人通过双眼来观察外部世界。双眼视觉并非单眼信息的简单叠加，与单眼视觉相比，它能够使人具有精细的立体视觉，获得对三维空间的感知能力。另外，双眼叠加作用能够降低视感觉阈值，从而增强人的视觉功能。双眼视觉研究对认识人类神经系统机制、弱视发病机制及治疗以及三维立体显示等诸多领域均有着重要的价值。自适应光学技术能够对人眼波前像差进行实时测量及矫正。如果在矫正人眼像差前后对人的视觉功能进行测试，那么就能分析出像差对该视觉功能的影响。因此，自适应光学技术在视觉研究中得到了广泛的应用，但大多数研究均局限在单眼视觉。单眼自适应光学系统显然无法满足对像差与双眼视觉功能研究的需要。本文从双眼视觉研究的特点和意义的角度出发，论述了双眼自适应光学视觉仿真器研制的必要性及其在国内外的相关研究进展，并简要介绍了视觉生理、人眼光学、自适应光学以及视觉心理物理的基本理论和概念，详细分析了双眼自适应光学视觉仿真器的设计、标定以及有效性验证过程，并针对双眼视觉中的双眼叠加作用，从不同背景亮度、双眼视差以及噪声背景等三个方面深入研究了人眼像差的影响。具体工作内容如下：（1）双眼自适应光学视觉仿真器的系统设计、标定及实验验证。首先，从双眼像差的测量，双路自适应光学系统实时并行控制以及视觉刺激显示装置三个方面对系统设计过程进行了描述，给出了双眼自适应光学系统的设计方案及理论设计指标；其次，对系统整体性能进行了标定，计算了激光安全辐射剂量，验证了双路像差测量的一致性并阐述了双眼像差的特点，分析并实际测试了双路自适应光学系统的闭环性能及像差矫正效果，结果表明双眼自适应光学系统能够很好地满足双眼像差实时矫正的要求；再次，对双路光学系统的光轴不平行度进行了调整，使满足双目光学仪器的光轴不平行度要求；校验了视觉刺激显示装置的性能，满足了视觉显示装置线性度的要求；最后，通过一组对比敏感度函数的测试实验验证了系统的整体有效性。（2）利用双眼仿真器测量了两种不同亮度条件下人眼像差对双眼对比敏感度和双眼叠加作用的影响。实验结果表明自适应光学矫正使得双眼对比敏感度函数呈现出各个频率上的整体升高，然而在两种亮度条件下，双眼对比敏感度收益与单眼相比均无统计上的显著差异。对于中高频信号（8、16cpd），单双眼的自适应光学矫正收益均随亮度的升高而升高。对于本文测试的三种信号频率（2、8和16cpd），在高亮度条件下自适应光学矫正对双眼叠加作用无显著影响。（3）研究了自适应光学像差矫正对不同视差状态下的双眼对比敏感度阈值的影响，提出了双眼对比度阈值与双眼视差间函数关系的非线性模型，并对实验结果进行了拟合，拟合结果证明该模型能够对实验数据进行定量的解释。结果证实了视觉系统在对具有一定视差对比度信号进行双眼整合的过程中存在一种与信号对比度和视差有关的非线性机制。从人眼光学的角度为不同视差状态下的双眼对比度叠加的非线性机制提供了直接证据，有助于增强双眼对比度信号整合方面的认识。（4）研究了人眼像差对噪声背景下对比度信号检测的影响，同时设计实验对比了单眼和双眼状态下的测试结果，观察了人眼像差对双眼叠加作用的影响。在外部噪声水平较低时，人眼像差可使得对比度信号检测性能变差；在外部噪声水平足够高时，则可能提高对比度信号的检测性能。在线性放大模型和对比度增益控制机制的框架下，对上述现象进行了分析，发现高噪声水平下像差之所以能够提高检测性能是因为它对噪声掩蔽的整体衰减高于对信号能量衰减，而噪声掩蔽作用是决策变量的随机性和通道间的抑制作用的共同结果。人眼像差对于高噪声背景下的信号对比度检测任务是有益的，且像差的存在也抑制了高噪声背景下双眼叠加作用的衰减。