基于波前均方根值的远场观测相机曝光时间自动调节方法技术

本发明专利技术公开了一种基于波前均方根值的远场观测相机曝光时间自动调节方法，其调节过程为自适应光学(AO)系统中的夏克

【技术实现步骤摘要】
基于波前均方根值的远场观测相机曝光时间自动调节方法


[0001]本专利技术属于自适应光学控制领域，尤其涉及一种基于波前均方根值的远场观测相机曝光时间自动调节方法。

技术介绍

[0002]自适应光学(Adaptive Optics,AO)是一类以成像畸变波前为控制目标的波前控制技术，通过对成像光束波前像差的探测来反馈控制波前校正器件产生与波前像差相共轭的面形，能实时补偿由系统光学误差、大气湍流等各种因素引入的波前畸变，使得光学系统能够自动克服外界因素引入的静态或动态像差，从而保持系统良好的成像性能。
[0003]传统的AO系统通常包含用于波前测量和远场成像观测的两部相机。在使用AO系统对波前像差进行校正之前，一般会先给夏克
‑
哈特曼传感器相机和远场观测相机设置合理的曝光时间，以利于波前信息和远场光斑的测量，但是当使用AO系统对波前像差进行校正后，远场光斑能量汇聚，在相同的曝光时间下，远场观测相机图像会出现过曝光的现象，影响远场观测相机对闭环效果的准确判断。如果为了保证闭环时不出现过曝光现象而人为降低开环状态下的曝光时间，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波前均方根值的远场观测相机曝光时间自动调节方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：采用平行光标定远场观测相机的曝光时间Exptime0，使得远场光斑的最大光强值I
close
等于远场观测相机可显示的最大光强值I
max
；步骤(2)：波前传感器采集到波前斜率信息后，通过波前复原矩阵，复原出表征波前像差的泽尼克多项式系数向量a，由系数向量a计算得到波前的均方根误差值(RMS)；步骤(3)：通过波前RMS值与系统点扩散函数的斯特列尔比值(SR)之间的数学关系，以及标定的远场光斑的最大光强值I
close
，计算得到畸变波前下远场观测相机的理论最大光强值I
open
；步骤(4)：通过远场观测相机光强值与曝光时间之间的近似线性关系，以及标定的远场观测相机曝光时间Exptime0，实现远场观测相机曝光时间Exptime1随波前像差变化的自动调节过程。2.根据权利要求1的一种基于波前均方根值的远场观测相机曝光时间自动调节方法，其特征在于：所述步骤(1)中，远场观测相机可显示的最大光强值I
max
由相机本身采样位深Pixel Format决定，采样位深与最大光强值的关系为：I
max
＝2
PixelFormat
‑
1。3.根据权利要求1的一种基于波前均方根值的远场观测相机曝光时间自动调节方法，其特征在于：所述步骤(2)中，波前传感器特指为自适应光学系统常用的夏克
‑
哈特曼波前传感器。4.根据权利要求1的一种基于波前均方根值的远场观测相机曝光时间自动调节方法，其特征在于：所述步骤(2)中的斜率计算方法为：先引入平行光照射夏克
‑
哈特曼传感器进行子孔径光斑质心位置标定，再测量畸变波前入射后子孔径质心位置的偏移量，质心坐标(X
m
,Y
m
)的计算公式为：)的计算公式为：其中，(X
m
,Y
m
)为质心坐标，(X
p
,Y
p
)是第n个像素的坐标，I

【专利技术属性】
技术研发人员：朱里程，叶红卫，闵雷，王宁，杨平，
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：