یک روش پیش خنثی سازی تصاویر دیجیتال مبتنی بر دیکانولوشن تغییرات کلی و مقایسه ی آن با دیکانولوشن وینر، جهت بهبود کارکرد بینایی در حضور ابیراهی های اپتیکی چشمی مرتبه ی بالا

بینایی طبیعی جهت تعامل بهینه با لوازم فراگیر دیجیتال ضروری می باشد. ابیراهی های اپتیکی چشمی مرتبه ی بالا (HOA یا Higher order aberrations)، یکی از عوامل مهم تخریب تصویر در بیمار ان مبتلا به قوز قرنیه، ناخنک و یا آستیگمات نامنظم می باشد. این ابیراهی ها اغلب با راه های مرسوم درمان خطا های اپتیکی مانند عینک، لنز تماسی و جراحی های فتورفرکتیو مثل لیزیک، یا قابل اصلاح نمی باشند و در دسترس نیستند و یا پرهزینه می باشند. یک روش جدید مطرح شده جهت اصلاح ابیراهی های مرتبه ی بالا، استفاده از پیش خنثی سازی (Pre-compensation) تصویر بر روی نمایشگر رایانه می باشد، تا هنگامی که فرد به تصویر می نگرد آن را بدون ابیراهی مرتبه ی بالا درک کند. در این پژوهش، هدف استفاده از الگوریتم دیکانولوشن تغییرات کلی (Total variation deconvolution) جهت پیش خنثی سازی و مقایسه ی آن با روش مبتنی بر دیکانولوشن وینر (Wiener deconvolution) جهت افزایش کارکرد بینایی فرد بود.

برای شبیه سازی از نرم افزار MATLAB استفاده شد و ابیراهی های اپتیکی مرتبه ی بالا با کمک ضرایب زرنیک (سیستم تک-ایندکس) از مرتبه ی 6 تا 20 شبیه سازی شداند و قطر مردمک 4 میلی متر فرض شد. این میزان، حداقل خطای جذر میانگین مربع ها (Root mean square یا RMS) در ابیراهی های آزموده شده ی بالاتر از 35/0میکرومتر می باشد.

نسبت استرل (Strehl ratio) در روش پیش خنثی سازی تغییرات کلی نزدیک به روش وینر بود. در ضمن زمان اجرای الگوریتم دیکانولوشن تغییرات کلی نیز حدود 20 درصد سریع تر ازالگوریتم دیکانولوشن وینر بود.

شبیه سازی ها نشان داد که پیش خنثی سازی بر اساس دیکانولوشن تغییرات کلی، یک روش سریع و کارا جهت پیش خنثی سازی تصویر می باشد و باعث بهبود کیفیت تصویر تشکیل شده بر روی شبکیه ی فرد خواهد شد. یک مزیت دیگر استفاده از الگوریتم تغییرات کلی امکان بهینه سازی آن با تغییر تنها یک پارامتر است.