中国生物医学工程学报
中國生物醫學工程學報
중국생물의학공정학보
CHINESE JOURNAL OF BIOMEDICAL ENGINEERING
2014年
1期
37-44
,共8页
自适应光学%人眼像差%像差校正%Smith预补偿控制器
自適應光學%人眼像差%像差校正%Smith預補償控製器
자괄응광학%인안상차%상차교정%Smith예보상공제기
adaptive optics%human eye aberration%aberration correction%Smith pre-compensation controller
对于自适应光学人眼眼底成像系统,由于人眼波前像差具有动态特性,为获得清晰、高分辨率的眼底图像,变形镜必须能够实时跟踪并补偿人眼中随时间变化的像差信息.本研究探讨自适应光学像差校正控制技术,基于自动控制理论建立自适应光学连续系统模型,分析基于纯积分、比例-积分和Smith预补偿控制器下的控制系统模型及其控制性能.在自行构建的成像系统自适应光学平台上,对10只受试人眼动态像差样本进行像差校正实验.与校正前的像差((0.862±0.088)λ,λ为0.785 μm)比较,纯积分控制、PI控制和Smith预补偿控制这3种方法的校正后像差((0.154 ±0.033)λ、(0.133±0.026)λ、(0.103±0.011)λ)均显著降低(P＜0.05),表明各种控制器的像差校正系统均具备一定的像差校正能力.单因素方差分析的结果表明,Smith预补偿控制的校正后像差显著低于纯积分控制和PI控制方法,表明Smith预补偿控制器下校正后的像差具有最大的显著差异,即具有最好的像差校正效果.Smith预补偿控制模型可为实时校正人眼动态像差进而获取人眼眼底图像提供理论依据.
對于自適應光學人眼眼底成像繫統,由于人眼波前像差具有動態特性,為穫得清晰、高分辨率的眼底圖像,變形鏡必鬚能夠實時跟蹤併補償人眼中隨時間變化的像差信息.本研究探討自適應光學像差校正控製技術,基于自動控製理論建立自適應光學連續繫統模型,分析基于純積分、比例-積分和Smith預補償控製器下的控製繫統模型及其控製性能.在自行構建的成像繫統自適應光學平檯上,對10隻受試人眼動態像差樣本進行像差校正實驗.與校正前的像差((0.862±0.088)λ,λ為0.785 μm)比較,純積分控製、PI控製和Smith預補償控製這3種方法的校正後像差((0.154 ±0.033)λ、(0.133±0.026)λ、(0.103±0.011)λ)均顯著降低(P＜0.05),錶明各種控製器的像差校正繫統均具備一定的像差校正能力.單因素方差分析的結果錶明,Smith預補償控製的校正後像差顯著低于純積分控製和PI控製方法,錶明Smith預補償控製器下校正後的像差具有最大的顯著差異,即具有最好的像差校正效果.Smith預補償控製模型可為實時校正人眼動態像差進而穫取人眼眼底圖像提供理論依據.
대우자괄응광학인안안저성상계통,유우인안파전상차구유동태특성,위획득청석、고분변솔적안저도상,변형경필수능구실시근종병보상인안중수시간변화적상차신식.본연구탐토자괄응광학상차교정공제기술,기우자동공제이론건립자괄응광학련속계통모형,분석기우순적분、비례-적분화Smith예보상공제기하적공제계통모형급기공제성능.재자행구건적성상계통자괄응광학평태상,대10지수시인안동태상차양본진행상차교정실험.여교정전적상차((0.862±0.088)λ,λ위0.785 μm)비교,순적분공제、PI공제화Smith예보상공제저3충방법적교정후상차((0.154 ±0.033)λ、(0.133±0.026)λ、(0.103±0.011)λ)균현저강저(P＜0.05),표명각충공제기적상차교정계통균구비일정적상차교정능력.단인소방차분석적결과표명,Smith예보상공제적교정후상차현저저우순적분공제화PI공제방법,표명Smith예보상공제기하교정후적상차구유최대적현저차이,즉구유최호적상차교정효과.Smith예보상공제모형가위실시교정인안동태상차진이획취인안안저도상제공이론의거.
