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专利号: 2016102446406
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于遗传算法的渐进多焦点眼用镜片的设计方法,其特征在于确定镜片表面矢高的轮廓线簇 由拉普拉斯方程的数值解构建,所述拉普拉斯方程的边界条件采用遗传算法自动寻优得到,包括如下步骤:(1)根据拉普拉斯方程的数值解构建渐进多焦点眼用镜片的轮廓线簇 ,关于轮廓线簇 的拉普拉斯方程,其边界设定为与镜片圆周相切的正方形边界,在所述正方形边界的四条边界线上选取N个控制点,每个控制点ui赋于一个控制点参数变量 ,依次排列构成一个N维控制点参数向量 ;每个控制点ui满足:  ,由此建立向量 与轮廓线簇 边界上u之间的关系式,其中,h为镜片上视远参考点到视近参考点的垂直距离,L为镜片上视远参考点到镜片中心之间的垂直距离;控制点参数向量 对应于遗传算法的遗传个体;

(2)建立遗传算法的目标函数 与镜片的光焦度和散光分布之间的关系式:

其中, 为镜片远用区、近用区、渐变通道、低散光区和高散光区中的最大散光值读数,最大散光值设计目标值 , 和 为配镜处方参数,分别为视远参考点和视近参考点的光焦度, 为最大散光值设计目标值系数, 取值在0.75~1之间;

 分别为远用区、近用区、渐变通道、低散光区和高散光区各区域中的散光读数的平均值;   分别依次对应为远用区、近用区和渐变通道三个区域的光焦度读数平均值,远用区光焦度设计目标值 ;近用区光焦度设计目标值 ;渐变通道光焦度设计目标值  ,为渐变通道上的点到视远参考点的距离;

为相对应的各项的加权系数,取值范围在0~1之间,其中, 分别为散光加权系数, 分别为光焦度差异加权系数;

(3)由随机函数产生20~40个控制点参数向量 ,构成遗传算法的一个种群,由向量与轮廓线簇 边界上u之间的关系式,得到一系列初始边界条件;

(4)依据数值方法求解拉普拉斯方程得到的轮廓线簇  进而计算得到的渐进多焦点眼用镜片的初始表面矢高,得到镜片的光焦度和散光分布;

(5)依据步骤(2)建立的遗传算法的目标函数 与镜片的光焦度和散光分布之间的关系式,计算目标函数 的值,将得到的目标函数 的值变换为遗传算法中给出的适应度函数,对进化种群进行遗传算法的选择、交叉和变异操作,生成新一代的种群,将得到的新种群转化为控制点参数向量 ,并由 与边界上u之间的关系式,确定新的边界条件;

(6)判断所得到的目标函数值与前一目标函数值的绝对差;若大于设定值 ,则重复步骤(4)~(6);若小于设定值 ,则结束循环,得到符合设计目标的渐进多焦点眼用镜片的表面矢高。

2.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的渐进多焦点眼用镜片的设计方法,其特征在于:拉普拉斯方程的边界条件由控制点的u值采用三次样条插值得到。

3.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的渐进多焦点眼用镜片的设计方法,其特征在于:参数向量 的维数N取值范围为16~40。

4.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的渐进多焦点眼用镜片的设计方法,其特征在于:取值为0.1~0.01之间的一个值。