视网膜细胞显微镜波前重建技术研究
[Abstract]:High resolution retinal images can provide important basis for the early diagnosis, treatment and human visual science research of retinal diseases. However, as an optical system, the human eye has low order and high order aberrations in the system, which makes it difficult to reach the diffraction limit level for retinal imaging, and high resolution retinal images can not be obtained by conventional imaging methods. Adaptive optics has been developed in recent years to make it possible to observe retinal images at cell level. Based on the development of retinal cell microscope based on adaptive optics, aberration reconstruction, one of the key techniques in human retinal imaging system, is studied in this paper. The main contents of this paper are as follows: 1. The basic structure of the human eye is discussed. The characteristics of retinal imaging and the definition and cause of human eye wavefront aberration, A theoretical model for the expression of wavefront aberration based on orthogonal normalized Zernike polynomial is established. 2. The principle of aberration measurement using Hartmann-Shack wavefront sensor is studied. A method of determining sub-spot by using the principle of hexagonal point is put forward, and the accurate location of the sub-spot and its centroid is realized. 3. The algorithm of wavefront reconstruction based on Zernike mode is studied emphatically. The direct equations based on the least square criterion are studied. Based on Gram-Schmidt orthogonal transformation? Based on Householder transform? Four methods of pattern reconstruction based on singular value decomposition (SVD) show that the accuracy of each algorithm is the same and can meet the precision requirements of wavefront reconstruction through theoretical analysis and simulation experiments. However, because of its simple theory and less calculation steps, the model algorithm based on singular value decomposition (SVD), The advantage of easy programming is that the performance of wavefront aberration reconstruction algorithm is better. 4. The error problem of wavefront reconstruction based on Zernike polynomial model is analyzed, and the truncation error in the process of pattern reconstruction is discussed. The relationship between the confusion error and the coupling coefficient and the number of reconstructed terms is used as the basis to select the optimal term number of Zernike polynomials in the process of wavefront aberration reconstruction. On the basis of the above, the module of human eye wavefront aberration measurement and reconstruction is developed, which realizes the accurate measurement and reconstruction of human eye aberration, and provides aberration data for subsequent aberration circulatory correction in human retinal imaging system. It meets the requirements of retinal cell microscopy for retinal cell imaging.
【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】:2010
【分类号】:TP391.7;R774.1
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,本文编号:2168550
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