یک روش پیش‌خنثی‌سازی تصاویر دیجیتال مبتنی بر دیکانولوشن تغییرات کلی و مقایسه‌ی آن با دیکانولوشن وینر، جهت بهبود کارکرد بینایی در حضور ابیراهی‌های اپتیکی چشمی مرتبه‌ی بالا

مقدمه: بینایی طبیعی جهت تعامل بهینه با لوازم فراگیر دیجیتال ضروری می‌باشد. ابیراهی‌های اپتیکی چشمی مرتبه‌ی بالا (hoa یا higher order aberrations)، یکی از عوامل مهم تخریب تصویر در بیمار‌ان مبتلا به قوز قرنیه، ناخنک و یا آستیگمات نامنظم است. این ابیراهی‌ها اغلب با راه‌های مرسوم درمان خطا‌های اپتیکی مانند عینک، لنز تماسی و جراحی‌های فتورفرکتیو مثل لیزیک، یا قابل اصلاح نمی‌باشند و در دسترس نیستند و یا پرهزینه می‌باشند. یک روش جدید مطرح ‌شده جهت اصلاح ابیراهی‌های مرتبه‌ی بالا، استفاده از پیش‌خنثی‌سازی (pre-compensation) تصویر بر روی نمایشگر رایانه می‌باشد تا هنگامی که فرد به تصویر می‌نگرد آن‌را بدون ابیراهی مرتبه‌ی بالا درک کند. در این پژوهش، هدف استفاده از الگوریتم دیکانولوشن تغییرات‌ کلی (total variation deconvolution) جهت پیش‌خنثی‌سازی و مقایسه‌ی آن با روش مبتنی بر دیکانولوشن وینر (wiener deconvolution) جهت افزایش کارکرد بینایی فرد بود. روش‌ها: برای شبیه‌سازی از نرم‌افزار matlab استفاده شد و ابیراهی‌های اپتیکی مرتبه‌ی بالا با کمک ضرایب زرنیک (سیستم تک-ایندکس) از مرتبه‌ی 6 تا 20 شبیه‌سازی شدند و قطر مردمک 4 میلی‌متر فرض گردید. این میزان، حداقل خطای جذر میانگین مربع‌ها (root mean square یا rms) در ابیراهی‌های آزموده‌شده‌ی بالاتر از 0.35میکرومتر می‌باشد. یافته‌ها: نسبت استرل (strehl ratio) در روش پیش‌خنثی‌سازی تغییرات کلی نزدیک به روش وینر بود. در ضمن زمان اجرای الگوریتم دیکانولوشن تغییرات کلی نیز حدود 20 درصد سریع‌تر ازالگوریتم دیکانولوشن وینر بود. نتیجه‌گیری: شبیه‌سازی‌ها نشان داد که پیش‌خنثی‌سازی بر اساس دیکانولوشن تغییرات کلی، یک روش سریع و کارا جهت پیش‌خنثی‌سازی تصویر می‌باشد و باعث بهبود کیفیت تصویر تشکیل‌شده بر روی شبکیه‌ی فرد خواهد شد. یک مزیت دیگر استفاده از الگوریتم تغییرات کلی امکان بهینه‌سازی آن با تغییر تنها یک پارامتر است.