用方形区域内的标准正交多项式重构波前 |
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引用本文: | 李萌阳,李大海,王琼华,赵霁文,章辰,陈盈锋,张充. 用方形区域内的标准正交多项式重构波前[J]. 中国激光, 2012, 39(11): 1108011 |
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作者姓名: | 李萌阳 李大海 王琼华 赵霁文 章辰 陈盈锋 张充 |
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作者单位: | 李萌阳:四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065 李大海:四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065 王琼华:四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065视觉合成图形图像技术国家重点学科实验室, 四川 成都 610064 赵霁文:四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065 章辰:四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065 陈盈锋:四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065 张充:四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065
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基金项目: | 国家自然科学基金(60877004)资助课题。 |
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摘 要: | 提供了一种方形区域上归一化Zernike正交基的生成方法。它采用线性无关组Gram-Schimdt正交组构造方法,根据线性代数内积、欧氏空间及其正交性和范数的相关概念,对标准Zernike多项式进行正交处理,得到了一组新的正交多项式Z-square多项式。采用该正交基实现了方形区域内波前模式的拟合,它不仅可由Z-square模式的集合直接对波前进行表示,而且也可以通过线性反变换,将Z-square多项式表示成标准的Zernike模式的线性组合,使被分解的波前模式与像差之间有明确的对应关系。实验表明,它不仅可以对透镜设计中的波前像差函数进行有效的拟合,而且也能对Hartmann-Shack波前传感器测试得到的实际相位数据进行拟合。
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关 键 词: | 测量 波前重构 Zernike多项式 方形区域 Z-square多项式 |
收稿时间: | 2012-06-10 |
Wavefront Reconstruction with Orthonormal Polynomials in a Square Area |
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Abstract: | An orthonormal square Zernike basis set is generated from circular Zernike polynomial apodized square mask by use of the linearly independent set Gram-Schmidt orthogonalization technique. Based on the concepts of inner product, Euclidean space and norm in the linear algebra, a standard Zernike polynomial set is made orthogonal and a new orthonormal basis of polynomials named Z-square polynomial is established. Wavefront data in square aperture can be fitted with our new orthonormal set. It can not only fit the wavefront data with Z-square basis set itself, but also can be linearly composed of standard Zernike basis set by linear reverse transform and endows the decomposed wavefront modes with a correspondent aberration meaning. The experimental results show that the Z-square polynomial set can fit the wavefront aberration data in lens design efficiently and can also fit the practical wavefront phase data of Hartmann-Shack wavefront sensor testing, it provides a method of wavefront data analysis. |
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Keywords: | measurement wavefront reconstruction Zernike polynomial square area Z-square polynomial |
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