Анализ аберраций роговицы человеческого глаза
Хорин П.А., Хонина С.Н., Карсаков А.В., Бранчевский С.Л.

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара, Россия,
Институт систем обработки изображений РАН – филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Самара, Россия,
Глазная клиника Бранчевского, Самара, Россия

Аннотация:
В данной работе проведен анализ аберраций роговицы человеческого глаза на основе данных, полученных в глазной клинике Бранчевского осенью 2016 года. Анализ выполнен на основе представления аберраций в виде суперпозиции функций Цернике. В результате анализа выделены базисные функции Цернике, наиболее характерные для некоторых патологий глаза.

Ключевые слова :
аберрации роговицы, функции Цернике, функция рассеяния точки, миопия человеческого глаза.

Цитирование:
Хорин, П.А.  Анализ аберраций роговицы человеческого глаза / П.А. Хорин, С.Н. Хонина, А.В. Карсаков, С.Л. Бранчевский // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 6. – С. 810-817. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-6-810-817.

Литература:

  1. Lombardo, M. Wave aberration of human eyes and new descriptors of image optical quality and visual performance / M. Lombardo, G. Lombardo // Journal of Cataract & Refractive Surgery. – 2010. – Vol. 36, Issue 2. – P. 313-331. – DOI: 10.1016/j.jcrs.2009.09.026.
  2. Artal, P. Compensation of corneal aberrations by the internal optics in the human eye / P. Artal, A. Guirao, E. Berrio, D.R. Williams // Journal of Vision. – 2001. – Vol. 1(1). – P. 1-8. – DOI: 10.1167/1.1.1.
  3. Artal, P. Contribution of the cornea and internal surfaces to the change of ocular aberrations with age / P. Artal, E. Berrio, A. Guirao, P. Piers // Journal of the Optical Society of America A. – 2002. – Vol.  19(1). – P. 137-143. – DOI: 10.1364/JOSAA.19.000137.
  4. He, J.C. Wavefront aberrations in the anterior corneal surface and the whole eye / J.C. He, J. Gwiazda, F. Thorn, R. Held // Journal of the Optical Society of America A. –2003. – Vol. 20(7). – P. 1155-1163. – DOI: 10.1364/JOSAA.20.001155.
  5. Mrochen, M. Correlation between corneal and total wavefront aberrations in myopic eyes / M. Mrochen, M. Jankov, M. Bueeler, T. Seiler // Journal of Refractive Surgеry. – 2003. – Vol. 19(2). – P. 104-112. – DOI: 10.3928/1081-597X-20030301-04.
  6. Kelly, J.E. Compensation of corneal horizontal/vertical  astigmatism, lateral coma, and spherical aberration by internal optics of the eye / J.E. Kelly, T. Mihashi, HC. Howland // Journal of Vision. – 2004. – Vol. 4. – P. 262-271. – DOI: 10.1167/4.4.2.
  7. Farah, S.G. Laser in situ keratomileusis: literature review of a developing technique / S.G. Farah, D.T. Azar, C. Gurdal, J. Wong // Journal of Cataract & Refractive Surgery. – 1998. – Vol. 24(7). – P. 989-1006.
  8. Roberts, C. Biomechanics of the Cornea and Wavefront-Guided Laser Refractive Surgery // Journal of Refractive Surgеry. – 2002. – Vol. 18(5). – P. S589-S592.
  9. O’Keefe, M. Corneal Surgical Approach in the Treatment of Presbyopia / M. O’Keefe, N. O’Keeffe // Journal of Clinical & Experimental Ophthalmology. – 2016. – Vol. 7(1). – 512. – DOI: 10.4172/2155-9570.1000512.
  10. Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. – М.: Наука, 1973.
  11. Кирилловский, В.К. Оптические измерения. Учебное пособие. Часть 2. Теория чувствительности оптических измерительных наводок. Роль оптического изображения / В.К. Кирилловский. – СПб.: СПб. ГИТМО (ТУ), 2003. – 60 с.
  12. HD Analyzer® User’s Manual. – Visiometrics, 2012.
  13. Zemax® User’s Guide. - Zemax Development Corporation, 2005.
  14. Khonina, S.N. Diffractive optical element matched with Zernike basis / S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, Ya. Wang // Pattern Recognition and Image Analysis. – 2001. – Vol. 11(2). – P. 442-445.
  15. Khonina, S.N. Zernike phase spatial filter for measuring the aberrations of the optical structures of the eye / S.N. Khonina, V.V. Kotlyar, D.V. Kirsh // Journal of Biomedical Photonics & Engineering. – 2015. – Vol. 1, Issue 2. – P. 146-153.
  16. Kirilenko, M.S. Wavefront analysis based on Zernike polynomials / M.S. Kirilenko, P.A. Khorin, A.P. Porfirev // CEUR Workshop Proceedings. – 2016. – Vol. 1638. – P. 66-75. - DOI: 10.18287/1613-0073-2016-1638-66-75.
  17. Porfirev, A.P. Experimental investigation of multi-order diffractive optical elements matched with two types of Zernike functions / A.P. Porfirev, S.N. Khonina // Proceedings of SPIE. – 2016. – Vol. 9807. – 98070E. – DOI: 10.1117/12.2231378.
  18. Tocci, M. How to Model the Human Eye in Zemax [Electronical Resource] / M. Tocci. – URL:. http://www.zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax.
  19. Guirao, A. Optical aberrations of the human cornea as a function of age / A. Guirao, M. Redondo, P. Artal // Journal of the Optical Society of America A. – 2000. – Vol. 17(10). – P. 1697-1702.
© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20