人眼模型中各折射面对人眼像差的贡献

将计算光学系统各个折射面对系统像差贡献的理论应用于人眼中.用C语言编制光线追迹程序,计算了人眼各个折射面对眼睛像差的贡献及各种像差经过眼睛不同折射面的变化.给出了眼睛中各个折射面对眼睛彗差的贡献,并发现角膜与晶状体对眼睛彗差的贡献有相互补偿的作用.在眼睛中,角膜前表面对人眼像差的贡献最大,晶状体后表面对眼睛像差的贡献次之,这两个折射面比其他两折射面对眼睛像差的贡献大得多.这说明晶状体后表面也是改善人眼像差的参数之一.     

基于个体眼光学结构的角膜与晶状体的像差补偿

研究角膜对晶状体波前像差的影响对现行的个性化视觉矫正手术有-定的参考价值.运用光学设计软件Zemax,根据个体人眼的角膜地形图、眼内各部分轴向间距和全眼波前像差数据,为22只人眼构建了个体眼光学结构.基于个体眼光学结构和衍射光学理论计算了眼内、外不同位置处的波前,获得了角膜对晶状体波前像差的影响.结果表明,角膜和品状体像差存在补偿和叠加两种关系.大多数眼睛,角膜对晶状体像差有一定补偿作用.总体像散的均方根(RMS)值比品状体像散的RMS值减小0.08～1.48μm,相当于10.1%～77.5%.总体高阶像差的RMS值比晶状体高阶像差的RMS值减小了0.06～0.85 μm,相当于3.8%～79.4%,平均减小了50.7%.其中,球差和彗差的Zernike系数绝对值总体比晶状体分别减小了0.02～0.60μm和0.01～0.39μm,相当于4.3%～98.4%和2.5%～91.4%.     

角膜手术后眼模型的构建和人工晶状体设计

根据角膜屈光手术前的角膜地形图、眼内各组分的轴向间距和波前像差,运用ZEMAX光学设计软件,构建了术前的个性化眼模型.结合角膜屈光手术后实际测量的波前像差,建立了术后个性化眼模型.运用该模型,为角膜屈光手术眼设计了双球面人工晶状体.研究表明:对于角膜屈光手术后人眼,用术后个性化眼模型计算的人工晶状体度数可靠.该模型还能够为术后眼设计矫正像散和其他高阶像差的人工晶状体,同时可以用来评估角膜手术联合白内障术后人眼的光学性能,以及手术中各类偏差对视觉质量的影响.     

超视力人眼模型的研究

超视力人眼模型对充分发掘人眼视力达到“鹰视”具有重要意义。用Zernike多项式描述角膜前表面，用渐变折射率描述晶状体的折射率分布，同时考虑人眼视轴和光轴的夹角对成像的影响，利用光学设计软件Zemax建立了人眼超视力模型。将Zernike条纹矢高面应用到人眼模型中，能有效改变视轴方向(即5°视场)的成像质量，提高点扩散函数（PSF）值。采用晶状体渐变折射率符合人眼的实际解剖结构，可有效减小人眼像差。通过分析人眼极限分辨能力和人眼模型波像差，得出当空间频率为60周期/度时，该模型对目标高频细节感知的调制度可达到0.55。     

普通激光笔的辐射对人的眼睛有害吗?

为了吸引听众的注意力,许多人在演讲时使用激光笔来强调屏幕上的内容信息;小功率的普通激光笔在教学和工作中应用越来越广泛.激光具有高强度、方向性好的特点;本文应用电磁辐射压强分析了激光笔的辐射对人的眼睛是否有害.计算结果表明,即使是功率为3m W的激光笔,它的辐射对人眼产生的压强甚至超过直视太阳光时对人眼产生的压强;直视激光笔对人的眼睛可造成伤害.     

考虑视轴方向的个性化眼模型的构建

包含更多人眼解剖学特性的个性化眼模型具有重要的实验和临床意义。由角膜地形图计算了8只人眼视轴与光轴之间的夹角,水平分量平均值为4.23°±1.51°,竖直分量平均值为-0.40°±1.27°。根据视轴与光轴之间的夹角、角膜地形数据、眼内各部分轴向间距和人眼波像差,运用光学设计软件Zemax分别为这8只人眼构建了考虑视轴方向的个性化眼模型。在此基础上,计算了波前引导的个性化角膜切削深度,并与光程差方法计算的切削深度进行了比较。在切削光区中心处,两者相差不大,平均值为(0.09±0.04)μm;随着半径增大,两者之间的差值逐渐增大。对于所研究的实例,光区外围处的最大差值为0.59μm。个性化眼模型为设计波前引导的个性化角膜切削方案提供了一个有效工具。     

发散光轴双目体视 显微镜角度转换

<正> 大家知道用两只眼睛看东西比用一只眼睛舒服得多,这就是为什么要发展双目仪器的原因。双目显微镜的制造在国外已有五十多年的历史,今后也是发展方向。一、人眼生理特点对双目仪器的影响在目视观察仪器中,眼睛是光学系统的组成部分,所以研究眼睛的生理特点是很有必要的。在我们日常生活中有这样一种现象:当我     

眼角膜曲率仪的测量和设计

眼角膜曲率仪又称角膜计。是应用光学方法测量人眼眼球角膜半径的一种光学仪器。测量是通过光学系统中的两个光标,从角膜反射经透镜组和两组光楔测微补偿器的轴向调节来测出两个光标像的间隔,再计算出曲率半径。本文最后部分分析了影响被测半径精度的各种因素。     

基于镜眼联合模型的单光镜片设计及制造

针对现有单光镜片存在人眼实际感受屈光力不恒定的问题,提出了一种基于镜眼联合模型的单光镜片设计方法。将人眼视角变化与对应的镜片使用区域相匹配,以角膜表面人眼实际感受到的屈光度保持恒定为基准,对镜片表面的屈光度进行重新计算,最终获得镜片表面的屈光度分布及相应的面形数据。基于所提设计方法,以角膜表面实际感受到的屈光度-6.00 D为例,生成面形数据进行镜片加工,并对加工后的镜片面形及屈光度进行了测量和评价。测试结果表明：加工镜片的中心屈光度为-6.30 D,且呈中心向边缘渐变趋势,屈光度最大误差小于±0.23 D,验证了所提方法的有效性。     

双目镜

夜间观察仪通常采用双管双目镜,夜视瞄准具通常采用单管单目镜。观察时,由于受到出瞳距离和出瞳直径的限制,观察人员的眼睛要始终靠着目镜罩,因此颈部容易疲劳。单眼瞄准时,为避免出现视差,人眼的位置要相对固定,加之武器有后座力,人眼还易受伤。作为夜间驾驶仪使用时,由于地形凹凸不平,车辆颠簸厉害,加之仪器的出瞳直径一般只有7—8毫米,眼睛一旦晃     

波尔共振实验中相位差测量的改进

利用ZKY-BG波尔共振实验仪测量相位差实验中,采用频闪法的实验误差较大,同时对观察者眼睛容易造成伤害.增加光电门和齿轮型的有机玻璃转盘,将数据采集改进为自动读数,减小人为读数误差,也避免了对人眼的伤害.改进后实验实现了操作一体化和自动化.     

光学系统光阑应用的实例

介绍了一种光学组合系统，通过构造光学系统虚拟的视场光阑实现人眼屈光度测量，它是光学系统光阑应用的生动实例.     

眼睛对目视光学系统性能的影响

显然,如果眼睛是光学系统的组成部分,则在评定系统的性能时必须考虑眼睛的特性,即使是刚开始设计也是这样。肉眼决不会受衍射的限制,但它有许多其他特性,这些特性会影响到把眼睛作为最后接收器的光学系统的设计。本文将讨论有关人眼的三个特殊问题:眼睛尺寸大小特性;眼睛的光度特性;眼睛的分辨率。     

基于图像处理的人眼注视方向检测研究

提出了一种基于图像处理技术以实现人眼注视方向的实时检测方法。研究了人眼瞳孔、眼眶的位置、形状及其与视线方向的关系。以人眼注视不同方向时,眼睛瞳孔位置和眼眶形状产生的差异为基础,通过对所拍摄的眼部图片进行实时处理与分析,实现了对人眼注视方向的实时检测。实验结果表明了该方法的可行性及有效性。     

应用光学——光学系统设计指南 第十五章 视觉(续)

15.4 空间特性视觉系统可分为四个阶段,每个阶段对系统的成象性能各有其作用。 1.光学阶段这个阶段指由人眼本身进行的成象,包括角膜和透镜的聚焦作用与网膜和透镜内的光的散射。 2.网膜受体阶段这个阶段包括电磁能转换成神经信号。 3.网膜神经阶段这个阶段包括在网膜内发生的信号处理,这是传递特性的主要决定因素。由于在网膜受体和神经中有大量的横向互连,所以我们可以料定这个阶段也对扩展函数有很大的影响。     

非球面人工晶体设计及人眼瞳孔对其光学性能的影响

给出一种非球面人工晶体的设计方法。以Holladay角膜模型为基础,设定其球差大小为非球面人工晶体球差值,并在晶体位置发生移动及不同人眼瞳孔直径下,对所设计的非球面人工晶体光学性能与球面人工晶体进行对比分析。结果表明:当晶体植入人眼位置并且瞳孔直径相同时,设计的非球面人工晶体所在人眼光学系统的MTF,对比敏感度及离焦MTF的改善程度都明显优于传统的球面人工晶体,人眼成像质量均随人眼瞳孔直径的增大而下降;当晶体前移时,晶体所在人眼光学系统的MTF均随瞳孔直径的增大而下降,设计的非球面人工晶体仍表现出优于球面人工晶体的光学性能。     

基于人脸姿态估计的虚拟眼镜试戴技术

为解决用户线上眼镜的最优选购,提出了一种基于人脸姿态估计的虚拟眼镜试戴技术。首先采用肤色模型与形状模型结合的算法对场景中的人脸区域进行检测,然后根据人眼在人脸中的几何位置关系实现人眼的精确定位;进一步利用人眼对称性先验知识来估计脸在三维空间中的姿态信息,即人脸与正面的偏移角度;最后,依据人眼位置和人脸姿态将眼镜图像融合到眼睛区域,即完成眼镜的虚拟试戴。该方法为3D环境下客户与商品之间虚拟视觉化的实现提供了一种可靠的技术支撑和应用思路。     

基于透镜成像系统对微小透明物体的测量方法

生活中有许多微小透明物体,当光通过它们时,因为其折射率与周围空间不同而产生相位差,但不会产生振幅差,无法被人眼和普通显微镜观测。实验中提出一种利用透镜成像滤波系统实现对微小透明物体观察并测量其大小的方法。当高斯连续激光作用在吸收溶液上时,溶液会吸收激光中部分能量,产生热透镜效应。利用此效应,使吸收溶液能够模拟传统昂贵的相位滤波器,对透过相位物体的光线进行调制,将人眼无法观测到的相位变化转化为可被CCD接收的光强变化,从而实现对微小透明物体的观察及测量。选取已知大小的透明SiO_2薄片作为待测样品,实验结果表明测量值与样品实际大小非常接近。     

让精彩激活课堂

本文以苏科版八年级物理“ 人眼看不见的光”一节的教学为例, 探讨了如何将“ 虚课”上成“ 实课” . 不仅 内容充实且物理科学方法有效渗透, 课堂精彩纷呈, 较好地激发了学生的学习兴趣     

45°视场角投影式头盔在视空间的性能评价

提出理想透镜像距不变,通过改变其焦距来模拟人眼调节完成视空间性能评价的一种新方法.对45°投影式头盔物镜系统进行了精确的视空间评价.其MTF评价结果显示,系统在眼睛注视0°视场时可达到1 arc minute的分辨率;注视＋13.1°视场时可达到1.4 arc minute的分辨率.眼睛无论是注视0°视场还是＋13.1°视场,只有在一定的视场范围内,调节模糊和像散模糊才不会影响图像的清晰程度,且系统的横向色差和二级光谱均小于人眼的最小分辨角,不会对成像清晰度造成影响.眼睛注视＋13.1°视场时,系统的调节和调节模糊、像散和像散模糊、横向色差和二级光谱均具有明显的非对称性.此外,与改变理想透镜像距进行视空间评价的结果相比较,只有注视13.1°视场时的MTF差别较大.