義25-28
• 2.2.1 像差、波前像差25-26
• 2.2.2 人眼波前像差26-28
• 2.3 人眼波前像差的數(shù)學(xué)表示28-32
• 2.3.1 Zernike多項(xiàng)式的數(shù)學(xué)描述28-30
• 2.3.2 帶標(biāo)準(zhǔn)化因子的Zernike多項(xiàng)式性質(zhì)30-31
• 2.3.3 人眼波前像差的Zernike多項(xiàng)式表示31
• 2.3.4 人眼像差對(duì)視網(wǎng)膜成像質(zhì)量的影響31-32
• 2.4 人眼波前像差的測(cè)量及波前重建32-35
• 2.4.1 基于Hartmann-Shack波前傳感器的波前測(cè)量32-33
• 2.4.2 基于Zernike模式法的波前重建33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 微機(jī)械薄膜變形鏡的特性分析36-50
• 3.1 變形鏡36-39
• 3.1.1 變形鏡的分類36-37
• 3.1.2 微機(jī)械薄膜變形鏡37-39
• 3.2 微機(jī)械薄膜變形鏡的面形描述39-44
• 3.2.1 變形鏡的面形解析39-41
• 3.2.2 變形鏡影響函數(shù)41-44
• 3.3 基于微機(jī)械薄膜變形鏡的校正44-49
• 3.3.1 開閉環(huán)校正模式44-45
• 3.3.2 影響函數(shù)的奇異值分解45-46
• 3.3.3 基于影響函數(shù)奇異值分解的修正46-47
• 3.3.4 閉環(huán)校正算法47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于雙變形鏡的聯(lián)合校正50-57
• 4.1 雙變形鏡校正模型的建立50-51
• 4.2 雙變形鏡控制方法51-52
• 4.3 雙變形鏡校正算法52-54
• 4.3.1 雙變形鏡系統(tǒng)的面形描述52-53
• 4.3.2 基于組合影響函數(shù)的校正53-54
• 4.4 校正算法性能分析54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 基于雙變形鏡的自適應(yīng)成像系統(tǒng)57-74
• 5.1 系統(tǒng)的硬件平臺(tái)57-63
• 5.1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)57-58
• 5.1.2 主要器件58-61
• 5.1.3 搭建調(diào)試61-63
• 5.2 系統(tǒng)的軟件控制63-67
• 5.2.1 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)63-64
• 5.2.2 軟件界面及功能實(shí)現(xiàn)64-67
• 5.3 人眼像差的測(cè)量、校正及視網(wǎng)膜成像實(shí)驗(yàn)67-73
• 5.3.1 人眼像差的測(cè)量、校正67-72
• 5.3.2 視網(wǎng)膜成像72-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 全文總結(jié)74
• 6.2 研究展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 致謝81-82
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82-83
• 附錄 1：第 0~7 階36項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式表達(dá)式83

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