一种基于光学稀疏子孔径区域内标准正交多项式计算进行重构波前的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光学稀疏子孔径区域内标准正交多项式计算进行重构波前的方法。首先把第一个Zernike多项式作为稀疏子孔径区域内正交多项式的第一个，将第i个Zernike多项式去除其在稀疏子孔径区域内正交多项式的前i‑1上的投影，得到的残差作为稀疏子孔径区域内正交多项式的第i个，并对其进行归一化处理直到得到N个稀疏子孔径区域内标准正交基，然后，利用N个稀疏子孔径区域内标准正交基对波前相位数据进行重构。本发明专利技术解决了圆Zernike在稀疏子孔径区域的非正交性问题。

A method of reconstruction of wavefront based on the standard orthogonal polynomial calculation in the region of Optical Sparse subaperture region

The invention discloses a method for reconstructing the wavefront based on the standard orthogonal polynomial calculation in the area of Optical Sparse subaperture. The first Zernike polynomial as the sparse sub aperture area orthogonal polynomial of the first one, will be the first I Zernike removal in the orthogonal polynomial sparse sub aperture area before the I 1 polynomial projection on the residuals obtained as a I sparse sub aperture area orthogonal polynomial, and the normalized until N sparse sub aperture area orthonormal basis, then, to reconstruct the wavefront phase of the N data using the sparse sub aperture area standard orthogonal basis. The invention solves the problem of non orthogonality of circular Zernike in the region of sparse subaperture.

【技术实现步骤摘要】
一种基于光学稀疏子孔径区域内标准正交多项式计算进行重构波前的方法
本专利技术属于波前检测领域，具体涉及一种基于光学稀疏子孔径区域内标准正交多项式计算进行重构波前的方法。
技术介绍
在光学元件的检测技术中，对离散化的波前数据进行拟合分析从而得到所关注的信息是数据处理阶段的重要部分，其本质是利用合适的数学波前函数来拟合离散的采样数据，拟合的波前与实际波前残差尽可能小。模式法是基于待求波面相位建立正交函数系的解析模型，用最小二乘法求出模型的各项系数。大多数情况下，检测的光学元件具有圆形光瞳或通光孔，反射或透射的波前总是趋于光滑且连续的，所以，常采用模式法进行检测，在圆域内选用Zernike多项式作为基底函数进行波前数据拟合，因为它在单位圆上加权正交，函数正交的性质使其系数相互独立，有利于消除偶然误差的影响，并且Zernike系数能与Seidel像差建立联系。Zernike多项式是一组定义在单位圆连续区域内的完备正交基。在圆域进行采样时，常采用Zernike多项式进行波前重构。本专利技术公开了当数据的采样区域不再是圆域，而是稀疏子孔径阵列时，在圆域Zernike的基础上构造在稀疏子孔径区域内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光学稀疏子孔径区域内标准正交多项式计算进行重构波前的方法，其特征在于：它按以下步骤实现：步骤一，确定所要计算的稀疏子孔径区域内正交多项式的个数N，即波前重构的阶数；步骤二，同样取N个单位圆内归一化的Zernike多项式，表示为{Zi(x，y)}；步骤三，将第一个Zernike多项式作为稀疏子孔径区域内正交多项式的第一个；步骤四，将第二个Zernike多项式去除其在稀疏子孔径区域内正交多项式的第一个上的投影，得到的残差作为稀疏子孔径区域内正交多项式的第二个；步骤五，将第三个Zernike多项式去除其在稀疏子孔径区域内正交多项式的第一个和第二个上的投影，得到的残差作为稀疏子孔径区域内正交多...

【技术特征摘要】
1.一种基于光学稀疏子孔径区域内标准正交多项式计算进行重构波前的方法，其特征在于：它按以下步骤实现：步骤一，确定所要计算的稀疏子孔径区域内正交多项式的个数N，即波前重构的阶数；步骤二，同样取N个单位圆内归一化的Zernike多项式，表示为{Zi(x，y)}；步骤三，将第一个Zernike多项式作为稀疏子孔径区域内正交多项式的第一个；步骤四，将第二个Zernike多项式去除其在稀疏子孔径区域内正交多项式的第一个上的投影，得到的残差作为稀疏子孔径区域内正交多项式的第二个；步骤五，将第三个Zernike多项式去除其在稀疏子孔径区域内正交多项式的第一个和第二个上的投影，得到的残差作为稀疏子孔径区域内正交多项式的第三个；步骤六，将N个Zernike多项式正交得到N个稀疏子孔径区域内正交多项式，并对其进行归一化处理得到N个稀疏子孔径区域内标准正交基，利用N个稀疏子孔径区域内标准正交基对波前相位数据进行重构。2.根据权利要求1所述的一种基于光学稀疏子孔径区域内标准正交多项式计算进行重构波前的方法，其特征在于：步骤一中所述所要计算的稀疏子孔径区域内正交多项式的个数N为任意值，都可计算。3.根据权利要求1所述的一种基于光学稀疏子孔径区域内标准正交多项式计算进行重构波前的方法，其特征在于：步骤四具体过程为：稀疏子孔径区域内正交多项式表示为{Si(x...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗倩，吴时彬，汪利华，杨伟，范斌，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51