用解卷積方法做波前修正的研究.pdf

1、光波在大氣中傳播，會受到大氣湍流擾動、密度不均等因素的影響，大氣湍流造成空氣折射率的隨機變化而導致光波的強度和相位的隨機起伏，結(jié)果出現(xiàn)光前閃爍、波前畸變等現(xiàn)象，從而降低了被測目標的精度。 經(jīng)過長期的研究，發(fā)現(xiàn)大氣擾動是影響大尺寸光電測量精度的主要因素之一。本課題(屬國家自然科學基金項目)將自適應光學技術(shù)引入大尺寸測量領(lǐng)域，利用該系統(tǒng)可以減小和消除大氣擾動對大尺寸測量的影響，提高測量精度本系統(tǒng)是采用解卷積式自適應光學原理。結(jié)合了波

2、前探測技術(shù)和解卷積圖像復原技術(shù)。在結(jié)構(gòu)上，該系統(tǒng)主要分為三個組成部分：成像系統(tǒng)、波前傳感器和數(shù)字圖像處理系統(tǒng)。高速CCD器件和光學鏡頭組成了成像系統(tǒng)，用來采集原始圖像；波前傳感器用來探測光波波前畸變，系統(tǒng)中采用的是自適應光學中常用的哈特曼一夏克波前傳感器；數(shù)字圖像處理用來進行解卷積圖像復原運算其工作原理如下：首先，系統(tǒng)采用哈特曼-夏克波前傳感器對測量光束進行探測，測量光束受到空氣擾動，其畸變會反映到波前傳感器探測到的波前信息上運用Zer

3、nike模式波前復原算法來重構(gòu)波前相位，最終得到系統(tǒng)的瞬時光學锫遞函數(shù)。最后運用Matlab 7.0來編程實現(xiàn)一幅具體的畸變圖像的解卷積恢復。通過處理結(jié)果可知，基于波前探測的圖像解卷積事后處理能夠有效地對畸變目標圖像進行恢復。 本文首先分析了光波在大氣中的傳輸理論和大氣成像的數(shù)學模型以及Zernike多項式模式波前重構(gòu)算法的實現(xiàn)過程，從理論上論證了解卷積式自適應光學的工作原理，然后介紹了本系統(tǒng)的硬件和軟件設計，最后介紹了實驗結(jié)果