检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2025年第2期45卷 264-273页

作者：王冰城项华中马乐飞程慧刘建廷陶春先张大伟上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学健康科学与工程学院医学光学与视光学研究所上海200093

为了更全面地评价渐进多焦点镜片的光学性能,提出一种基于点扩散函数(PSF)的渐进多焦点镜片光学性能评价方法。首先,利用Zemax设计人眼与镜片组合的光学系统,对两种不同设计的镜片进行光线追迹,并考虑人眼的真实旋转角度。眼球的旋转角... 详细信息

为了更全面地评价渐进多焦点镜片的光学性能,提出一种基于点扩散函数(PSF)的渐进多焦点镜片光学性能评价方法。首先,利用Zemax设计人眼与镜片组合的光学系统,对两种不同设计的镜片进行光线追迹,并考虑人眼的真实旋转角度。眼球的旋转角在X和Y方向设置在±25°范围内,每隔5°进行采样,共生成121个旋转采样点,实现对远、中、近3个距离物体的观察,提取所有角度及视距下的PSF图像。其次,将提取的PSF作为滤波器与原始无像差图像进行卷积,以获得初始模拟视网膜图像;最终,利用各个像差项所对应的PSF项,计算部分PSF权重系数,分析其对成像质量的影响。结果表明,佩戴渐进多焦点镜片时,眼球的实际旋转对视光学性能的全面评价至关重要,通过旋转后提取的PSF图像能够更精准地评价镜片的光学性能。并且,通过对PSF图像权重系数的求解,进一步量化了像差对PSF图像弥散的影响程度,揭示了镜片相关像差对成像质量的影响。该研究为渐进多焦点镜片的设计优化与性能评价提供了新的方法。

关键词：渐进多焦点镜片点扩散函数评价方法 Zemax 像差

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物理信息神经网络解偏微分方程设计渐进镜片

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光学学报 2025年第1期45卷 218-228页

作者：项华中程慧丁琦慧郑泽希陈家璧王成张大伟庄松林上海理工大学健康科学与工程学院医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学上海介入医疗器械工程技术研究中心上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

提出一种基于物理信息神经网络(PINN)求解非线性偏微分方程设计渐进多焦点镜片的方法。使用显式有限差分算法生成训练数据,建立深度卷积神经网络模型,构建量化偏微分方程残差的损失函数,同时约束施加边界条件后的残差,在迭代过程中最小... 详细信息

提出一种基于物理信息神经网络(PINN)求解非线性偏微分方程设计渐进多焦点镜片的方法。使用显式有限差分算法生成训练数据,建立深度卷积神经网络模型,构建量化偏微分方程残差的损失函数,同时约束施加边界条件后的残差,在迭代过程中最小化损失函数来更新神经网络参数(权重和偏置)并输出优化后的镜片面形。最后,通过数值法和PINN设计并加工6组镜片。结果表明:经PINN设计的3组镜片,远用区的光焦度误差更小,在0.05 D(1 D=l m^(-1))以内;远近用区像散也更小,仅0.02 D;加光度与理论值之间的误差显著降低,最小误差为0.1 D。所提方法在优化镜片光学性能的同时,远近用区域面积和宽度等参数基本没有变化,达到了优化要求。所提出的PINN方法为渐进多焦点镜片的优化提供了一种新的方法。

关键词：物理信息神经网络自由曲面渐进多焦点镜片像散光焦度

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用于人眼波前像差测量的照明系统设计

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光学精密工程 2009年第9期17卷 2084-2090页

作者：张培茗陈家璧杨雪谢海明上海理工大学光学与电子信息工程学院上海200093 上海理工大学医学光学与视光学研究所上海200093

为了解决采用细平行光照明测量大像差人眼时测量精度下降的问题,设计了一种自动可调照明系统。照明光路中加入了一个位置可以自动调整的准直透镜,调整这个透镜的位置可以准确地改变照明光的光屈度,精密电控平移台可以对准直透镜的位置... 详细信息

为了解决采用细平行光照明测量大像差人眼时测量精度下降的问题,设计了一种自动可调照明系统。照明光路中加入了一个位置可以自动调整的准直透镜,调整这个透镜的位置可以准确地改变照明光的光屈度,精密电控平移台可以对准直透镜的位置进行快速准确扫描定位。实验测量了模拟眼的像差,对细平行光照明系统和自动可调照明系统的实验结果进行了对比。结果显示,使用自动可调照明使传感器获得图像的峰值信噪比(PSNR)由5.72 dB提高到19.89 dB,对-5 m-1模拟眼测量的平均离焦也由-(4.285±0.208)m-1提高到-(5.041±0.157)m-1,表明使用自动可调照明系统提高了Hartmann-Shack传感器图像的信噪比,使测量结果更加准确。

关键词：人眼像差照明系统 Hartmann-Shack传感器电控平移台

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渐进多焦点自由曲面镜片渐进通道优化设计

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光学学报 2024年第8期44卷 208-218页

作者：张欣项华中马乐飞郑泽希陈家璧王成张大伟庄松林上海理工大学健康科学与工程学院医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学上海介入医疗器械工程技术研究中心上海200093

渐进多焦点镜片子午线光焦度分布设计直接影响镜片像散分布,是优化设计的核心之一。提出了一种基于累积分布函数的子午线光焦度分布方法;针对渐进通道宽度过窄的问题,对子午线光焦度分布下的不同轮廓线求解对应的矢高进行加权叠加,同时... 详细信息

渐进多焦点镜片子午线光焦度分布设计直接影响镜片像散分布,是优化设计的核心之一。提出了一种基于累积分布函数的子午线光焦度分布方法;针对渐进通道宽度过窄的问题,对子午线光焦度分布下的不同轮廓线求解对应的矢高进行加权叠加,同时推导新的子午线光焦度分布函数以降低子午线光焦度变化率;仿真及加工了3片镜片。研究结果表明:采用累积分布函数能够设计出满足光学性能要求的渐进镜片;使用矢高叠加扩展了渐进通道的宽度,保持了像散梯度的平滑过渡,且将最大像散分布在镜片鼻翼两侧;新的子午线光焦度分布函数在拓宽渐进通道宽度下会存在像散梯度变化堆积问题,所以需要将光焦度分布和面型等因素结合考虑,并进行优化。本研究方法为渐进多焦点镜片的子午线光焦度优化设计提供了新的理论。

关键词：光学设计子午线光焦度加宽渐进通道渐进多焦点镜片

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在测量人眼像差中信息融合方法的应用

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光子学报 2009年第6期38卷 1446-1449页

作者：张培茗陈家璧谢海明杨雪曹亮庄松林上海理工大学光学与电子信息工程学院上海理工大学医学光学与视光学研究所上海200093

建立了基于Hartmann-Shack传感器的主客观人眼波前像差测量系统,该系统使用Hartmann-Shack传感器客观测量人眼像差,分别对模拟眼和活体人眼进行了像差测量.同时系统中加入了主观测量人眼像差的部分,该系统能够同时进行客观和主观的像差... 详细信息

建立了基于Hartmann-Shack传感器的主客观人眼波前像差测量系统,该系统使用Hartmann-Shack传感器客观测量人眼像差,分别对模拟眼和活体人眼进行了像差测量.同时系统中加入了主观测量人眼像差的部分,该系统能够同时进行客观和主观的像差测量,实现了使用信息融合的方法对测量结果进行数据处理.并结合了客观测量和主观测量的优点,使用信息融合的方法使测量结果更加合理.

关键词：信息融合波前像差客观测量主观测量 Hartmann—Shack传感器

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基于圆锥曲线参数方程的渐进多焦点镜片设计

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光学学报 2023年第7期43卷 182-190页

作者：詹小蝶项华中王亚琼张云进张欣丁琦慧郑泽希王成张大伟陈家璧庄松林上海理工大学健康科学与工程学院生物医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 上海理工大学上海市介入医疗器械工程研究中心上海200093 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

在渐进多焦点镜片(PAL)的直接设计法中,光焦度轮廓分布对镜片的光学性能至关重要。在子午线上同一曲率变化的基础上,引入不同圆锥曲线方程来描述镜片光焦度轮廓分布。利用椭圆、双曲线、抛物线和圆的定义设定镜片内表面子午线上每个点... 详细信息

在渐进多焦点镜片(PAL)的直接设计法中,光焦度轮廓分布对镜片的光学性能至关重要。在子午线上同一曲率变化的基础上,引入不同圆锥曲线方程来描述镜片光焦度轮廓分布。利用椭圆、双曲线、抛物线和圆的定义设定镜片内表面子午线上每个点曲线的离心率以及开口大小。根据圆锥曲线分布情况加入偏移量,实现远近视区视配点可视区宽度调整。设计、仿真和加工了4块镜片。结果表明,基于双曲线方程计算得到的渐进多焦点镜片的周边最大像散大于1倍加光度(ADD),而基于椭圆方程、圆方程和抛物线方程计算得到的渐进多焦点镜片周边最大像散小于1倍ADD,光学性能更好。当定焦区较大时,基于椭圆方程设计得到的镜片定焦点可视区宽度最接近理论值;当定焦区较小时,基于圆方程设计得到的镜片定焦点可视区宽度最接近理论值。所提方法可为渐进多焦点镜片的优化设计提供新的方案。

关键词：光学设计直接设计法渐进多焦点镜片光焦度分布离心率像散

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基于权重函数优化的渐进多焦点镜片设计

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光学学报 2023年第8期43卷 401-409页

作者：王亚琼项华中詹小蝶张云进丁琦慧张欣郑刚陈家璧王成张大伟庄松林上海理工大学健康科学与工程学院医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学上海介入医疗器械工程技术研究中心上海200093

探究渐进多焦点镜片间接法设计中权重函数和平均曲率分布对镜片光焦度和像散的影响。设计了两组权重函数分布以及平均曲率分布,提出了根据符合度矩阵重置镜片权重分布的优化方法。在相同参数下计算出5组具有不同权重函数和平均曲率分布... 详细信息

探究渐进多焦点镜片间接法设计中权重函数和平均曲率分布对镜片光焦度和像散的影响。设计了两组权重函数分布以及平均曲率分布,提出了根据符合度矩阵重置镜片权重分布的优化方法。在相同参数下计算出5组具有不同权重函数和平均曲率分布的渐进多焦点自由曲面面型。对镜片进行加工和评价测量,实验结果表明:权重函数的形状、面积以及权重值的不同,可对镜片光学性能带来不同方面的优化,且权重函数和平均曲率分布共同影响镜片的光焦度和像散分布。

关键词：光学设计渐进多焦点镜片权重函数曲率分布自由曲面

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亮白光LED结合古典音乐疗法的抗抑郁效果（英文）

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红外与激光工程 2018年第4期47卷 261-266页

作者：王丹妮代玉环程静张大伟王成庄松林上海理工大学光电信息和计算机工程学院上海200093 上海理工大学生物医学与视光学研究所上海200093

通过小鼠实验提出了一种亮白光LED联合古典音乐疗法。遭受过慢性不可预知性应激的小鼠被随机分成3组,均饲养在350 lx、光周期为12小时明亮12小时黑暗的环境中。对照组(C):不做任何处理。五行音乐组(M):每天播放2个小时古典音乐。五行音... 详细信息

通过小鼠实验提出了一种亮白光LED联合古典音乐疗法。遭受过慢性不可预知性应激的小鼠被随机分成3组,均饲养在350 lx、光周期为12小时明亮12小时黑暗的环境中。对照组(C):不做任何处理。五行音乐组(M):每天播放2个小时古典音乐。五行音乐+光照组(M+B):每天播放2小时古典音乐并采用5 000 lx的白光LED照射。30天后用糖水偏爱度测试和强迫游泳实验来评估抑郁程度。与C组相比,M和M+B组的小鼠表现出更短的游泳不动时间和更长的游泳和攀爬时间(p<0.001)。M+B组小鼠的游泳不动时间(52.3±25.18 s)要短于M组(78.9±14.82 s),且差异存在统计学意义(t(9)=3.414,p=0.008<0.05)。亮白光LED联合古典音乐疗法能够提高应激小鼠的活力,具有一定的抗抑郁作用。

关键词：亮白光LED 古典乐抑郁症光周期

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基于显微多光谱成像的临床皮肤鳞癌病理分析

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中国激光 2024年第15期51卷 135-142页

作者：王成杨常兴仰伽仪葛倩倩蔡文强燕昱龄项华中张大伟赵肖庆上海理工大学健康科学与工程学院生物医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学医用光学仪器与设备教育部重点实验室上海200093 上海交通大学医学院附属瑞金医院皮肤科上海200025 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093

皮肤鳞状细胞癌(cSCC)是我国三大皮肤恶性肿瘤之一,病理学诊断目前仍是其临床诊断的金标准。为了提升诊断效率以及降低人工劳动强度,本课题组自主研发了一套自动多光谱显微成像系统。利用该系统获取人体正常皮肤组织与鳞癌组织全切片的... 详细信息

皮肤鳞状细胞癌(cSCC)是我国三大皮肤恶性肿瘤之一,病理学诊断目前仍是其临床诊断的金标准。为了提升诊断效率以及降低人工劳动强度,本课题组自主研发了一套自动多光谱显微成像系统。利用该系统获取人体正常皮肤组织与鳞癌组织全切片的多光谱病理图像,运用随机森林算法与自适应阈值分割法对不同波段的图像进行精确分割并作伪彩色处理,有效地提取出细胞核、大脂滴和角化珠等重要的诊断信息。此外,利用滑动窗口技术设置200×200像素的窗口,计算窗口内的核质比。结果表明,多光谱病理图像经伪彩色处理后显著增强了病理结构的可视化。经量化分析得到正常皮肤组织与cSCC组织的核质比存在显著的统计学差异(P<0.001)。核质比量化的ROC曲线分析也证明了该系统的敏感性与特异性。实验结果表明,该自动多光谱显微成像系统结合图像处理技术,增强了临床病理信息的可视化和量化能力,为提升病理分析的效率和准确率、降低病理诊断的复杂性提供了坚实的技术基础。

关键词：生物医学光学多光谱成像图像分割细胞核质比

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权重函数对渐进镜片设计的影响

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光子学报 2020年第9期49卷 35-43页

作者：高健东项华中李念宁王成郑刚庄松林张大伟上海理工大学生物医学光学与视光学研究所教育部医用光学技术与仪器重点实验室上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学上海市介入医疗器械工程研究中心上海200093 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093

为了研究权重分布函数对镜片设计的影响,在构建最小化模型的基础上,使用样条插值方法对过渡区域权重函数进行处理,设计了三组连接高权重区域和低权重区域的过渡区域变化快慢不同的权重分布函数.根据不同的权重分布函数设计了相应的渐进... 详细信息

为了研究权重分布函数对镜片设计的影响,在构建最小化模型的基础上,使用样条插值方法对过渡区域权重函数进行处理,设计了三组连接高权重区域和低权重区域的过渡区域变化快慢不同的权重分布函数.根据不同的权重分布函数设计了相应的渐进多焦点自由曲面镜片,并进行了仿真、加工及评价.实验结果表明权重分布矩阵对镜片光学性能有影响,曲面的平均曲率和主曲率差的过渡区域权重变化越快,镜片的光学性能越优.因此,使用过渡区域较快变化的权重函数有利于降低镜片周边像散、优化镜片光焦度和散光分布.

关键词：视光学光学设计渐进多焦点镜片权重函数自由曲面像散屈光度

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