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利用像差补偿实现准确的视网膜成像

发布:HPLlaser    |    2019-08-14 18:58    阅读:173
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人眼的设计引入了许多潜在的光学像差,这对于个体来说具有独特性的,并会影响视力测试和精确的视网膜成像。单色像差通常使用自适应光学系统来解决,但是纵向色差(LCA),即焦平面以波长为自变量而变化的现象,已经被证明是更棘手的问题。目前存在的基于患者感知和直接视网膜成像的解决方案还有一些缺陷,特别是当涉及多个波长时,两者都不是完美的方案。

华盛顿大学的一个项目现在开发了一种新方法,使用基于滤波器的LCA补偿器,可以灵活地调整每只眼睛的LCA。目前,该研究已发表在《Optica》上。华盛顿大学的Ramkumar Sabesan说:“之前补偿眼睛原生LCA的方法依赖于人口平均估计,而不是逐个人进行个体化校正。我们展示了一种改进的基于滤波器的Badal视力计,它能够以不同的波段调整LCA,并以定制的方式为每个人提供调谐。”

新设计在镜子和传统视力计镜头之间引入了一对长通滤波器。在透镜之间的距离改变时保持滤光器静止,并允许透射和反射的波段具有不同的聚焦水平,从而补偿两个波段的眼睛的原生色差。根据该团队发表的论文,这种精细控制水平引入了反射的较短波长通道传输与较长波长之间的动态散焦控制,允许在两个通道之间进行可定制的LCA补偿。

研究正常和不足的色觉

该项目将新的光学组件构建成两个传统的自适应光学仪器。对三种颜色正常受试者的测试表明,单独定制的高分辨率多波长图像可以由眼睛中最小的锥形光感受器制成,测量大约两微米。该团队在其论文中指出:在AO扫描激光检眼镜中加入基于滤波器的Badal LCA补偿器,可以根据共聚焦,高分辨率,中央凹视锥图像进行LCA的首次客观测量,并与主观测量结果进行比较。从相同受试者获得的客观和主观LCA与先前使用各种方式获得的LCA估计值符合得较好。”

新的补偿器可以解决色觉研究中的当前挑战,其中通常选择波长以优先隔离一种特定类型的视锥光感受器类型。传统上,这涉及使用单独的显示器,每个显示器被调谐以优化不同的波段,但是难以实现它们之间的像素级对准。使用具有LCA补偿器的单个显示器的方法应该允许以高保真度显示不同波长的高空间频率。它还可以使用相同的设备改善红绿色或蓝黄色等亮度光栅的频率检测阈值,这是迄今为止需要使用双激光干涉条纹来绕过眼睛的光学器件。

Sabesan表示他们的研究建立了一个灵活的个性化工具来补偿不同波段的色差,并有助于未来调查我们如何在环境中看到颜色,且不受个人原生彩色瑕疵的影响。现在他们又配备了新的控制色差的工具,并计划对正常和不足的色觉进行研究。

校正并对齐:消除像差

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