基于双变形镜的人眼像差校正研究

发布时间：2017-07-15 09:28

  本文关键词：基于双变形镜的人眼像差校正研究

  更多相关文章： 自适应光学 人眼波前像差 像差校正 微机械薄膜变形镜 双变形镜 组合影响函数

【摘要】：自适应光学可实时对像差进行测量、校正,将这项技术应用到视网膜成像系统中,可以提高系统的成像分辨率,更好地为眼科本身疾病和其他全身相关性疾病的诊断和治疗提供帮助。但自适应光学系统中通常只含有单个变形镜,由于变形镜校正能力的限制,对于人眼像差的校正是不完全的,这将影响对视网膜的观测。论文将重点研究基于双变形镜的人眼像差校正理论及其技术,为活体人眼高分辨率视网膜成像系统的研制提供理论依据和实践指导,主要研究内容如下:1.介绍了自适应光学技术。分析了基于自适应光学的视网膜成像、双变形镜自适应光学系统的国内外研究状况。2.介绍了人眼的基本结构、人眼波前像差的定义,采用Zernike模式表达人眼波前像差,研究了利用Hartmann-Shack波前传感器测量人眼像差的原理,建立了基于Zernike模式的波前重建模型。3.对微机械薄膜变形镜的面形解析,以影响函数建立变形镜面形与控制信号之间的关系。基于影响函数的奇异值分解,提出两种校正算法:固定修正法、动态修正法。4.建立了双变形镜系统校正模型,讨论了双变形镜系统控制方法,提出基于组合影响函数的双变形镜系统校正算法,并对单双变形镜系统下的不同校正算法进行性能分析。根据论文研究成果,搭建出一套基于双变形镜的自适应光学视网膜成像系统,可实现人眼像差的测量、校正及视网膜成像。
【关键词】：自适应光学 人眼波前像差 像差校正 微机械薄膜变形镜 双变形镜 组合影响函数
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH786
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 注释表12-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 自适应光学13-17
• 1.1.1 自适应光学基本概念13
• 1.1.2 自适应光学系统原理13-15
• 1.1.3 自适应光学系统组成15
• 1.1.4 自适应光学发展与应用15-17
• 1.2 基于自适应光学的视网膜成像17-19
• 1.2.1 国外研究状况17-18
• 1.2.2 国内研究状况18-19
• 1.3 双变形镜自适应光学系统19
• 1.3.1 国外研究状况19
• 1.3.2 国内研究状况19
• 1.4 课题的选题依据和意义19-20
• 1.5 论文主要研究内容及结构层次20-22
• 1.5.1 主要研究内容20
• 1.5.2 章节结构层次20-22
• 第二章 人眼波前像差的测量与重建22-36
• 2.1 人眼结构及其光学性质22-25
• 2.1.1 眼球的基本结构22-23
• 2.1.2 视网膜及其成像23-24
• 2.1.3 眼睛的调节和适应24-25
• 2.2 人眼波前像差的定义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 人眼波前像差的数学表示28-32
• 2.3.1 Zernike多项式的数学描述28-30
• 2.3.2 带标准化因子的Zernike多项式性质30-31
• 2.3.3 人眼波前像差的Zernike多项式表示31
• 2.3.4 人眼像差对视网膜成像质量的影响31-32
• 2.4 人眼波前像差的测量及波前重建32-35
• 2.4.1 基于Hartmann-Shack波前传感器的波前测量32-33
• 2.4.2 基于Zernike模式法的波前重建33-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 微机械薄膜变形镜的特性分析36-50
• 3.1 变形镜36-39
• 3.1.1 变形镜的分类36-37
• 3.1.2 微机械薄膜变形镜37-39
• 3.2 微机械薄膜变形镜的面形描述39-44
• 3.2.1 变形镜的面形解析39-41
• 3.2.2 变形镜影响函数41-44
• 3.3 基于微机械薄膜变形镜的校正44-49
• 3.3.1 开闭环校正模式44-45
• 3.3.2 影响函数的奇异值分解45-46
• 3.3.3 基于影响函数奇异值分解的修正46-47
• 3.3.4 闭环校正算法47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 基于双变形镜的联合校正50-57
• 4.1 双变形镜校正模型的建立50-51
• 4.2 双变形镜控制方法51-52
• 4.3 双变形镜校正算法52-54
• 4.3.1 双变形镜系统的面形描述52-53
• 4.3.2 基于组合影响函数的校正53-54
• 4.4 校正算法性能分析54-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第五章 基于双变形镜的自适应成像系统57-74
• 5.1 系统的硬件平台57-63
• 5.1.1 系统设计57-58
• 5.1.2 主要器件58-61
• 5.1.3 搭建调试61-63
• 5.2 系统的软件控制63-67
• 5.2.1 软件系统结构63-64
• 5.2.2 软件界面及功能实现64-67
• 5.3 人眼像差的测量、校正及视网膜成像实验67-73
• 5.3.1 人眼像差的测量、校正67-72
• 5.3.2 视网膜成像72-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第六章 总结与展望74-76
• 6.1 全文总结74
• 6.2 研究展望74-76
• 参考文献76-81
• 致谢81-82
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文82-83
• 附录 1：第 0~7 阶36项Zernike多项式表达式83

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本文编号：543280