Fizyka Techniczna - Optometria - II stopień - mgr

Transkrypt

1 Fizyka Techniczna - Optometria - II stopień - mgr Lp Temat pracy dyplomowej Opis Opiekun Niekoherentne dodawanie fal spolaryzowanych budowa i testowanie stanowiska pomiarowego Przykłady wykorzystania teorii eikonału do optymalizacji klasycznych układów optycznych Obliczenia obrazów Purkiniego dla modelu oka z wszczepioną soczewką wewnątrzgałkową zestawienie oraz testowanie stanowiska studenckiego do wyznaczania wypadkowego stanu dr hab. Piotr Kurzynowski i stopnia polaryzacji sumy niekoherentnych fal płaskich. Praca polegająca na zaimplementowaniu algorytmu optymalizacyjnego przy użyciu systemu CAS (Computer Algebra System) takim jak na przykład Maple lub Mathematica. Praca jest wymagająca. dr hab. Jan Masajada Będzie realizowana przy wsparciu merytorycznym ze strony dr. C. Velzla emerytowanego pracownika Centralnego Laboratorium Technologicznego firmy Philips. Przeprowadzenie symulacji koherentnej tomografii optycznej dla soczewki ocznej o gradientowym współczynniku załamania oraz zbadanie wpływu dr inż. Damian Siedlecki zmian poszczególnych parametrów soczewki na obraz OCT. Wymagana DOBRA znajomość MATLABa Temat jest proponowany dla studenta (imię i nazwisko): Opinia Komisji / NIE

2 4 Symulacja koherentnej tomografii ocznej dla wyizolowanej soczewki optycznej o gradientowym rozkładzie współczynnika załamania (praca magisterska) Symulacje i obliczenia (2D i/lub 3D) obrazów Purkiniego dla modelu oka z wszczepioną soczewką wewnątrzgałkową mające na celu wyznaczenie zależności pomiędzy współrzędnymi czwartego i piątego obrazu Purkiniego a lokalizacją i orientacją soczewki wewnątrzgałkowej. Wymagana dobra znajomość metod obliczeniowych w optyce (do zastosowania w pakietach Matlab, MathCAD lub podobnych). dr inż. Damian Siedlecki 5 Wyznaczenie rozkładu współczynnika załamania w soczewce ocznej na podstawie eksperymentalnych danych uzyskanych za pomocą koherentnej tomografii optycznej (OCT) Wykorzystanie zaawansowanych metod obliczeniowych do wyznaczenia optymalnego rozkładu współczynnika załamania w wyizolowanej soczewce ocznej w odniesieniu do danych eksperymentalnych uzyskanych metodą OCT. Wymaga DOBRA znajomość MATLABa. dr inż. Damian Siedlecki 6 Zaprojektowanie i wykonanie stanowiska pomiarowego do badania funkcji wrażliwości na kontrast w domenie czasowej (Temporal Contrast Sensitivity Function) Celem jest zaprojektowanie i wykonane stanowiska eksperymentalnego, które powinno umożliwić zmierzenie krytycznej częstotliwości migotania (flickering frequency) przy różnych kontrastach sygnału świetlnego dr hab. Marek Zając

3 7 8 Opracowanie teoretyczne i numeryczne modelu funkcji wrażliwości na kontrast (CSF) w oparciu o koncepcję kanałów czasowoprzestrzennych Opracowanie modelu numerycznego oka z niejednorodnościami optycznymi Należy zapoznać się z hipotezami dotyczącymi przesyłania informacji wzrokowej od oka do kory mózgowej i istniejącymi modelami matematycznymi funkcji wrażliwości na kontrast a następnie opracować model numeryczny opisujący zależność CSF od wybranych czynników opisujących tor wzrokowy. Wykorzystując typowy program do przeliczania biegu promieni w układzie optycznym (ZEMAX, OSLO) należy opracować model oka zawierający lokalne niejednorodności amplitudowo-fazowe (zaćma, męty z ciele szklistym) oraz lokalne odstępstwa kształtu rogówki. dr hab. Marek Zając dr hab. Marek Zając

4 9 Wpływ wzdłużnego ruchu głowy i pulsacyjnego ruchu gałki ocznej w układzie interferometru z poprzecznym przesunięciem czoła fali na widmo Fouriera obrazów prążkowych. Wstęp: Techniki interferencyjne należą do bardzo czułych pomiarów i wymagają, aby badane obiekty były stabilne. Gałka oczna wykonuje ciągłe, szybkie i złożone mikroruchy [1]. Ruchy pulsacyjne gałki ocznej powodują przemieszczenie rogówki wzdłuż osi widzenia. Nie bez znaczenia pozostaje też ruch głowy zwiazany z oddychaniem. W pomiarach powierzchni filmu łzowego oka ludzkiego stabilizowana jest głowa, za pomocą specjalnego stabilizatora, oraz stosowany jest fiskator, w celu skupienia wzroku na jeden punkt podczas pomiaru [2]. Zarówno ruch głowy jak i gałki ocznej mają wpływ na zmianę odległości obiekt badany obiektyw układu interferometru. Wraz ze zmianą położenia głowy i gałki ocznej wzdłuż osi układu optycznego interferometru LS [3], zmienia się nachylenie i częstość prążków interferencyjnych na rejestrowanych interferogramach. Zmiana częstości prążków wpływa na kształt pierwszego rzędu widma Fouriera interferogramu, co może mieć wpływ na wartość liczbową miary M2 [2], która jest używana do oceny jakości filmu łzowego. Sama zmiana nachylenia prążów powoduje zmianę położenia Dr inż. Dorota Szczęsna

5 10 Analiza wpływu obecności soczewki kontaktowej na częstotliwość mrugania. Wstęp: Użytkowanie soczewek kontaktowych może mieć wpływ na maruganie i dystrubucje /kinetykę filmu łzowego na oku [2]. Dokonano pomiarów kinetyki filmu łzowego za pomocą techniki interferencyjnej (LSI) i szybkim wideokeratoskopem (HSV). Pacjenci jednego dnia badani byli bez soczewki kontaktowej, drugiego i trzeciego dnia z soczewką kontaktową na jednym oku. Cel: Porównanie częstotliwości mrugania oraz kinetyki i jakości filmu łzowego na jednym oku podczas braku soczewki kontaktowej oraz w obecności soczewki na oku towarzyszącym. Zadania do wykonania: Opracowanie algorytmu analizy długości i częstości mrugania w zarejestrowanych sekwencjach wideo. Opracowanie statystyczne wyników.wymagane umiejętności: znajomość środowiska MATLAB lub chęć jego nauczenia się. Znajomośc lub chęć nauczenia się podstaw testowania hipotez statystycznych oraz analizy regresji w środowisku Excel. Dr inz. Dorota Szczęsna

6 11 Punkt świecący odwzorowany jest przez układ optyczny oka na siatkówce w obraz postaci Punktowej Funkcji Rozmycia (PSF). Siatkówka oka tworzy w dołku środkowym zbiór dyskretnych czopków rejestrujących obraz. Dokładność odwzorowania obrazu jest ograniczona i zależy od gęstości rozłożenia czopków (twierdzenie o Numeryczne modelowanie próbkowaniu). Oko w odróżnieniu od innych wpływu rozkładu czopków w układów optycznych wykonuje bardzo szybkie, dołku środkowym na zdolność losowe, fiksacyjne ruchy obrotowe o niewielkiej rozdzielczą oka z amplitudzie, które mają znaczny wpływ na uwzględnieniem szybkich, odwzorowanie obrazu przez siatkówkę poprzez losowych ruchów gałki ocznej losowe omiatanie obrazu na dyskretnie rozłożonych czopkach. Amplituda, prędkość oraz kierunek omiatania obrazu mają znaczny wpływ na jakość rejestrowanego przez siatkówkę obrazu. Celem pracy byłoby więc zamodelowanie wpływu parametrów losowych ruchów obrotowych gałki ocznej na jakość odwzorowania obrazu prof. Henryk Kasprzak

7 12 Opracowanie algorytmu obliczania zmian geometrii źrenicy oka z kamery CCD oraz przeprowadzenie pomiarów. Kamera CCD z odpowiednio dużym powiększeniem pozwala z dobrą dokładnością rejestrować sekwencje obrazów źrenicy oka ludzkiego. Wielkość i kształt źrenicy podlega ciągłym fluktuacyjnym zmianom. W pracy należy zarejestrować sekwencję obrazów źrenicy oka (czarny obszar na tle jaśniejszej tęczówki) i opracować algorytm opisu wielkości i kształtu źrenicy oka. Algorytm należy przetestować na konkretnej zarejestrowanej sekwencji obrazów źrenicy oka i przeanalizować jak zmienia się wielkość i kształt źrenicy oka przy stałym oświetleniu tła. Praca dotyczy zastosowania wideokeratometru MEDMONT do dynamicznego pomiaru krzywizny i mocy optycznej rogówki oka podczas oświetlania pulsującym źródłem światła drugiego oka, nie podlegającego pomiarowi. Wskutek konsensualności reakcji źrenicznych rozmiary źrenic obu oczu będą podlegać zmianom. Należy się spodziewać, że zmiana napięcia mięśni źrenicy podczas reakcji źrenicznej będzie powodowała zmianę geometrii przedniego odcinka oka w obrębie rąbka rogówki. Taka zmiana z kolei może się przenosić na zmiany geometrii i mocy optycznej rogówki. Należy więc wykonać serię sekwencji pomiarowych i przygotować na wykresach ewentualne wartości zmian krzywizny i mocy optycznej rogówki. prof. Henryk Kasprzak 13 Pomiar zmian topografii rogówki oka przy pulsacyjnym oświetleniu drugiego oka prof. Henryk Kasprzak

8 Pomiar orientacji i wartości przemieszczenia wierzchołka rogówki w stosunku do środka źrenicy podczas reakcji źrenicznej Badania porównawcze szerokości kąta przesączania za pomocą OCT Visante u pacjentów przed i po operacji usunięcia soczewki. Ocena czułości na kontrast przed i po zabiegu usunięcia soczewki z wszczepieniem soczewki sztucznej Praca zastosowania wideokeratometru MEDMONT do rejestracji zmian rozmiarów źrenicy oka podczas oświetlania pulsującym źródłem światła drugiego oka, nie podlegającego pomiarowi. Wskutek konsensualności reakcji źrenicznych rozmiary źrenic obu oczu będą podlegać zmianom. Wideokeratometr rejestruje obraz źrenicy oka podczas pomiaru oraz położenie wierzchołka rogówki. Należy zatem opisać ilościowo wielkość i położenie źrenicy oka oraz położenie w stosunku do zmiennej wielkości źrenicy oka jak zmienia się położenie wierzchołka rogówki oka. Opis pracy : student samodzielnie badania szerokość kąta tęczówkowo- rogówkowego przed i po zabiegu. Badanie jest niebolesne i nieinwazyjne, do jego wykonanie konieczne jest nabycie umiejętności obsługi urządzenia. Analiza wyników, wnioski oraz zastosowanie praktyczne. Badanie wykonane samodzielnie przy użyciu analizatora funkcji wzrokowych, niebolesne i nieinwazyjne.analiza wyników, porównanie uzyskanych rezultatów zależnie od rodzaju implantowanej soczewki. prof. Henryk Kasprzak dr med. Małgorzata Mulak dr med. Małgorzata Mulak

9 17 Porównanie zmian w badaniu HRT oraz w badaniu pola widzenia przy pomocy polomierza HEP. Badanie HRT pozwala na nieinwazyjną i powtrzalną analizę tarczy n.wzrokowego, natomiast sprzężony z tym urządzeniem polomierz HEP jest jednym z niewielu na świecie i pozwala na wczesne wykrycie jaskrowych ubytków w polu widzenia, poprzez testowanie tzw.dużych komórek zwojowych. Ze względu na innowacyjny charakter badania praca mogłaby mieć unikatowy charakter dr med. Małgorzata Mulak Porównanie zmian w polu widzenia przy pomocy polomierza Octopus ( lub Medmonda)oraz polomierza HEP dr med. Małgorzata Mulak

10

11

12

13

14

15

16

17