相关哈特曼-夏克波前传感器波前重构新方法

对相关哈特曼-夏克波前传感器的波前重构方法进行了研究,提出了一种基于相邻子图像间相对平移量的波前重构新方法。与常用的基于单一参考子图像的波前重构方法相比,新方法的动态范围有了很大提高。在8×8去4角的子孔径划分下,测量离焦波面时,新方法的动态范围可提高约16倍,子孔径数目越多,动态范围提高的倍数也越高。精度分析表明,两种波前重构方法在8×8去4角的子孔径划分下精度相近,在子孔径数目更多时,相邻子图像处理法的波前重构精度低于单一参考子图像法。

目标图像结构和噪声对相关哈特曼-夏克波前传感精度的影响

以空间频谱描述图像结构，以图像灰度起伏的方均根值与噪声方均根值之比表示信噪比，系统分析了目标图像结构和噪声对相关哈特曼-夏克波前传感精度的影响。理论分析表明，两个子图像的相关函数峰值位置的亚像元插值误差等于其各离散频率成分的相关函数峰值位置插值误差的加权平均；相同功率下，低频成分的加权系数较小，高频成分的加权系数与亚像元偏移量有关。一维窄带图像的统计仿真表明，无噪声时，低频成分和接近奈奎斯特频率成分的误差较大，中频成分的误差较小；有噪声时，噪声对高频成分的影响低于低频成分。对典型频谱的32×32图像仿真表明，图像起伏信噪比为2：1时，子图像平移量计算误差约0．03～0．11像元，与无噪声时相比增加不大。

太阳米粒结构相关哈特曼-夏克波前传感模拟研究

基于互相关因子和绝对差分算法以及哈特曼夏克波前传感器的基本原理 ,根据室内模拟太阳米粒结构研究了低对比度扩展目标情况下应用相关哈特曼夏克波前传感器探测波前误差的可行性。结果表明 。

点源信标相关哈特曼-夏克波前传感器光斑偏移测量误差分析

在基于哈特曼-夏克波前传感器(SH-WFS)的自适应光学系统中,通常采用质心算法探测点源信标的子孔径光斑偏移量.然而质心算法探测精度受到诸如减阈值等因素的影响,在低信噪比(SNR)时不能准确估计光斑质心位置,而相关哈特曼算法不需要减阈值,具有更好的鲁棒性.本文在介绍相关SH-WFS基本原理的基础上,通过建立基于点源信标探测的相关SH-WFS算法的随机噪声模型,推导了光斑偏移测量误差表达式,系统分析了光子噪声、CCD读出噪声、背景光子噪声等因素对相关SH-WFS测量误差的影响.并进行了数值仿真及实验,仿真计算及实验结果与理论公式非常符合.

基于液晶光调制器的夏克-哈特曼波前探测技术

微透镜阵列是夏克-哈特曼波前探测器的关键器件。利用液晶器件的空间相位调制特性,可实现微透镜阵列功能,且具有孔径和焦距可变的优点。论述了基于液晶光调制的夏克-哈特曼波前探测校正技术的特征、技术进展、及应用前景。

扩展目标夏克-哈特曼波前传感器的频域迭代算法研究

扩展目标夏克-哈特曼波前传感器(SH-WFS)子图像之间偏移量的计算是影响波前传感精度的关键,通常采用相关算法来实现,并通过抛物线插值达到亚像元精度。子图像间的相对偏移量计算也可采用频域相移量估算的方法进行计算,频域算法还可通过迭代进一步提高算法精度。对频域迭代算法进行了理论分析、仿真和实验研究,结果表明,频域迭代算法在信噪比高于4…1时,具有比抛物线插值法更高的计算精度;在信噪比较低时,与抛物线插值法精度相近。