WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Аберометрія оптичної системи ока методом рейтресинга (автореферат) - Реферат

Аберометрія оптичної системи ока методом рейтресинга (автореферат) - Реферат

На основі розробленого матапарата було проведено дослідження фокусної області як сукупності зображень різновіддалених точок простору предметів, котрі на сітківці утворюють абераційні плями приблизно однакового розміру, через що око бачить різновіддалені точки майже однаково „різко". Для визначення довжини фокусної області (коноїду Штурма) та пов'язаного з нею обсягу псевдоакомодації використовувалося наступне правило. Якщо дефокусування зображення відносно сітківки, обумовлене переміщенням об'єктної точки уздовж візуальної осі, не призводить до збільшення радіусу на величину, за якою просторова роздільна здатність ОС ока та кореляційно пов'язана з нею гострота зору виходять за межі однієї з ділянок, в яких гострота зору має одне із центральних значень звичайної шкали –1.0, 0.9, ...0.1, то це означає, що око бачить об'єктну точку однаково „різко". Максимальне, за таким правилом, штучне дефокусування зображення відносно сітківки шляхом зміни коефіцієнту дефокусу дозволяє визначати обсяг псевдоакомодації, для чого потрібно мати в розпорядженні відновлені з аберометрії апроксимаційні коефіцієнти, дані про фактичну гостроту зору ока і виявлений в такий спосіб діапазон варіації коефіцієнта дефокусу.

Головним висновком з проведених досліджень слід вважати наступне: просторову роздільну здатність ОС ока з абераційною обмеженістю якості зображення на сітківці, а також прогнозовану гостроту зору і обсяг псевдоакомодації можна визначати об'єктивно за допомогою компонентів тензору другого гауссового моменту від ФРТ та пов'язаними з ними радіусами „інерції", використовуючи для цього апроксимаційні церніківські коефіцієнти. Це дозволяє виявляти безпосередній вплив на вказані характеристики всіх існуючих типів аберацій ока і приймати обґрунтоване рішення щодо їх корекції і корекції форми рогівки.

В розділі 5досліджено похибки методу рейтресингової аберометрії та їх вплив на точність визначення офтальмологічних параметрів вад зору.

Головні задачі даного розділу: 1) обґрунтування величин допустимих похибок визначення вказаних вище параметрів, 2) обґрунтування на основі результатів вирішення попередньої задачі вимог до точності відновлення апроксимаційних коефіцієнтів функції W(...) і до точності вимірювань поперечних аберацій на сітківці, 3) аналіз систематичних і випадкових похибок відновлення апроксимаційних церніківських коефіцієнтів за результатами аберометрії.

В табл.2 приведені розроблені формули розрахунків допустимих похибок визначення офтальмологічних параметрів вад зору. За допустимі величини похибок визначення аметропії і астигматизму приймалися їх значення, що не виходять за межі дифракційного відхилення променя в ОС ока. В зв'язку з тим, що найвища гострота зору реального ока досягається при діаметрі зіниці 3 мм, коректність використання формул для , зберігається, якщо ≤ 3 мм. Величина має розмірність [мм], а параметри , – [дптр]. Допустима похибка величини хвильової аберації в табл.2 визначена при умові: СКВ W, виконання якої забезпечує практично безабераційне зображення на сітківці.

Допустимі похибки відновлення апроксимаційних коефіцієнтів церніківського розкладу функції W(...) визначалися з використанням даних табл.2 і знайдених в розділах 2...4 виразів, які представляють параметри і характеристики вад зору через апроксимаційні коефіцієнти. Якщо за результатами багаторакурсного рейтресинга апроксимація монохроматичних аберацій зроблена церніківськими поліномами до , , то допустимі СКВ відповідних апроксимаційних коефіцієнтів можна розраховувати за формулою .Формула ().

Виявлено, що при вимогах (табл.2) похибки відповідних апроксимаційних коефіцієнтів церніківського розкладу W(...), відновлених за результатами рейтресинга ОС ока в зоні зіниці Ш6 мм, не повинні перевищувати 0,2мкм.

Показано, що істотні систематичні складові похибок відновлення апроксимаційних церніківських коефіцієнтів виникають внаслідок нестачі апроксимаційного модального складу відповідно до складу наявних аберацій ОС ока. Вплив на вказані похибки має також кількість і взаємне розташування вимірювальних точок в зоні рейтресинга зіниці (точок, через які промінь надходить в око). В зв'язку з цим було розглянуто дві ситуації: 1) поліноміальний склад є достатнім для того, щоб повністю представити наявні аберації ОС ока, тобто ; ; 2) поліноміальний склад елементів є недостатнім, тобто . При цьому використовувалися реальні комбінації із значень , а елементи матриці X (попречні аберації променя на сітківці) умовно не були спотворені шумами чи завадами. До того ж кількість вимірювальних точок була не меншою за число, при якому можна використовувати МНК, але не перевищувала 500. Комп'ютерні розрахунки згідно (6) здійснювалися з подвійною точністю. При цих умовах вдалося встановити, що в ситуації а) відносні систематичні похибки відновлення будь-якого коефіцієнта , не перевищують числа 10-14, при цьому вигляд сітки вимірювальних точок на похибки практично не впливав. Таким чином у випадку 1) систематичні похибки МНК є мізерними, а їх природою можна вважати округлення проміжних результатів. У випадку 2) відновлення окремих або всіх , (залежно від типу сітки вимірювальних точок) здійснюється з дуже істотними відносними систематичними похибками (десятки відсотків). Вони, по-перше, прямо пропорційні номінальним значенням тим ,, що належать „відкинутим" модам, а, по-друге, їх величини суттєво залежать від вигляду сітки вимірювальних точок. Цей результат спонукав до проведення додаткового дослідження реального модального складу аберацій реального ока, без уявлення про який усунення вказаних систематичних похибок відновлення ,є неможливим.

Дослідження проводилися методом чисельного рейтресинга моделі просторової ОС ока з урахуванням природної циліндричності рогівки, реального нахилу візуальної осі до оптичної та реального децентрування і нахилу кришталика до осі рогівки, які породжують відповідний спектр аберацій. Дослідження показали, що апроксимаційний модальний склад W(...) при = 6, = 6 для ОС ока є достатнім для представлення модального спектру аберацій ока. Але при наявності кератоконуса модальний склад W(...) істотно збільшується, і вказані значення , можна застосовувати лише окремо для зони зіниці вільної від кератоконуса.

Випадкові похибки відновлення церніківських апроксимаційних коефіцієнтів досліджувалися з використанням виразу СКВ: Вираз СКВ (7).

Аналогічно досліджувалися СКВ величин хвильової аберації W – у окремих вимірювальних точках та загальне по зіниці СКВ W – : Вирази СКВ,(8). Встановлено, що величини , ,зменшуються при збільшенні кількості вимірювальних точок сітки, причому зворотно пропорційно кореню квадратному з кількості цих точок, і майже не залежать від конструкції сітки, якщо в ній кількість точок залишається незмінною. Ефективним способом зменшення , , , обумовлених електричним шумом, є збільшення кількості вимірювальних точок.

Отримані результати також дозволяють визначати допустимі похибки 2вимірювання поперечних аберацій променів на сітківці. При відомих допустимих значеннях , та при фіксованій кількості точок сітки, допустимі величини , визначаються виразами (9): Вирази (9). Так для випадку 64 вимірювальних точок, при визначених в роботі значеннях мкм, мкм, згідно (9) мкм.

Вирази (7)-(9) дозволяють виявляти залежність випадкової складової відновлених параметрів вад зору від кількості вимірювальних точок та від величин , що надає можливість визначати допустиме , або потрібну кількість вимірювальних точок на зіниці, з вимог до точності відновлення конкретного параметру вад зору.

В розділі також досліджено методичну похибку від використання поширеної в літературі спрощеної форми зв'язку між хвильовою і поперечною абераціями променя, вирази (3). Показано, що заміна в них координат променя на сферівідліку W координатами променя на зіниці для спрощення математичного виразу в умовах аберометрії ока може призводити до істотних додаткових похибок відновлення апроксимаційних коефіцієнтів функції W. З метою їх усунення доцільно здійснювати перерахунок координат променя в площині зіниці в координати променя на сфері відліку.

В розділі 6 досліджено інструментальні похибки вимірювань поперечних аберацій променя на сітківці (елементів матриці X), які обумовлені неідеальним функціонуванням структурних елементів РТ-аберометра (рис.5). Виявлено, що головними факторами, які призводять до похибок вимірювань , є неточне позиціонування світлового променя відносно ока, а також неточне вимірювання координат світлової плями на сітківці. До цього призводять: 1) неточне відпрацювання дефлекторами вхідних координат променя, яким здійснюється рейтресинг ОС ока; 2) неточне позиціонування аберометра відносно ока; 3) мікрорухи і мікрофлуктуації акомодації ока під час рейтресинга; 3) спотворення у площині світлочутливого шару ФП розподілу освітленості і, як наслідок, координат особливої точки в зображенні світлової плями на сітківці, обумовлені світловими полисками та абераціями променя у зворотному ході від сітківки до ФП, 4) похибки від електричного шуму у фотоелектричному вимірювачі координат особливої точки в зображенні світлової плями.


 
 

Цікаве

Загрузка...