發(fā)布時(shí)間：2018-12-29 13:03

【摘要】：光不僅通過人眼的視覺系統(tǒng)產(chǎn)生視覺圖像,而且通過生理、心理和生物的途徑影響人的晝夜節(jié)律和健康。本征感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)為光的非視覺效應(yīng)提供了神經(jīng)學(xué)依據(jù)。此類感光細(xì)胞通過非視覺神經(jīng)通路調(diào)節(jié)生物鐘節(jié)律、參與瞳孔對(duì)光反射,對(duì)諸如情緒、睡眠質(zhì)量、警覺甚至健康產(chǎn)生影響。照明既有視覺效應(yīng)又有生物效應(yīng),兩者對(duì)光照量、光譜、光分布及光照時(shí)刻的要求各不相同,因此迫切需要建立基于健康需求的全新的照明規(guī)范和框架體系。 本論文在對(duì)國內(nèi)外關(guān)于非視覺感光系統(tǒng)最新研究動(dòng)態(tài)進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,全面系統(tǒng)地介紹了人眼的視覺系統(tǒng)和非視覺系統(tǒng)的神經(jīng)通路,重點(diǎn)分析了第三類非視覺感光細(xì)胞的特征,以及它們對(duì)褪黑素抑制和瞳孔對(duì)光反射等的作用。在此基礎(chǔ)上,本論文確定了以瞳孔收縮為參數(shù)對(duì)非視覺系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。本論文主要研究了基于瞳孔收縮的光譜響應(yīng)特性,晝夜節(jié)律特性和不同視網(wǎng)膜區(qū)域的特性等三個(gè)方面。 本論文根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件,建立一套基于紅外數(shù)字圖像處理法的瞳孔收縮動(dòng)態(tài)研究實(shí)驗(yàn)裝置。利用MATLAB開發(fā)環(huán)境,自行編寫視頻圖像處理軟件獲取每幀圖像中的瞳孔直徑像素點(diǎn),得到不同光刺激下的瞳孔收縮動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線。以此為依據(jù),對(duì)瞳孔收縮響應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行深入細(xì)致地分析。共有48人次先后參與了本論文三部分的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,共得到1062分鐘,約70G大小的視頻文件。 通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,本論文定性分析了三類不同性質(zhì)的視網(wǎng)膜感光細(xì)胞在不同視覺條件下對(duì)瞳孔收縮響應(yīng)過程的貢獻(xiàn)和作用。通過回歸分析和合理的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)明視覺條件下的瞳孔收縮光譜響應(yīng)曲線。通過定性與定量分析相結(jié)合的研究方法,明晰三類感光細(xì)胞對(duì)于瞳孔收縮的作用。本論文認(rèn)為瞳孔收縮具有實(shí)時(shí)性和可重復(fù)性,而且三類感光細(xì)胞參與瞳孔收縮不同的響應(yīng)階段,以瞳孔收縮為研究對(duì)象,可對(duì)非視覺效應(yīng)中三類感光細(xì)胞的相互作用機(jī)制進(jìn)行更深入地研究,通過大量的樣本實(shí)驗(yàn)和翔實(shí)的數(shù)據(jù)分析有可能推導(dǎo)出三類不同感光細(xì)胞共同作用下的非視覺效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。 本論文對(duì)基于瞳孔收縮的晝夜節(jié)律特性和視網(wǎng)膜不同區(qū)域光照下的瞳孔收縮進(jìn)行討論,從不同角度不同內(nèi)容對(duì)非視覺感光系統(tǒng)的研究課題進(jìn)行拓展,為更全面地了解基于瞳孔收縮的非視覺感光系統(tǒng)的特性提供參考和信息。 本論文除了實(shí)驗(yàn)研究,還將理論研究結(jié)果與照明實(shí)踐相結(jié)合,采用現(xiàn)場(chǎng)照明光環(huán)境測(cè)量和照明效應(yīng)調(diào)查問卷相結(jié)合的方法,對(duì)室內(nèi)照明光環(huán)境與人的感受、健康狀態(tài)的關(guān)系進(jìn)行分析。對(duì)基于健康因素考慮的室內(nèi)照明光環(huán)境的設(shè)計(jì)提出了建設(shè)性的意見。 本課題的研究對(duì)于了解本征感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的功能起到一定的促進(jìn)作用,對(duì)基于健康需求的室內(nèi)照明規(guī)范和評(píng)價(jià)系統(tǒng)的建立有著一定的理論意義和實(shí)際意義。
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【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：R77

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

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本文編號(hào)：2394862