Human visual system modeling and simulation

A modelagem computacional do olho humano tem sido largamente estudada por diferentes setores da comunidade científica e tecnológica. Uma das principais razões para esse crescente interesse é a possibilidade de reproduzir propriedades ópticas por meio de simulações computacionais, tornando possível o desenvolvimento de dispositivos eficientes para tratar e corrigir os problemas da visão. Os resultados dessa intensa pesquisa já podem ser observados nos equipamentos para medições de distorções do sistema visual, como os topógrafos de córnea, que sofreram uma rápida evolução nos últimos anos. Diferente do que ocorreu em outras áreas da ciência, como na medicina por exemplo, o aprimoramento dos dispositivos de medição ocular não tem influenciado de forma significativa a modelagem computacional do sistema visual. Como pode ser notado a partir da literatura (Gullstrand, 1909), (Emsley, 1952), (Kooijman, 1983), 4(L.N. Thibos, 1999a), a maioria dos trabalhos descritos ainda emprega modelos puramente teóricos na simulação dos processos visuais, não fazendo uso das informações adquiridas pelos equipamentos modernos desenvolvidos para a oftalmologia. Esse projeto de mestrado explora exatamente esse aspecto ainda pouco investigado da modelagem do sistema visual. Em conjunto com membros do grupo de óptica oftalmológica do Departamento de Física da USP de São Carlos, o projeto propõe um arcabouço computacional que viabiliza a utilização de dados reais «a modelagem e simulação do sistema visual humano. Essa nova abordagem possibilita a investigação individualizada do sistema óptico, possibilitando a construção de novas técnicas as quais possibilitarão inferir dados de vital importância em exames médicos, exames estes anteriormente apenas disponíveis a um alto custo, isto quando existentes.The computational modeling of the human eye has been wide studied for different sectors of the scientific and technological community. One of the main reasons for this increasing interest is the possibility to reproduce optic properties by means of computational simulations, becoming possible the developmcnt of cfíicient devices to treat and to correct the problems of the vision. The results of this intense research alrcady can bc observed in the equipment for measurements of distortions of the visual system, as the corneal topographers, who had suffered a fast evolution in the last years. Different of that it occurred in other areas of science, as in the medicine, for example, the improvement of devices of ocular measurement has not influenced in a significant form the computational modeling of the visual system. As it can bc noticed from literature, (Gullstrand, 1909), (Emslcy, 1952), (Kooijman, 1983), (L.N. Thibos, 1999a),the majority of the described works still uses models purely theoreticians in the simulation of the visual processes, not making use of the information acquired for the developed modern equipment for the ophthalmology. This project explores this aspect still little investigated of the modeling of the visual system. In set with members of the group of ophthalmologic optics of the Department of Physics of the USP/ São Carlos, the project propose a computational sketch that make possible the use of real data in the modeling and simulation of the human visual system. This new boarding make possible the individual inquiry of the optic system, making possible the construction of new techniques used to infer vital data in medicai investigations