[发明专利]一种测量人眼神经对比敏感度的方法

说明书

技术领域

本发明属于视觉神经领域，尤其是一种测量人眼神经对比敏感度的方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种测量人眼神经对比敏感度的方法，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(λ)＝B+0.04590λ-5.74×10^-5λ²+2.57×10^-8λ³

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：

D=-43C20R2]]>

上式中，是Zernike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系数，而Zernike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：