一种测量人眼神经对比敏感度的方法技术

技术编号:7100863 阅读:397 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种测量人眼神经对比敏感度的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:采用波前像差仪采集单色光波前像差数据,并计算各单色光下和白色光下的调制传递函数MTF;步骤2:构建全视觉对比敏感度函数测试系统并对人眼进行全视觉对比敏感度测试得到全视觉对比敏感度函数CSF;步骤3:根据步骤1得到的调制传递函数MTF和步骤2得到的全视觉对比敏感度函数CSF,按下式计算得到人眼神经对比敏感度NCSF:NCSF=CSF/MTF。本发明专利技术设计合理,采用了由调制传递函数和全视觉对比敏感度函数来计算神经全视觉对比敏感度函数,实现了在同一系统下测量各种波长及白光下的神经全视觉对比敏感度函数功能,具有测量准确、精度高、测试灵活等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于视觉神经领域,尤其是。
技术介绍
人类视觉系统感知外部世界通过两个阶段,一个阶段是眼睛的光学系统将外部世界成像在视网膜上;另一个阶段是视网膜的感光细胞接收到光信息,经过视神经将信息传递到大脑的视觉中枢。人眼的神经全视觉对比敏感度函数(Neural Contrast Sensitivity Function,NCSF)是反映视网膜到大脑视神经系统潜在视功能的物理量,它是眼疾研究的一个重要评价指标。1965年,Campbell和Green开始利用激光干涉法测定神经全视觉对比敏感度函数。Williams (1985年)和Banks (1987年)对激光干涉法进一步改进,并通过神经全视觉对比敏感度函数来评价神经因素导致视觉质量下降的程度。我国的神经全视觉对比敏感度函数的研究起步也较早。1984年,金成鹏和陈氏苏已经开始设计并初步利用激光干涉法测量视网膜功能,随后,周炜(1986年)、曾碧新(1995 年)、李金海(1995年)、金晨晖(2004年)和金成鹏(2005年)等人将设计仪器应用于眼科临床,并根据眼部疾病给出具体的研究成果。虽然激光干涉测量的方法避开了人眼光学介质的影响,使得测量结果几乎不受眼睛光学系统性能的影响,但是其存在以下问题激光干涉法只能测量某种特定波长下的单色光,无法在同一系统下获得不同单色光和白光的传输特性,不具有测试的灵活性;激光干涉法不能够测量时间频率下的神经全视觉对比敏感度函数;此外,激光干涉的测量方法还会产生相干噪声和散斑等现象,影响了测量精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高空间频率、高精度且在同一系统下能够获得不同单色光和白光传输特性的测量人眼神经对比敏感度的方法。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的,包括以下步骤步骤1 采用波前像差仪采集单色光波前像差数据,并计算各单色光下和白色光下的调制传递函数MTF;步骤2 构建全视觉对比敏感度函数测试系统并对人眼进行全视觉对比敏感度测试得到全视觉对比敏感度函数CSF ;步骤3 根据步骤1得到的调制传递函数MTF和步骤2得到的全视觉对比敏感度函数CSF,按下式计算得到人眼神经对比敏感度NCSF NCSF = CSF/MTF。而且,所述的单色光下的调制传递函数的计算方法如下由波前像差仪测得人眼在单色光下的波前像差数据,根据下式计算人眼的平移量 B D(A) = B+0. 04590 λ -5. 74 X 1(Γ5 λ 2+2. 57 X 1(Γ8 λ 权利要求1.,其特征在于包括以下步骤步骤1 采用波前像差仪采集单色光波前像差数据,并计算各单色光下和白色光下的调制传递函数MTF;步骤2 构建全视觉对比敏感度函数测试系统并对人眼进行全视觉对比敏感度测试得到全视觉对比敏感度函数CSF ;步骤3 根据步骤1得到的调制传递函数MTF和步骤2得到的全视觉对比敏感度函数 CSF,按下式计算得到人眼神经对比敏感度NCSF NCSF = CSF/MTF。2.根据权利要求1所述的,其特征在于 所述的单色光下的调制传递函数的计算方法如下由波前像差仪测得人眼在单色光下的波前像差数据,根据下式计算人眼的平移量B: D(A) = B+0. 04590 λ -5. 74 X 1(Γ5 λ 2+2. 57 X 1(Γ8 λ 3上式中,D是离焦量,λ是波长,B是平移量;其中,离焦量D通过如下关系计算得到 上式中,C°2是krnike离焦项系数,R是人眼的瞳孔半径; 通过上述两个公式即可获得这个人眼的平移量B ;通过带入F、D、C三个波长的波长值计算出相应波长下的人眼C°2系数,而krnike离焦项系数使用测量波长下的数值,从而得到F、D、C三个波长下的波前像差W(x,y);分别取F、D、C三个波长并通过下式计算得到F、D、C三个波长下的光学传递函数OTF Κ>(χ-华,少-华华,”华鹏 SJJ 2 2 2 2 其中,Spupil是瞳孔面积,Cli是出瞳到视网膜的距离,fx和fy分别是沿X轴和y轴的空间频率,P (X,y)为人眼的光瞳函数;然后利用下式分别计算得到F、D、C三个波长下的调制传递函数MTF MTF = I OTFI ;所述的白光下的调制传递函数的计算方法如下由各单色光下的调制传递函数数据通过加权平均的方法计算白光下的调制传递函数, 根据F、D、C三个波长下的光学传递函数,根据下式OTFwhke = -OTFf +^OTFd +^OTFc计算得到白光下的光学传递函数,进而获得白光下的人眼的调制传递函数为MTFwhite — I OTFwhite I。3.根据权利要求1所述的,其特征在于所述步骤2构建全视觉对比敏感度函数测试系统包括使被试者人眼位于观察位置步骤,在显示器上显示测试界面并向被试者显示视标步骤,以及对测试系统定标的步骤。4.根据权利要求1所述的,其特征在于所述步骤2对人眼进行全视觉对比敏感度测试得到全视觉对比敏感度函数CSF的方法是运用主观心理物理学的方法,对测试者进行单色的或白光下的全视觉对比敏感度测试,在同一空间频率下逐渐减小视标的对比度,直至被测者不能分辨,则将此时的对比度阈值的倒数作为此空间频率下的全视觉对比敏感度函数CSF。5.根据权利要求3所述的,其特征在于所述的视标为正弦条纹视标。6.根据权利要求3或5所述的,其特征在于所述的视标为静态视标或移动视标。7.根据权利要求3或5所述的,其特征在于所述的视标包括不同空间频率和不同对比度的视标。全文摘要本专利技术涉及,其特征在于包括以下步骤步骤1采用波前像差仪采集单色光波前像差数据,并计算各单色光下和白色光下的调制传递函数MTF;步骤2构建全视觉对比敏感度函数测试系统并对人眼进行全视觉对比敏感度测试得到全视觉对比敏感度函数CSF;步骤3根据步骤1得到的调制传递函数MTF和步骤2得到的全视觉对比敏感度函数CSF,按下式计算得到人眼神经对比敏感度NCSFNCSF=CSF/MTF。本专利技术设计合理,采用了由调制传递函数和全视觉对比敏感度函数来计算神经全视觉对比敏感度函数,实现了在同一系统下测量各种波长及白光下的神经全视觉对比敏感度函数功能,具有测量准确、精度高、测试灵活等特点。文档编号A61B3/02GK102334974SQ20111021478公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日专利技术者刘永基, 孔强, 孔祥鸣, 王肇圻, 葛菁婧 申请人:天津宇光光学有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量人眼神经对比敏感度的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:采用波前像差仪采集单色光波前像差数据,并计算各单色光下和白色光下的调制传递函数MTF;步骤2:构建全视觉对比敏感度函数测试系统并对人眼进行全视觉对比敏感度测试得到全视觉对比敏感度函数CSF;步骤3:根据步骤1得到的调制传递函数MTF和步骤2得到的全视觉对比敏感度函数CSF,按下式计算得到人眼神经对比敏感度NCSF:NCSF=CSF/MTF。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王肇圻孔强刘永基葛菁婧孔祥鸣
申请(专利权)人:天津宇光光学有限公司
类型:发明
国别省市:12

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