点光源哈特曼最优阈值估计方法研究

周睿 魏凌李新阳王彩霞李梅沈锋

1)(中国科学院自适应光学重点实验室,成都 610209)2)(中国科学院光电技术研究所,成都 610209)3)(中国科学院大学,北京 100049)

点光源哈特曼最优阈值估计方法研究

周睿1)2)3)†魏凌1)2)李新阳1)2)王彩霞1)2)李梅1)2)沈锋1)2)

1)(中国科学院自适应光学重点实验室,成都 610209)2)(中国科学院光电技术研究所,成都 610209)3)(中国科学院大学,北京 100049)

(2016年11月8日收到;2017年2月4日收到修改稿)

针对夏克-哈特曼波前传感器探测系统中噪声随时间及空间变化频率较快的特点,为了准确估计系统的最优阈值,根据高斯光斑与噪声的分布特性,提出一种以滑动窗口内像素均值及图像信号的局部梯度作为参数,构造关于噪声权重函数的方法,由此获得子孔径阈值的最优估计值,并详细分析了算法的基本原理和实现过程.以典型处理方法获取的阈值与理论最优阈值的误差作为评价标准,仿真和实验结果表明本文提出的阈值估计方法在不同信噪比、不同光斑大小的条件下,均能取得优于典型阈值处理方法获得的结果,且与理论最优阈值的误差小于10%.

夏克-哈特曼波前传感器,高斯光斑,最优阈值,权重函数

1 引 言

夏克-哈特曼波前传感器(SHWFS)是一种基于波前斜率测量的光学检测装置,因其具有结构简单、环境适应能力强、实时性强等优点,广泛应用于自适应光学、激光波前检验、生物光学、光学检测和装调等领域［1].SHWFS主要由微透镜阵列和电荷耦合器件(CCD)探测器组成,利用微透镜阵列对……