Preliminary results of a high-resolution refractometer using the Hartmann-Shack wave-front sensor: part I

Preliminary results of a high-resolution refractometer using the Hartmann-Shack wave-front sensor: part I

Alternative title Resultados preliminares com refratrômetro de alta resolução, usando sensor de frente de onda de Hartmann-Shack: parte I
Author Carvalho, Luis Alberto Google Scholar
Romao, Antonio Carlos Google Scholar
Stefani, Marcos Google Scholar
Carvalho, Luiz Antonio Google Scholar
Castro, Jarbas Caiado De Google Scholar
Yasuoka, Fátima Google Scholar
Scannavino Júnior, Francisco Google Scholar
Santos, Juselino Dos Google Scholar
Schor, Paulo Autor UNIFESP Google Scholar
Chamon, Wallace Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Eyetec Equipamentos Oftálmicos Ltda
Universidade Estadual de Maringá
Universidade de São Paulo (USP)
Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Abstract In this project we are developing an instrument for measuring the wave-front aberrations of the human eye using the Hartmann-Shack sensor. A laser source is directed towards the eye and its diffuse reflection at the retina generates an approximately spherical wave-front inside the eye. This wave-front travels through the different components of the eye (vitreous humor, lens, aqueous humor, and cornea) and then leaves the eye carrying information about the aberrations caused by these components. Outside the eye there is an optical system composed of an array of microlenses and a CCD camera. The wave-front hits the microlens array and forms a pattern of spots at the CCD plane. Image processing algorithms detect the center of mass of each spot and this information is used to calculate the exact wave-front surface using least squares approximation by Zernike polynomials. We describe here the details of the first phase of this project, i. e., the construction of the first generation of prototype instruments and preliminary results for an artificial eye calibrated with different ametropias, i. e., myopia, hyperopia and astigmatism.

Neste projeto estamos desenvolvendo instrumento para medidas das aberrações de frente de onda do olho humano usando um sensor Hartmann-Shack. Uma fonte de luz laser é direcionada ao olho e sua reflexão difusa na retina gera frente de onda aproximadamente esférica dentro do olho. Esta frente de onda atravessa os diferentes componentes do olho (humor vítreo, lente, humor aquoso e córnea) trazendo informações sobre as aberrações ópticas causadas por estes componentes. No meio externo ao olho existe sistema óptico formado por uma matriz de microlentes e uma câmera CCD. A frente de onda incide nesta matriz e forma um padrão aproximadamente matricial de spots no plano do CCD. Algoritmos de processamento de imagens são utilizados para detectar os centróides de cada spot e esta informação é utilizada para deduzir a forma da frente de onda usando métodos de aproximação por mínimos quadrados e polinômios de Zernike. Descrevemos aqui detalhes da primeira fase deste projeto, em que foi realizada a construção da primeira geração de instrumentos protótipos e testes preliminares em olho artificial, calibrado com diferentes ametropias, i. e., miopia, hipermetropia e astigmatismo.
Keywords Corneal topography
Ophthalmological diagnostic techniques
Astigmatism
Equipment design
Optometry
Retina
Computer-assisted image processing
Topografia da córnea
Técnicas de diagnóstico oftalmológico
Astigmatismo
Desenho de equipamento
Optometria
Retina
Processamento de imagem assistida por computador
Language English
Date 2003-06-01
Published in Arquivos Brasileiros de Oftalmologia. Conselho Brasileiro de Oftalmologia, v. 66, n. 3, p. 261-268, 2003.
ISSN 0004-2749 (Sherpa/Romeo)
Publisher Conselho Brasileiro de Oftalmologia
Extent 261-268
Origin http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27492003000300002
Access rights Open access Open Access
Type Article
SciELO ID S0004-27492003000300002 (statistics in SciELO)
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/1718

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Name: S0004-27492003000300002.pdf
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Format: PDF
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