視網(wǎng)膜細(xì)胞顯微鏡波前重建技術(shù)研究.pdf

1、高分辨率視網(wǎng)膜圖像能夠?yàn)橐暰W(wǎng)膜疾病的早期診斷、治療、人眼視覺的科學(xué)研究提供重要依據(jù)。但人眼作為光學(xué)系統(tǒng)，其系統(tǒng)內(nèi)部存在的低階和高階像差，使得對視網(wǎng)膜的成像很難達(dá)到衍射極限水平，采用常規(guī)成像方法無法得到高分辨率視網(wǎng)膜圖像。近幾年發(fā)展起來的自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)，使觀察細(xì)胞級別的視網(wǎng)膜圖像成為可能。論文以基于自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)的視網(wǎng)膜細(xì)胞顯微鏡開發(fā)為背景，對人眼視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一--像差重建進(jìn)行了深入的研究。論文的主要內(nèi)容如下：
　　

2、 1、論述了人眼的基本結(jié)構(gòu)、視網(wǎng)膜成像特點(diǎn)以及人眼波前像差的定義和成因，建立了基于正交歸一化Zernike多項(xiàng)式表達(dá)人眼波前像差的理論模型。
　　 2、研究了利用Hartmann-Shack波前傳感器進(jìn)行像差測量的原理，在對光斑圖像預(yù)處理的基礎(chǔ)上，提出了利用六角點(diǎn)原理確定子光斑的方法，實(shí)現(xiàn)了子光斑及其質(zhì)心的準(zhǔn)確定位。
　　 3、重點(diǎn)研究了基于Zernike模式的波前重建算法，研究了基于最小二乘準(zhǔn)則的直接法方程組、基于G

3、ram-Schmidt正交變換、基于Householder變換、基于奇異值分解在內(nèi)的四種模式重建方法，通過理論分析以及仿真實(shí)驗(yàn)證明，各算法精度相當(dāng)，能夠滿足人眼波前重建的精度要求。但基于奇異值分解的模式算法由于其理論簡單，計算步驟較少，易于編程等優(yōu)點(diǎn)作為人眼波前像差重建算法性能更優(yōu)。
　　 4、分析了基于Zernike多項(xiàng)式模式進(jìn)行波前重建的誤差問題，討論了模式重建過程中截斷誤差、混淆誤差以及耦合系數(shù)與重建項(xiàng)數(shù)的關(guān)系，并以此為依