郑州大学机械与动力工程学院，河南 郑州 450001
目前常用的屈光不正的矫正方式都是针对人眼像差的某一静态值进行矫正，无法对人眼像差的动态变化进行有效矫正。为了解决这一问题，开发了一种基于图像处理的人眼离焦量的动态补偿系统，其以红外相机和图像处理程序组成的瞳孔大小动态测量系统、透射式变形镜和控制程序组成的屈光力动态矫正系统为核心。在光学实验平台上搭建出系统原型，并展开实验。实验结果表明，所提系统能够在不同光强条件下实现对人眼瞳孔大小的准确测量及对应离焦像差的准确、快速、平滑的矫正，初步证实了所提系统的有效性。
人眼像差 动态矫正 图像处理 透射式变形镜 激光与光电子学进展
2023, 60(24): 2423001
1 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 浙江大学光电科学与工程学院, 浙江 杭州 310027
传统平面显示技术无法满足360°视角、高分辨率的显示效果。提出了一种基于人眼跟踪的360°悬浮显示系统。利用多摄像头人眼跟踪算法实时获取观察者视点位置,并利用OpenGL生成对应视角画面。为实现360°显示,设计了一种折反射式柱面投影光学系统。为充分利用投影仪有限的分辨率,提出了一种半周显示方案。为显示正确图像,提出了基于贝塞尔曲面的预畸变校正方法和极坐标系转换方法,最终实现了系统360°水平视角和一定范围内垂直视角可视。实验结果表明,所提系统能以高分辨率、低成本的方式实现静态或动态的悬浮显示效果。
光学设计 悬浮显示 人眼跟踪 投影光学系统 畸变矫正
红外与激光工程
2022, 51(1): 20210927
阳婷 1,2,3徐晓立 1,2,3张学典 1,2,3李峰 1,2,3江旻珊 1,2,3,*
1 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093
2 上海理工大学 教育部光学仪器与系统工程研究中心，上海 200093
3 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
利用Zemax软件建立了Navarro, Atchison和Zapata-Díaz三种年龄相关性人眼模型的光学系统，评估并比较了各模型眼在不同年龄及不同调节状态下的成像质量。模拟了入瞳直径分别为3 mm和5 mm时，各模型眼在年龄为20～60岁时的成像质量，以及Navarro和Zapata-Díaz模型眼在0.5～2 D范围内的调节。结果表明，三种模型眼的成像质量均随年龄的增长或者入瞳直径的增加而变差，Atchison模型眼在不同年龄下的成像质量更好，且较符合临床实际，Navarro模型眼在调节过程中具有更好的成像质量。研究结果可为视光学领域中年龄相关性人眼模型的选择提供参考。
年龄相关性人眼模型 入瞳直径（EPD） 调制传递函数 调节 光线追迹 age-related human eye model entrance pupil diameter（EPD） modulation transfer function accommodation ray tracing
1 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
在研究自适应光学(AO)视网膜成像系统的光辐射安全时,通常未考虑成像光与信标光的光谱带宽和双光束叠加效应。根据ICNIRP标准提出了一种光辐射安全分析方法。首先确定宽光谱光束照射视网膜时的辐亮度计算方法,然后分析双光束照射视网膜时的最大允许照射量(MPE),最后根据视网膜辐亮度和MPE制定了激光安全分析流程。将满足各种人眼视网膜成像系统照明条件的AO扫频光学相干层析成像系统作为实例,分析辐亮度和辐亮度极限,并与其他方法相比较来检验所提方法的正确性。所提方法适用于结合和未结合AO技术的各种人眼视网膜成像系统,可为人眼激光安全分析计算提供参考。
激光光学 人眼激光辐射安全 视网膜光学成像系统 宽带光谱 双光束叠加效应 视网膜热效应 光学学报
2020, 40(10): 1014003
