基于孔径编码的强湍流校正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于孔径编码的强湍流校正方法及装置。该方法及装置首先根据湍流情况与自适应系统波前矫正接触，确定所需矫正的最高空间频率，并基于该最高空间频率对孔径掩蔽情况进行优化，确保其截断概率最低；再根据共厄关系选择中间光筒作为孔径编码位置，对孔径进行编码；采用结构函数的方法，分析孔径编码对空间尺度的表征覆盖能力；最后根据曲率传感原理，缩小孔径，同时将对应相元素降低。本发明专利技术可有效提升面向强湍流之下的系统波前校正效果，并可以较为灵活的调节系统配置，可针对不同的应用场景如大气、圆顶以及镜面以及湍流特征进行调节，以实现更好的湍流抑制与感知。以实现更好的湍流抑制与感知。以实现更好的湍流抑制与感知。

【技术实现步骤摘要】
基于孔径编码的强湍流校正方法及装置


[0001]本专利技术涉及波前传感领域，具体而言，涉及一种基于孔径编码的强湍流校正方法及装置。

技术介绍

[0002]目前所采用的波前传感，如哈特曼多为铜面传感器，其参数配置较为固定，无法根据实际情况进行调整，同时针对同一湍流过程矫正的不同阶段，也无法实现更加智能与自适应的架构调节。
[0003]针对湍流较大的情况，传统哈特曼传感器会出现子孔径、串扰等情况，与此类似，铜面传感器会因为较强的湍流出现，出现失准或子孔径混叠等情况，使自适应系统无法进行闭环校正。同时，针对扩展目标，其动态范围也会缩小。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种基于孔径编码的强湍流校正方法及装置，以至少解决现有哈特曼传感器自适应系统无法进行闭环校正的技术问题。
[0005]根据本专利技术的一实施例，提供了一种基于孔径编码的强湍流校正方法，包括以下步骤：
[0006]根据湍流情况与自适应系统波前矫正接触，确定所需矫正的最高空间频率，并基于该最高空间频率对孔径掩蔽情况进行优化，确保其截断概率最低；
[0007]根据共厄关系选择中间光筒作为孔径编码位置，对孔径进行编码；
[0008]采用结构函数的方法，分析孔径编码对空间尺度的表征覆盖能力；
[0009]根据曲率传感原理，缩小孔径，同时将对应相元素降低。
[0010]进一步地，方法具体包括以下步骤：
[0011]分析不同波前编码方式对波前校正的影响模式，并通过本征模式对其进行分析；
[0012]以曲率传感器为例，针对不同的孔径编码方案，对其校正效果进行预测；
[0013]利用变形镜搭建检测平台，采用手动更换孔径分割板的方式，利用对光瞳的分割，对其闭环校正特性进行实验。
[0014]进一步地，采用反射式DMD或透射式系统对孔径进行编码。
[0015]进一步地，分析孔径编码对空间尺度的表征覆盖能力包括：分析若干种典型构型对波前信息的表征能力。
[0016]进一步地，根据曲率传感原理，缩小孔径时，边界斜率与曲率混合后其影响降低，当孔径足够小时，仅余波前斜率信息。
[0017]进一步地，采用孔径编码形式，利用部分掩蔽孔径降低湍流与孔径之比，最终通过算法，基于波前的斜率信息获取系统拨线。
[0018]进一步地，引入浇面传感模式，曲率传感通过光强方向的差分来获取系统拨线信息。
[0019]根据本专利技术的另一实施例，提供了一种基于孔径编码的强湍流校正装置，包括：
[0020]优化单元，用于根据湍流情况与自适应系统波前矫正接触，确定所需矫正的最高空间频率，并基于该最高空间频率对孔径掩蔽情况进行优化，确保其截断概率最低；
[0021]编码单元，用于根据共厄关系选择中间光筒作为孔径编码位置，对孔径进行编码；
[0022]分析单元，用于采用结构函数的方法，分析孔径编码对空间尺度的表征覆盖能力；
[0023]孔径缩小单元，用于根据曲率传感原理，缩小孔径，同时将对应相元素降低。
[0024]一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一项的基于孔径编码的强湍流校正方法。
[0025]一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一项的基于孔径编码的强湍流校正方法。
[0026]本专利技术实施例中的基于孔径编码的强湍流校正方法及装置，首先根据湍流情况与自适应系统波前矫正接触，确定所需矫正的最高空间频率，并基于该最高空间频率对孔径掩蔽情况进行优化，确保其截断概率最低；再根据共厄关系选择中间光筒作为孔径编码位置，对孔径进行编码；采用结构函数的方法，分析孔径编码对空间尺度的表征覆盖能力；最后根据曲率传感原理，缩小孔径，同时将对应相元素降低。本专利技术可有效提升面向强湍流之下的系统波前校正效果，并可以较为灵活的调节系统配置，可针对不同的应用场景如大气、圆顶以及镜面以及湍流特征进行调节。本专利技术可根据不同具体的湍流强度与精度要求，实现系统配置的灵活自适应调节，以实现更好的湍流抑制与感知。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0028]图1为本专利技术基于孔径编码的强湍流校正方法的流程图；
[0029]图2为本专利技术中子孔径编码与局部坐标系示意图；
[0030]图3为本专利技术中针对泽尼克多项式进行播前采样的结果图；
[0031]图4为本专利技术针对特定的低阶泽尼克多项式进行复原矫正矫正效果；
[0032]图5为本专利技术降低系统闭环残差的效果图Ⅰ；
[0033]图6为本专利技术降低系统闭环残差的效果图Ⅱ；
[0034]图7为本专利技术降低系统闭环残差的效果图Ⅲ；
[0035]图8为本专利技术降低系统闭环残差的效果图Ⅳ；
[0036]图9为本专利技术降低系统闭环残差的效果图
Ⅴ
；
[0037]图10为本专利技术降低系统闭环残差的效果图
Ⅵ
；
[0038]图11为本专利技术降低系统闭环残差的效果图
Ⅶ
；
[0039]图12为本专利技术降低系统闭环残差的效果图
Ⅷ
；
[0040]图13为本专利技术降低系统闭环残差的效果图
Ⅸ
；
[0041]图14为本专利技术基于孔径编码的强湍流校正装置的模块图。
具体实施方式
[0042]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的
附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0043]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0044]实施例1
[0045]根据本专利技术一实施例，提供了一种基于孔径编码的强湍流校正方法，参见图1，包括以下步骤：
[0046]S100:根据湍流情况与自适应系统波前矫正接触，确定所需矫正的最高空间频率，并基于该最高空间频率对孔径掩蔽情况进行优化，确保其截断概率最低；
[0047]S200:根据共厄关系选择中间光筒作为孔径编码位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于孔径编码的强湍流校正方法，其特征在于，包括以下步骤：根据湍流情况与自适应系统波前矫正接触，确定所需矫正的最高空间频率，并基于该最高空间频率对孔径掩蔽情况进行优化，确保其截断概率最低；根据共厄关系选择中间光筒作为孔径编码位置，对孔径进行编码；采用结构函数的方法，分析孔径编码对空间尺度的表征覆盖能力；根据曲率传感原理，缩小孔径，同时将对应相元素降低。2.根据权利要求1所述的基于孔径编码的强湍流校正方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：分析不同波前编码方式对波前校正的影响模式，并通过本征模式对其进行分析；以曲率传感器为例，针对不同的孔径编码方案，对其校正效果进行预测；利用变形镜搭建检测平台，采用手动更换孔径分割板的方式，利用对光瞳的分割，对其闭环校正特性进行实验。3.根据权利要求1所述的基于孔径编码的强湍流校正方法，其特征在于，采用反射式DMD或透射式系统对孔径进行编码。4.根据权利要求1所述的基于孔径编码的强湍流校正方法，其特征在于，分析孔径编码对空间尺度的表征覆盖能力包括：分析若干种典型构型对波前信息的表征能力。5.根据权利要求1所述的基于孔径编码的强湍流校正方法，其特征在于，根据曲率传感原理，缩小孔径时，边界斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：安其昌，吴小霞，王建立，陈涛，李洪文，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：