自适应校正波面畸变系统设计

由于大气湍流造成大口径望远镜光学系统波面畸变，严重影响成象质量。本文提出一种在红外区进行自适应校正，使象质达到衍射极限分辨率的设计方案。     

自适应校正波面畸变系统设计

由于大气湍流造成大口径望远镜光学系统波面畸变，严重影响成象质量。本文提出一种在红外区进行自适应校正，使象质达到衍射极限分辨率的设计方案。     

热畸变激光光束的闭环自适应补偿

随着基于硅微加工技术的微机电(MEMS)技术的发展,搭建低成本的自适应光学系统以校正激光束畸变成为可能。首先根据模态耦合理论分析了热畸变对光束质量的影响,并用数值方法得到理想基模和畸变基模耦合振幅与泽尼克(Zernike)畸变之间的关系。然后采用一种新型的微机电变形反射镜搭建了一个闭环自适应光学实验系统,用来对热畸变激光光束进行补偿,并对自适应闭环控制方法进行了研究。闭环实验结果显示闭环自适应光学实验系统能很好地改善激光束质量,斯特列尔比(StrehlRatio)平均可以达到80%。     

固体激光器波前畸变自适应校正技术及研究进展

自适应光学(AO)作为一种主动光学补偿技术,由于具有结构简单、校正效果好、可闭环运行等优势,被大量用于校正激光波前畸变,并于近年逐渐应用于高能激光器系统中。综述了AO系统工作的基本原理,系统论述了近年来国内外在AO系统校正固体激光畸变方面的研究进展。按照校正固体激光器波前畸变的AO系统中有无采用波前传感器,将其分为无波前探测和有波前探测的AO校正技术进行介绍,分析了各个研究工作的关键性技术。最后总结了目前存在的技术难题,并对AO技术在固体激光器中的应用前景进行了展望。     

大气湍流位相畸变自适应光学校正的数值分析

实现了适应光学系统校正激光大气湍流位相畸变的数值模拟,研究了自适应光学系统的校正效率随湍流强度的变化规律以及横向风速对自适应光学校正效果的影响。结果表明,自适应光学系统能够校正湍流造成的激光波前位相畸变,提高靶面激光峰值功率密度,降低靶面激光强度起伏。湍流强度对于自适应光学系统的校正效率有比较大的影响,湍流强度较弱和较强,自适应光学系统的校正效率均不高;只有中等强度的湍流,校正效率最高。此外,横向风速对于自适应光学系统的校正效果也有比较大的影响．随着横向风速的增大,自适应光学系统的校正效果不断变差。     

部分校正自适应光学系统的激光导星阵

讨论了斯特列尔(Strehl)比为0.5的部分校正自适应光学望远镜所需要的人造导星数对望远镜口径及大气相关长度r0的依赖以及子孔径大于r0时对导星亮度的要求,最后给出在相应条件下产生钠导星所需要的激光能量。     

激光谐振腔内倾斜误差的自适应校正

我们设计制作了一种性能良好的倾斜镜,试验了两种校正系统:微机控制的试探爬山法系统和高频振动爬山法系统。实验结果表明,这两种校正系统,都可以成功地校正腔内倾斜误差。最后,比较了两种校正系统的优缺点。     

空间光波前畸变校正中SPGD方法的自适应优化

为了提高传统随机并行梯度下降 (Stochastic Parallel Gradient Descent, SPGD) 算法校正波前畸变的性能,提出了一种基于AdaBelief优化器的新型SPGD优化算法。该算法将深度学习中AdaBelief优化器的一阶动量和二阶动量集成到SPGD算法中以提高算法的收敛速度,并使得算法能够自适应地调整增益系数。 此外,对实际增益系数进行自适应动态裁剪以避免因实际增益系数出现极端值而造成的震荡。仿真结果表明:在37单元变形镜 (Deformable Mirror, DM)下,新型SPGD优化算法能够对不同湍流强度下的波前畸变实现有效校正,不同波前畸变经过校正后的斯特列尔比(Strehl ratio, SR)分别提升至0.83、0.47和0.31。此外,该算法在不同湍流强度下的SR仅仅需要149、229和230次迭代达到阈值,与传统SPGD算法及其他优化算法相比有更快的收敛速度,且在稳定性和参数调节方面也具有一定的优越性。     

激光打标中振镜几何畸变误差多项式拟合校正

为了消除激光打标系统中由2维振镜物镜前扫描引起的打标点几何畸变误差,分析误差产生的原因,在振镜扫描角度(,)理想计算公式的基础上,采用最小二乘曲线拟合的方法,得到用打标点坐标(x,y)表示的补偿(,)误差的拟合多项式,从而对激光打标点的畸变误差进行了校正。通过校正,可以将激光打标点的最大几何畸变误差由3.2mm降至20m以内,且计算量小、速度快。结果表明,该误差校正算法可以满足高速、高精度激光打标的需要;同时可通过改变物镜焦距计算出新的补偿公式,以应用于不同参量的激光打标系统。     

平显画面畸变校正电路设计

阐述了平显画面畸变对观察者的影响,说明了平显画面畸变的种类,从多个方面分析造成画面畸变的原因,根据画面畸变原因进行了畸变矫正分析,并给出了一种线性畸变校正电路的设计方案及校正结果。     

光纤激光共焦扫描显微镜平面扫描畸变校正之分析

着重探讨光纤激光共焦扫描显微镜(FOCSM)中校正平面扫描畸变的比较器模块,并详细对比分析采用数字比较器和模拟比较器的利弊,探讨硬件校正畸变的方案,并最终设计出以CPLD为核心,构成带有静态图像采集功能和平面扫描畸变校正功能的高速扫描控制系统.     

基于光学系统畸变设计曲线的畸变校正方法

为消除短焦光学系统的畸变给测量精度带来的不利影响,提出了基于光学系统畸变设计值和全视场拟合畸变参数曲线的方法对畸变进行标定和修正,通过测量视场内若干点的像元角分辨率并拟合其与视场角的关系,给出一条抛物线形式的畸变参数曲线,并将其用于测量.相对于传统的分区域最小二乘拟合参数校正的方法,其实现过程更简单,精度更高.实验结果表明在焦距50 mm和125 mm时,在仅使用一半标定数据的情况下可比分区域校正方法提高精度约22％.     

大气扰动的空时特征与相位畸变的自适应光学校正

本文分析了大气扰动的空时特征与自适应光学系统各参数的关系,首先给出了大气湍流和风速的高度分布模型,并据此用经典理论计算了相干长度、相干时间和等晕角,其次对自适应光学系统的各项内部误差作了讨论,给出了诸误差的典型值,最后考虑了自适应光学系统的strehl比。     

光纤激光共焦扫描显微镜平面扫描畸变校正之分析

着重探讨光纤激光共焦扫描显微镜(FOCSM)中校正平面扫描畸变的比较器模块，并详细对比分析采用数字比较器和模拟比较器的利弊，探讨硬件校正日奇变的方案，并最终设计出以CPLD为核心，构成带有静态图像采集功能和平面扫描畸变校正功能的高速扫描控制系统。     

一种适合摄像机非线性畸变校正的畸变模型

由于制造与装配误差难以完全消除,因此数码摄像机的光学系统存在不同程度的非线性畸变,严重影响利用其影像进行实时拼接的精度。通过比对分析一种经典的数码相机畸变模型与Brown模型的适应性,提出将简化的Brown模型作为数码摄像机的畸变模型。同时,基于单像空间后方交会,按照最小二乘平差方法求解摄像机光学系统的非线性畸变差参数。最后,通过三维控制场对三种型号的摄像机进行了检校试验。结果表明,所用的畸变模型明显优于经典畸变模型,使数码摄像机的整体检校精度小于0.5 pixel。而且检校结果稳定可靠,有效地补偿了光学系统的畸变差,有利于恢复图像内部的相对几何关系。     

面阵CCD镜头畸变校正

由于面阵CCD镜头畸变的存在,使得对探测目标产生较大的定位误差.在实验分析的基础上,对因CCD镜头产生的畸变进行了校正.结果表明,通过对面阵CCD镜头进行畸变校正,可以有效地提高定位的精度.     

基于激光线阵的线阵相机在线畸变标定和校正

为了提高线阵相机畸变标定和校正的实时性和便捷性,研究并提出了一种基于激光线阵的线阵相机在线畸变标定和校正的方法.以一组相对间隔已知的激光线阵作为基准,根据其相对间隔的变化而实现相机的在线标定和校正,而无需已知相机和成像物体的相对位置,也无需其他设备,操作简单.该方法适用于成像过程中物距不变的情况.经实验证明,当激光线阵...     

内窥镜图像畸变校正的新方法

本文提出了基于全局收敛线性搜索的内窥镜图像桶形畸变的校正方法。方法假定畸变为圆对称形式,并利用多项式映射将畸变图像从畸变图像空间映射到校正图像空间。根据内窥镜成像特性以及基于全局收敛的线性搜索法来确定畸变图像中心和多项式系数。采用非线性回归对校正图像进行补偿。试验结果证实,该方法校正效果好、响应速度快、满足需要定量分析的图像处理的要求。     

一种基于自适应角点检测的非量测畸变校正方法

图像非线性畸变降低图像检测和分类的准确率,因此畸变校正是图像处理的一个重要预处理步骤.为此,提出一种基于自适应角点检测的非量测畸变校正方法来更好地解决图像畸变问题.首先,以畸变棋盘格图像作为研究对象,以自适应角点检测获取亚像素级角点坐标作为输入信息,基于直线投影不变性建立畸变损失函数并设置基于曲率半径的权重系数调整各曲...     

激光谐振腔式相位匹配谐振器

日本三菱电机公司在世界上率先研制成用于提髙激光束聚焦性能的激光谐振腔式“相位匹配谐振器ΡURΕ”。这种装置可让谐振腔具备使激光束取得相位匹配的功能，借此提高激光束的聚焦性能，可用于所有的激光器,尤其适用于髙功率激光器。