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基于微机械薄膜变形镜的人眼视网膜成像研究

中国生物医学工程学报 2010年第1期29卷 111-116页

作者：沈建新钮赛赛南京航空航天大学机电学院南京210016

高分辨率视网膜图像能够为视网膜疾病的早期诊断、治疗、人眼视觉的科学研究提供重要依据。本研究探讨人眼像差和高分辨率视网膜图像的像差补偿技术,着重H-S传感器像差测量、波前重构算法、变形镜控制算法,提出了基于微机械薄膜变形镜... 详细信息

高分辨率视网膜图像能够为视网膜疾病的早期诊断、治疗、人眼视觉的科学研究提供重要依据。本研究探讨人眼像差和高分辨率视网膜图像的像差补偿技术,着重H-S传感器像差测量、波前重构算法、变形镜控制算法,提出了基于微机械薄膜变形镜的自适应光学系统闭环控制。通过校正模拟眼的静态像差和人眼的动态像差的实验表明,能够达到减小人眼像差、获得人眼视网膜细胞的初步图像,为进一步获取视网膜各层细胞图像提供了理论和实验依据。

关键词：自适应光学像差补偿视网膜成像微机械薄膜变形镜

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基于微机械薄膜变形镜的闭环实时模式复原

激光技术 2008年第6期32卷 635-638页

作者：童桂廖文和梁春南京航空航天大学机电学院南京210016

为了求解基于微机械薄膜变形镜自适应光学系统的最优模式控制电压,以使系统的入射畸变波前像差降到最小,采用了一种基于改进的奇异值分解闭环实时模式复原算法,可通过调整控制参量g1,gθ和W来优化波前复原的复原精度和收敛速度;采用一... 详细信息

为了求解基于微机械薄膜变形镜自适应光学系统的最优模式控制电压,以使系统的入射畸变波前像差降到最小,采用了一种基于改进的奇异值分解闭环实时模式复原算法,可通过调整控制参量g1,gθ和W来优化波前复原的复原精度和收敛速度;采用一人眼出射畸变波前像差作为自适应光学系统的原始波前,与现有的几种实时模式复原算法相对比,其在收敛速度和复原精度上都有所改善。结果表明,基于改进的奇异值分解闭环实时模式复原算法,在一定程度上解决了微机械薄膜变形镜由于薄膜面型宽交连值、驱动电极单调但非线性的控制电压求解问题,算法可调整空间大、适用范围也较广。

关键词：物理光学闭环实时微机械薄膜变形镜模式复原

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微机械薄膜变形镜的闭环校正模型

光电工程 2009年第9期36卷 41-45页

作者：李邦明廖文和沈建新梁春南京航空航天大学机电学院南京210016

介绍了微机械薄膜变形镜(MMDM)面形影响函数的意义,并测量了Oko公司37通道MMDM的面形影响函数矩阵,实验验证了镜面形变和单个驱动电极电压平方之间的线性关系,分析了变形镜的校正能力,建立了自适应光学系统闭环校正的模型。搭建基于MMD... 详细信息

介绍了微机械薄膜变形镜(MMDM)面形影响函数的意义,并测量了Oko公司37通道MMDM的面形影响函数矩阵,实验验证了镜面形变和单个驱动电极电压平方之间的线性关系,分析了变形镜的校正能力,建立了自适应光学系统闭环校正的模型。搭建基于MMDM的自适应光学实验系统,采用人眼出射波前作为原始波前进行实验,结果表明,模型能快速有效的对动态畸变波前进行校正,为基于MMDM的自适应光学系统提供了算法支持。

关键词：自适应光学微机械薄膜变形镜面形影响函数校正能力校正模型

基于主成份分析的微机械薄膜变形镜波前复原技术

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应用激光 2007年第6期27卷 476-478页

作者：童桂廖文和南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

为了解决微机械薄膜变形镜的由于整体薄膜宽交连值、单向形变所引起的Zernike模式像差校正能力较低的问题,采用了一种基于主成份分析的波前模式分析方法,方法利用对微机械薄膜变形镜驱动电极影响函数的相关分析,并对新向量组进行了降维... 详细信息

为了解决微机械薄膜变形镜的由于整体薄膜宽交连值、单向形变所引起的Zernike模式像差校正能力较低的问题,采用了一种基于主成份分析的波前模式分析方法,方法利用对微机械薄膜变形镜驱动电极影响函数的相关分析,并对新向量组进行了降维处理,得到的模式复原波前基向量有助于减少测量噪声和计算误差的影响。方法对于基于微机械薄膜变形镜的模式控制电压的求解有着重要意义。

关键词：自适应光学微机械薄膜变形镜主成份分析模式复原

微机械薄膜变形镜光学影响函数矩阵的测试与研究

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高技术通讯 2000年第9期10卷 22-26页

作者：陈珂赵达尊俞信北京理工大学光电工程系北京100081

介绍了微机械薄膜变形镜光学影响函数的理论表达式以及其具有的线性叠加性。对OKO公司的 37通道微机械薄膜变形镜进行了实际测量 ,得到了光学影响函数矩阵 ,方便了变形镜的实际使用。实验结果验证了理论推导的正确性。

关键词：自适应光学微机械薄膜变形镜光学影响函数矩阵测试

基于MMDM的微小型自适应光学系统实验研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2006年第9期34卷 60-62页

作者：陈劲陈海清李俊余洪斌华中科技大学物理系湖北武汉430074 华中科技大学光电子工程系湖北武汉430074

建立了由微机械薄膜变形镜(MMDM)构成的微小型自适应光学系统,该系统具有低成本、低能耗、体积小的特点.在实验中验证了MMDM单个电极控制电压与其变形量的近似平方关系以及各电极产生形变的近似线性叠加关系.用叠代算法来控制MMDM,对系... 详细信息

建立了由微机械薄膜变形镜(MMDM)构成的微小型自适应光学系统,该系统具有低成本、低能耗、体积小的特点.在实验中验证了MMDM单个电极控制电压与其变形量的近似平方关系以及各电极产生形变的近似线性叠加关系.用叠代算法来控制MMDM,对系统进行了闭环实验与分析,结果表明此类系统可应用于星载光学系统.

关键词：微机械薄膜变形镜像差校正星载光学系统

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基于双变形镜的人眼像差校正研究

基于双变形镜的人眼像差校正研究

作者：刘浩南京航空航天大学

学位级别：硕士

自适应光学可实时对像差进行测量、校正,将这项技术应用到视网膜成像系统中,可以提高系统的成像分辨率,更好地为眼科本身疾病和其他全身相关性疾病的诊断和治疗提供帮助。但自适应光学系统中通常只含有单个变形镜,由于变形镜校正能力的... 详细信息

自适应光学可实时对像差进行测量、校正,将这项技术应用到视网膜成像系统中,可以提高系统的成像分辨率,更好地为眼科本身疾病和其他全身相关性疾病的诊断和治疗提供帮助。但自适应光学系统中通常只含有单个变形镜,由于变形镜校正能力的限制,对于人眼像差的校正是不完全的,这将影响对视网膜的观测。论文将重点研究基于双变形镜的人眼像差校正理论及其技术,为活体人眼高分辨率视网膜成像系统的研制提供理论依据和实践指导,主要研究内容如下:1.介绍了自适应光学技术。分析了基于自适应光学的视网膜成像、双变形镜自适应光学系统的国内外研究状况。2.介绍了人眼的基本结构、人眼波前像差的定义,采用Zernike模式表达人眼波前像差,研究了利用Hartmann-Shack波前传感器测量人眼像差的原理,建立了基于Zernike模式的波前重建模型。3.对微机械薄膜变形镜的面形解析,以影响函数建立变形镜面形与控制信号之间的关系。基于影响函数的奇异值分解,提出两种校正算法:固定修正法、动态修正法。4.建立了双变形镜系统校正模型,讨论了双变形镜系统控制方法,提出基于组合影响函数的双变形镜系统校正算法,并对单双变形镜系统下的不同校正算法进行性能分析。根据论文研究成果,搭建出一套基于双变形镜的自适应光学视网膜成像系统,可实现人眼像差的测量、校正及视网膜成像。

关键词：自适应光学人眼波前像差像差校正微机械薄膜变形镜双变形镜组合影响函数

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自适应光学

中国光学 2008年第4期3卷 103-104页

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随机并行梯度下降算法在激光束整形中的应用

中国光学 2014年第2期7卷 260-266页

作者：刘磊郭劲赵帅姜振华孙涛王挺峰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

为了满足高光束质量要求,校正激光束在传输过程中产生的波前畸变,改善激光位相分布,进而提高聚焦光斑的能量集中度,基于79单元微机械薄膜变形镜(MMDM)搭建了一套激光束整形实验系统。利用随机并行梯度下降(SPGD)算法,分别选择聚焦光斑... 详细信息

为了满足高光束质量要求,校正激光束在传输过程中产生的波前畸变,改善激光位相分布,进而提高聚焦光斑的能量集中度,基于79单元微机械薄膜变形镜(MMDM)搭建了一套激光束整形实验系统。利用随机并行梯度下降(SPGD)算法,分别选择聚焦光斑半径、形心为中心的环围能量比和质心为中心的环围能量比作为算法性能指标,开展了激光束整形实验研究。3种情况下,分别经过58次、197次、133次迭代趋于收敛,但光斑半径作为性能指标时振荡严重;环围能量比从整形前的0.200 5、0.127 7、0.200 5分别增加到整形后的0.669 9、0.733 9、0.864 0。实验结果表明:MMDM用于激光束整形具有良好的效果,光斑半径作为性能指标整形速度最快,其次为质心环围能量比,形心环围能量比最慢;质心环围能量比作为性能指标整形效果最好,其次为形心环围能量比,光斑半径最差。综合比较,质心环围能量比作为性能指标时综合效果最好。

关键词：随机并行梯度下降算法激光束整形微机械薄膜变形镜性能指标