ENMASCARAMIENTO Y CODIFICADO DE LA FASE PARA MEJORA DE IMAGEN – ECOFI – PROYECTOS DE GENERACIÓN DE CONOCIMIENTO 2024
Convocatoria: Generación de Conocimiento Científico-Técnico y Desarrollo Experimental
Duración do 01 de setembro de 2025 ao 31 de agosto de 2028 (35 meses) Actual
FINANCIACIÓN: 100.000,00 €
De ámbito nacional. Con carácter público. Outorgouse en réxime de concorrencia competitiva.
Programa: Investigación y Desarrollo Experimental
Subprograma: Generación Conocimiento C. y T. y Desarrollo Experimental
RESUMEN
ECOFI se basa en el conocimiento, los resultados y las colaboraciones desarrolladas en nuestros proyectos anteriores centrados en técnicas de codificación de frente de onda (WFC) y sus aplicaciones. Hemos propuesto nuevos tipos de elementos ópticos de enmascaramiento de fase que proporcionan un cierto grado de insensibilidad a las aberraciones presentes en el frente de onda o en el sistema óptico. Demostramos el uso oftálmico de estos elementos de fase para corregir la presbicia y/o los errores refractivos. Además, adquirimos habilidades en el montaje experimental y el postprocesado de imágenes de sistemas ópticos basados en WFC, lo que nos permitió implementar la técnica de WFC en un banco óptico para obtener
imágenes distorsionadas por aberraciones oculares. Este avance resultó de colaboraciones con la Universidad de Arizona para la fabricación de láminas de fase y con la Universidad de Tulancingo para el desarrollo de software de post-procesado.
El objetivo principal del proyecto propuesto es avanzar en el conocimiento de los elementos ópticos de enmascaramiento de fase (PMOE), con un interés particular en aquellos que proporcionan una función de transferencia óptica (OTF) con baja dependencia de las aberraciones ópticas de alto orden. El diseño de estos PMOE se basa en la familia de Polinomios Jacobi-Fourier (JFP), que ofrecen más flexibilidad que los Polinomios de Zernike, comúnmente utilizados. La insensibilidad de la OTF a las aberraciones contribuye a extender la profundidad de enfoque del sistema y a reducir el desenfoque causado por estas aberraciones. El grado de insensibilidad y la calidad de la imagen dependen de la combinación lineal seleccionada de
JFP. En este sentido, también exploraremos la combinación de JFP con patrones difractivos para ampliar las posibilidades de los PMOE. El campo de aplicación de estos elementos es extenso.
En este proyecto, nos centraremos en aplicaciones oftálmicas y en la obtención de imágenes de alta resolución (HRI) en presencia de aberraciones dinámicas, particularmente para la imagen del fondo de ojo y la imagen solar. Los PMOE propuestos permitirán diseñar lentes de contacto (LCs) y lentes intraoculares (LIOs) para mejorar la calidad visual en presencia de aberraciones de alto orden (como las presentes en ectasias corneales clínicas y subclínicas), presbicia o errores refractivos. La versatilidad de los diseños permitirá crear LCs y LIOs que compensen la aberración cromática, aumenten la tolerancia a desalineaciones, cambios en el diámetro pupilar y errores en la selección de la potencia de la lente. Estos nuevos diseños
serán probados en sujetos. En el campo de la HRI con aberraciones dinámicas, el PMOE adecuado permitirá el uso de la técnica de WFC para obtener HRI en tiempo real del fondo de ojo o del sol con sistemas ópticos más simples en comparación con óptica adaptativa o deconvolución ciega, que requieren configuraciones complejas y costosas.
Esperamos que los avances en el desarrollo de nuevos diseños de PMOE beneficien no solo a las aplicaciones oftálmicas/oftalmológicas y a los telescopios de observación terrestre, sino también a otros campos donde la extensión de la profundidad de foco o la obtención de imágenes de alta resolución en presencia de aberraciones dinámicas sean cruciales, como la vigilancia/seguridad, el procesamiento láser y la microscopía.
