基于高级像差的人眼视觉特性的研究-电子与通信工程专业论文.docx

摘要众所周知，我们认识世界了解世界，80%以上的信息是通过眼睛获得的，这表明 良好的视觉质量对人类的重要性，而高级像差是影响人眼视觉质量的主要因素，尤其 在夜间暗视力情况下，高级像差对视觉成像质量的影响就更为突出了，本文针对这一 现状，在结合经典人眼模型的基础上，利用多种像质评价方法开展对人眼高级像差的 研究工作，建立符合人眼视觉特性的人眼模型，利用多种视觉质量的评价方法，分析 球差、彗差、三叶草对成像质量的影响程度，给出了定量的结论。本论文主要研究了以下内容：， 首先，介绍对比敏感度函数这一视觉质量评价方法的基本概念和数学模型，对对比敏感度函数进行数学建模，结合大瞳孔下多组人眼Zernike像差数据，分以下情况 进行数据对比：矫正低级像差、矫正第三级高级像差、矫正第三、四级高级像差、球 差、彗差、三叶草，对输出结果进行分析，得出各像差对视觉质量贡献程度的定量结 果。其次，分别对点扩散函数和调制传递函数进行数学建模，引入人眼像差数据，对 各类像差下的视觉质量结果进行分析，提取重要的节点数据进行研究，分析各像差对 视觉质量贡献程度，并结合对比敏感度函数，对三种评价方法的结果进行对比。最后，根据人眼光学结构，在ZEMAX软件中选择角膜表面采用35项Zernike多 项式表示的泽尼克边缘矢高面，建立实际人眼模型，再通过优化来矫正各级像差，使 其更加接近实际的人眼结构，为视觉评判提供有效的依据。关键字：视觉质量、高级像差、对比敏感度、泽尼克IABSTRACTAseveryoneknows,ourunderstandingoftheworld.morethan80%informationis obtainedthroughtheeyes,whichindicatestheimportanceofagoodvisualqualityof humanbeings,whilethesenioraberrationisthemainfactoraffectingthequalityofvision, especially atnightscotopiacases.Theeffectofhigheraberrationsonvisualimagequality is moreoutstanding,inviewofthissituation.Onthebasisofcombiningclassicalhumaneyemodel,usingavarietyofimagequalityevaluationmethodfortheresearchofsenior aberrationofhumaneyes,establishinghumanvisualmodelofthehumaneye,usingavarietyofvisualqualityevaluationmethodstoanalyzesphericalaberration,coma,clover degreeofinfluenceontheimagingquality,givesquantitativeconclusions.Themainlycontentsofthethesisisasfollowing:Firstly,introductiontothevisualcontrastsensitivityfunctionqualityevaluation methodofthebasicconceptsandmathematicalmodel,mathematicalmodelingofcontrastsensitivityfunction.CombinedwithlargegroupsofhumaneyepupilZernikeaberration data,compareofthedataofthefollowingsituations:low-aberrationcorrection,correctof thethirdlevelsenioraberrationcorrectionthird,fourthsenioraberration,sphericalaberration,coma,clover,thenshowtheoutputresultsanalysisandthecontributiontothequalityofthedegreeofvisualaberrationsquantitativeresults.Secondly,thehumaneyeaberrationdataarepluggedintothemathematicalmodelof thepointspreadfunctionandmodulationtransferfunction.Thevisualqu