本文關鍵詞：人眼高階像差校正對立體視覺和雙眼調節(jié)的影響研究

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【摘要】：人眼光學系統(tǒng)經過長期的進化已經非常智能,但從光學角度來說,它并不完美,存在著多種光學像差。除了離焦、像散等低階像差之外,人眼還存在著許多更加復雜的高階像差,如彗差、球差、三葉草等。這些高階像差不但給眼底視網膜高分辨率成像帶來挑戰(zhàn),還降低了人眼自身的視覺分辨能力。研究高階像差與視功能之間的相互關系將有助于提高我們的視光學認識,為優(yōu)化視覺校正策略和視功能維護提供有益指導。但是,早期的相關研究均為單眼研究,而人類視覺為雙眼視覺,其并非兩個單眼的簡單疊加。因此,如何有效評價雙眼高階像差對雙眼視功能的影響成為單眼像差校正與視功能研究的必然過渡和發(fā)展趨勢。在這樣的背景下,本論文以雙眼自適應光學視覺仿真器為平臺,重點研究人眼高階像差校正對立體視覺和雙眼調節(jié)的影響。具體來說,本文主要進行了如下工作內容的研究:(1)研究了人眼高階像差校正對立體視閾值的影響。實驗結果表明,雙眼高階像差校正能夠顯著地降低所有被試者的立體視閾值。優(yōu)勢眼高階像差校正使一名被試者的立體視閾值大幅上升,而其他兩名被試者的立體視閾值有小幅下降。高階像差校正的立體視覺收益與視標顯示時間相關。隨著顯示時間的延長,像差校正收益逐漸趨近于1,表明人眼光學條件對立體視覺的影響逐漸減弱。(2)研究了人眼高階像差校正對立體視覺時間整合性質的影響。立體視視覺的時間整合性質用兩個參數(shù)來表征,即整合效率和有效時間。整合效率是指立體視閾值隨顯示時間延長而下降的速度,可用立體視閾值-時間數(shù)據(jù)在對數(shù)坐標下的斜率來量化;有效時間是指立體視覺實現(xiàn)完全整合所需的時間,可用臨界時間來量化。實驗結果表明,斜率和臨界時間兩個參數(shù)在高階像差校正前后并沒有明顯變化,說明立體視覺的時間整合性質不受人眼光學像差的影響。(3)雙眼自適應光學視覺仿真器系統(tǒng)改進。為了在自然視覺條件下測量調節(jié)反應,現(xiàn)有的系統(tǒng)的瞳孔直徑需要從6mm縮小至4-5mm之間�？s小瞳孔通過改變AO系統(tǒng)中哈特曼傳感器與變形鏡的匹配關系來實現(xiàn)。首先,在4-5mm瞳孔范圍之內選取3種可能的哈特曼有效子孔徑選取方案和3種變形鏡的有效驅動器的選取方案;接著,將不同的哈特曼傳感器與變形鏡的布局進行組合,共得到9種哈特曼傳感器和變形鏡的匹配方案,并通過Matlab仿真分析了每種匹配方案的性能;最后,找出其中最優(yōu)的匹配方式(HS57-DM31,對應瞳孔直徑4.6mm)并實際測試了這種匹配方案下的像差校正效果。實測結果表明,該匹配模式下AO系統(tǒng)能夠穩(wěn)定閉環(huán),且閉環(huán)后的殘余像差的均方根值低于0.1μm。(4)研究了人眼高階像差校正對雙眼調節(jié)反應的影響�；诟倪M后的雙眼自適應光學視覺仿真器,測量了0D和1.5D兩種調節(jié)刺激水平下雙眼高階像差校正前后的雙眼調節(jié)反應,并從調節(jié)滯后、波動幅度、功率譜密度以及混沌理論等幾個方面分析了調節(jié)反應的變化。實驗結果表明,雙眼調節(jié)反應的滯后、波動幅度和功率譜密度在高階像差校正前后均沒有顯著變化。在0D刺激水平下,雙眼高階像差校正后的Lyapunov指數(shù)顯著增大,而在1.5D刺激水平下雙眼高階像差校正則沒有顯著影響。這一結果說明人眼高階像差校正對調節(jié)系統(tǒng)是有利的,不過在自然視覺狀態(tài)下,高階像差的影響還比較有限。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(光電技術研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 鄧澤懷;劉波波;李彥良;;常見的功率譜估計方法及其Matlab仿真[J];電子科技;2014年02期

2 楊曉明;晉玉劍;李永紅;;經典功率譜估計Welch法的MATLAB仿真分析[J];電子測試;2011年07期

3 伊鑫;曲愛華;;基于Welch算法的經典功率譜估計的Matlab分析[J];現(xiàn)代電子技術;2010年03期

4 孔梅梅;高志山;陳磊;李新華;;人眼光學模型的研究與發(fā)展[J];激光技術;2008年04期

5 薛麗霞;饒學軍;王成;胡弈云;凌寧;姜文漢;;人眼高階像差校正和視覺分析系統(tǒng)[J];光學學報;2007年05期

6 王鳳瑛;張麗麗;;功率譜估計及其MATLAB仿真[J];微計算機信息;2006年31期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 梁波;自適應光學像差矯正對雙眼疊加作用的影響研究[D];中國科學院研究生院（光電技術研究所）;2013年

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本文編號：1300143