[发明专利]基于Zernike共轭组合模型的人眼像差补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于像差校正技术领域，更具体的说是一种基于Zernike共轭组合模型的人眼像差补偿方法。

背景技术

人眼像差的存在不仅降低了人眼的视觉性能，同时也限制了对人眼内部组织结构的细微观察，自适应光学技术能很好地解决人眼像差的干扰问题。随着自适应光学技术、像差校正理论的快速发展，对人眼像差研究也日趋深入。当前描述人眼波前像差最常用的方法是归一化的Zernike多项式，它已成为表述人眼波前像差的标准，其优点是每个多项式的系数能表示波前像差的均方根值。

像差在空间域内的完全补偿和在时间域内的实时补偿是自适应光学所要解决的主要问题。因此，对像差模式本身的研究，尤其是像差模式之间的相互作用，也将逐渐成为研究热点。Thibos通过统计的方法确定了人眼Zernike模式像差间具有相关性，并认为这些相关性会影响光学质量。Applegate等人通过基于视锐度实验测定的方法研究了第2阶与第4阶像差之间的相互作用，结果表明视锐度的变化与组合像差的类型和大小有关。方利华等人基于人眼光学质量客观评估的方法，分析了球差和离焦的补偿关系、总像差RMS值在一定条件下像差组合对光学质量的影响，表明组合的比例关系对光学质量影响差异较大。此外McLellan等人基于MTF对人眼高阶像差组合、对彩色和单色像差组合进行了研究。de Gracia等人在像差控制条件下对受试者采用计算机模拟光学质量和视锐度测定的方法研究散光和彗差的相互作用，结果显示相互作用后的各评价参数都能得到提高。

但是，国内外学者至今未给出比较全面的Zernike模式组合模型，在该方向的研究应当从Zernike模式相关性、模式波前像差、光学质量评价以及模拟光学成像等方面进行综合讨论，最终给出Zernike模式组合模型，包括模式类型和比例系数。充分利用该模型，使得校正能力有限的变形镜对高阶像差校正成为可能。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供可以在一定光瞳区域内达到提高系统光学质量的要求同时也提高变形镜的空间补偿能力的基于Zernike共轭组合模型的人眼像差补偿方法。

为解决上述技术问题，本发明一种基于Zernike共轭组合模型的人眼像差补偿方法，包括以下步骤：

步骤一、在单位圆的同心孔径圆域内，利用Zernike模式相关矩阵P确定Zernike模式共轭组合模型中的两个Zernike模式项，即和n≥1，其中Zernike模式相关矩阵P如下：

Pi,j=1π∫0ω∫02πNi·Zi(ρ,θ)·Nj·Zj(ρ,θ)ρdρdθ]]>