Fiziológiailag pontos statisztikus modell kifejlesztése az emberi szem képalkotási tulajdonságainak számítógépes szimulációjához

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Developing a physiologically accurate statistical model for the computer simulation of the human eye's imaging properties
Típus: 
BSc szakdolgozat téma - alkalmazott fizika
BSc szakdolgozat téma - fizikus
Félév: 
2019/20/2.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Erdei Gábor
Email cím: 
erdei@eik.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
TTK, Fizika Intézet, Atomfizika Tanszék
Beosztás: 
docens
Hallgató: 
Név: 
Kócziás Veronika
Képzés: 
Fizika BSc - fizikus
Elvárások: 

Angol nyelvtudás fontos. Jó absztrakciós készség, alapvető optikai ismeretek szükségesek. Interdiszciplináris szemlélet, önállóság. Programozási jártasság (elsősorban script-jellegű makrók készítéséhez).

 

Leírás: 

Az átlagos emberi szem optikai szimulációjára számos modell létezik a szakirodalomban. Egyesek a fényszórási tulajdonságokra, mások a színérzékelési, megint mások a széles látóterű vizsgálatra, balesetvédelemre stb. koncentrálnak. A szürkehályogműtétek során beültetésre kerülő műszemlencsék (intraocular lens, IOL) tervezéséhez és analíziséhez olyan modellre van szükség, amely a foveális (azaz a látótér közepén lévő legnagyobb felbontást biztosító) képalkotást tudja szimulálni geometriai optikai és skalár diffrakciós eszközökkel. Természetesen ilyen modellek is léteznek, azonban sajnálatos módon mindegyiknek van valami hibája: vagy paraxiális, vagy szférikus, vagy monokromatikus esetre korlátozódik csak az érvényességi területük. Ebből adódott az igény egy olyan szemmodell kialakítására, amely kb. ±0,5°-os tárgyszög-tartományban képes a szem modellezésére, korszerű szemorvosi mérésekből nyert paraméterek figyelembevételével.

 

A 2014-2018. között folytatott VKSZ-12-1-2013-80 sorszámú „A szürkehályog hatékony gyógyítását elősegítő orvostechnikai kutatás-fejlesztések” című projekt keretén belül az Atomfizika Tanszéken kidolgoztak egy olyan szemmodellt (BME-3A), amelyik Zemax OpticStudio tervezőkörnyezetben, átlagos látásélességű, egészséges fiatal szemek esetére megvalósítja a fenti célt, de a minden élő szemben más módon jelenlévő maradék képalkotási hibákat (törőerőhiba, asztigmatizmus, kóma, szférikus aberráció stb.) egyetlen mesterséges, kismértékű retina-defókusz alkalmazásával veszi figyelembe. Ennek az a következménye, hogy bár a kalibrációval beállított modell rendkívül pontos, még nem lehet IOL tervezésre használni, mert a retina nem az éleslátás pozíciójában van, hanem kissé hátrébb. A fix egyirányú defókuszt úgy lehet kiváltani, hogy az éleslátás pozíciójában lévő retinára szimmetrikus eloszlás szerint különböző mértékű és előjelű defókuszt generálunk, majd a kapott eredményeket inkoherensen összegezzük, ezzel modellezve a különböző emberek független szemének statisztikáját, és azok átlagos képminőségét.

 

A hallgató feladata a meglévő BME-3A szemmodell átalakítása, makrók készítése a különböző kiértékelési módok kiszámításához (MTF, PSF stb.), az optimális defókuszstatisztika meghatározása és a modell bekalibrálása szakirodalmi adatok alapján.

 

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva