【技术实现步骤摘要】
一种基于图像矩特征的波前校正方法
本专利技术涉及波前
,具体涉及一种基于图像矩特征的波前校正方法,主要用于对大气湍流产生的波前畸变进行校正。
技术介绍
空间光通信中由于大气湍流的影响,接收光束存在波前畸变,影响光纤耦合效率和稳定性,进而影响通信误码率。现阶段主要的校正波前畸变的方法为波前校正技术,波前校正技术包括有波前探测的波前校正技术和无波前探测的波前校正技术。有波前探测的波前校正技术利用哈特曼探测器测量出接收光束的波前,然后驱动变形镜对波前畸变进行校正,其优点是精度高,带宽高,但是哈特曼探测器对能量的要求较高,导致接收光束大部分被分光进入哈特曼探测器,适用范围有限。无波前探测的波前校正技术直接控制变形镜,将光纤耦合效率作为目标函数,通过寻优算法迭代达到光纤耦合效率最大,其主要不足在于带宽不足,无法满足实际应用的需求。
技术实现思路
针对现有的波前校正技术所存在的应用局限,本文提出一种基于图像矩特征的波前校正方法,该方法采用神经网络对Zernike系数进行预测,满足实时性要求的同时,提高了能量利用率。本专利技术采用的技术方案为:一种基于图像矩特征的波前校正方法,该方法包括如下步骤:步骤一、入射光通过分光镜一分为二,分别汇聚成聚焦光斑和离焦光斑,图像采集模块负责采集光斑。步骤二、图像处理模块负责对光斑进行图像矩运算,并将图像矩运算后提取的特征作为神经网络的输入。步骤三、经过大量图像特征训练后,神经网络模块根据图像处理模块传递的图像特征拟合出对应的Zernike系数。步骤四、执行机构根据拟合的Zernike系数实现对大气湍流产生的波前畸变的校正。进一步地, ...
【技术保护点】
1.一种基于图像矩特征的波前校正方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:步骤一、入射光通过分光镜一分为二,分别汇聚成聚焦光斑和离焦光斑,图像采集模块负责采集光斑;步骤二、图像处理模块负责对光斑进行图像矩运算,并将图像矩运算后提取的特征作为神经网络的输入;步骤三、经过大量图像特征训练后,神经网络模块根据图像处理模块传递的图像特征拟合出对应的Zernike系数;步骤四、执行机构根据拟合的Zernike系数实现对大气湍流产生的波前畸变的校正。
【技术特征摘要】
1.一种基于图像矩特征的波前校正方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:步骤一、入射光通过分光镜一分为二,分别汇聚成聚焦光斑和离焦光斑,图像采集模块负责采集光斑;步骤二、图像处理模块负责对光斑进行图像矩运算,并将图像矩运算后提取的特征作为神经网络的输入;步骤三、经过大量图像特征训练后,神经网络模块根据图像处理模块传递的图像特征拟合出对应的Zernike系数;步骤四、执行机构根据拟合的Zernike系数实现对大气湍流产生的波前畸变的校正。2.根据权利要求1所述的一种基于图像矩特征的波前校正方法,其特征在于:图像采集模块对光斑的提取,包括:1)利用分光镜对入射光分光,两束光线分别汇聚成聚焦光斑和离焦光斑;...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐杨杰,黄永梅,王强,贺东,郭弘扬,
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
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