專利名稱：一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于視覺神經(jīng)領(lǐng)域，尤其是一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法。
背景技術(shù)：
人類視覺系統(tǒng)感知外部世界通過兩個(gè)階段，一個(gè)階段是眼睛的光學(xué)系統(tǒng)將外部世界成像在視網(wǎng)膜上；另一個(gè)階段是視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞接收到光信息，經(jīng)過視神經(jīng)將信息傳遞到大腦的視覺中樞。人眼的神經(jīng)全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)(Neural Contrast Sensitivity Function,NCSF)是反映視網(wǎng)膜到大腦視神經(jīng)系統(tǒng)潛在視功能的物理量，它是眼疾研究的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。1965年，Campbell和Green開始利用激光干涉法測(cè)定神經(jīng)全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)。Williams (1985年)和Banks (1987年)對(duì)激光干涉法進(jìn)一步改進(jìn)，并通過神經(jīng)全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)來評(píng)價(jià)神經(jīng)因素導(dǎo)致視覺質(zhì)量下降的程度。我國的神經(jīng)全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)的研究起步也較早。1984年，金成鵬和陳氏蘇已經(jīng)開始設(shè)計(jì)并初步利用激光干涉法測(cè)量視網(wǎng)膜功能，隨后，周煒(1986年)、曾碧新(1995 年)、李金海(1995年)、金晨暉(2004年)和金成鵬(2005年)等人將設(shè)計(jì)儀器應(yīng)用于眼科臨床，并根據(jù)眼部疾病給出具體的研究成果。雖然激光干涉測(cè)量的方法避開了人眼光學(xué)介質(zhì)的影響，使得測(cè)量結(jié)果幾乎不受眼睛光學(xué)系統(tǒng)性能的影響，但是其存在以下問題激光干涉法只能測(cè)量某種特定波長(zhǎng)下的單色光，無法在同一系統(tǒng)下獲得不同單色光和白光的傳輸特性，不具有測(cè)試的靈活性；激光干涉法不能夠測(cè)量時(shí)間頻率下的神經(jīng)全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)；此外，激光干涉的測(cè)量方法還會(huì)產(chǎn)生相干噪聲和散斑等現(xiàn)象，影響了測(cè)量精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高空間頻率、高精度且在同一系統(tǒng)下能夠獲得不同單色光和白光傳輸特性的測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法，包括以下步驟步驟1 采用波前像差儀采集單色光波前像差數(shù)據(jù)，并計(jì)算各單色光下和白色光下的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF;步驟2 構(gòu)建全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)并對(duì)人眼進(jìn)行全視覺對(duì)比敏感度測(cè)試得到全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)CSF ；步驟3 根據(jù)步驟1得到的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF和步驟2得到的全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)CSF，按下式計(jì)算得到人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度NCSF NCSF = CSF/MTF。而且，所述的單色光下的調(diào)制傳遞函數(shù)的計(jì)算方法如下由波前像差儀測(cè)得人眼在單色光下的波前像差數(shù)據(jù)，根據(jù)下式計(jì)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 權(quán)利要求
1.一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法，其特征在于包括以下步驟步驟1 采用波前像差儀采集單色光波前像差數(shù)據(jù)，并計(jì)算各單色光下和白色光下的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF;步驟2 構(gòu)建全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)并對(duì)人眼進(jìn)行全視覺對(duì)比敏感度測(cè)試得到全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)CSF ；步驟3 根據(jù)步驟1得到的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF和步驟2得到的全視覺對(duì)比敏感度函數(shù) CSF，按下式計(jì)算得到人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度NCSF NCSF = CSF/MTF。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法，其特征在于 所述的單色光下的調(diào)制傳遞函數(shù)的計(jì)算方法如下由波前像差儀測(cè)得人眼在單色光下的波前像差數(shù)據(jù)，根據(jù)下式計(jì)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是離焦量，λ是波長(zhǎng)，B是平移量；其中，離焦量D通過如下關(guān)系計(jì)算得到 上式中，C°2是krnike離焦項(xiàng)系數(shù)，R是人眼的瞳孔半徑； 通過上述兩個(gè)公式即可獲得這個(gè)人眼的平移量B ；通過帶入F、D、C三個(gè)波長(zhǎng)的波長(zhǎng)值計(jì)算出相應(yīng)波長(zhǎng)下的人眼C°2系數(shù)，而krnike離焦項(xiàng)系數(shù)使用測(cè)量波長(zhǎng)下的數(shù)值，從而得到F、D、C三個(gè)波長(zhǎng)下的波前像差W(x，y)；分別取F、D、C三個(gè)波長(zhǎng)并通過下式計(jì)算得到F、D、C三個(gè)波長(zhǎng)下的光學(xué)傳遞函數(shù)OTF Κ>(χ-華，少-華華，”華鵬 SJJ 2 2 2 2 其中，Spupil是瞳孔面積，Cli是出瞳到視網(wǎng)膜的距離，fx和fy分別是沿X軸和y軸的空間頻率，P (X，y)為人眼的光瞳函數(shù)；然后利用下式分別計(jì)算得到F、D、C三個(gè)波長(zhǎng)下的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF MTF = I OTFI ；所述的白光下的調(diào)制傳遞函數(shù)的計(jì)算方法如下由各單色光下的調(diào)制傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)通過加權(quán)平均的方法計(jì)算白光下的調(diào)制傳遞函數(shù)， 根據(jù)F、D、C三個(gè)波長(zhǎng)下的光學(xué)傳遞函數(shù)，根據(jù)下式OTFwhke = -OTFf +^OTFd +^OTFc計(jì)算得到白光下的光學(xué)傳遞函數(shù)，進(jìn)而獲得白光下的人眼的調(diào)制傳遞函數(shù)為MTFwhite — I OTFwhite I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法，其特征在于所述步驟2構(gòu)建全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)包括使被試者人眼位于觀察位置步驟，在顯示器上顯示測(cè)試界面并向被試者顯示視標(biāo)步驟，以及對(duì)測(cè)試系統(tǒng)定標(biāo)的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法，其特征在于所述步驟2對(duì)人眼進(jìn)行全視覺對(duì)比敏感度測(cè)試得到全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)CSF的方法是運(yùn)用主觀心理物理學(xué)的方法，對(duì)測(cè)試者進(jìn)行單色的或白光下的全視覺對(duì)比敏感度測(cè)試，在同一空間頻率下逐漸減小視標(biāo)的對(duì)比度，直至被測(cè)者不能分辨，則將此時(shí)的對(duì)比度閾值的倒數(shù)作為此空間頻率下的全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)CSF。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法，其特征在于所述的視標(biāo)為正弦條紋視標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法，其特征在于所述的視標(biāo)為靜態(tài)視標(biāo)或移動(dòng)視標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法，其特征在于所述的視標(biāo)包括不同空間頻率和不同對(duì)比度的視標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測(cè)量人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度的方法，其特征在于包括以下步驟步驟1采用波前像差儀采集單色光波前像差數(shù)據(jù)，并計(jì)算各單色光下和白色光下的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF；步驟2構(gòu)建全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)并對(duì)人眼進(jìn)行全視覺對(duì)比敏感度測(cè)試得到全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)CSF；步驟3根據(jù)步驟1得到的調(diào)制傳遞函數(shù)MTF和步驟2得到的全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)CSF，按下式計(jì)算得到人眼神經(jīng)對(duì)比敏感度NCSFNCSF＝CSF/MTF。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，采用了由調(diào)制傳遞函數(shù)和全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)來計(jì)算神經(jīng)全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在同一系統(tǒng)下測(cè)量各種波長(zhǎng)及白光下的神經(jīng)全視覺對(duì)比敏感度函數(shù)功能，具有測(cè)量準(zhǔn)確、精度高、測(cè)試靈活等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61B3/02GK102334974SQ20111021478
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者劉永基, 孔強(qiáng), 孔祥鳴, 王肇圻, 葛菁婧 申請(qǐng)人:天津宇光光學(xué)有限公司