质心探测精度论文-陈林,黄林海,李新阳

质心探测精度论文-陈林,黄林海,李新阳

导读:本文包含了质心探测精度论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光学检测,衍射光栅,质心探测,远场光斑

质心探测精度论文文献综述

陈林,黄林海,李新阳[1](2017)在《基于二维正交光栅的高精度质心探测方法》一文中研究指出为了探测高精度的远场光斑质心,本文提出了一种多光斑质心探测方法。该方法利用二维正交的衍射光栅,将远场单光斑扩展为多光斑阵列,通过增加探测光斑的输入信息量,提高质心探测精度。实验结果表明,远场多光斑质心探测精度比单光斑质心探测精度提高了近4倍,单个光斑质心探测误差均方根(RMS)为0.0385 pixels,16个多光斑阵列平均质心探测误差RMS为0.0099 pixels。相对于传统的质心探测方法,本文所采用的远场多光斑质心探测方法更为简便。(本文来源于《光电工程》期刊2017年09期)

陈林[2](2017)在《基于光栅的大动态范围高精度质心探测方法研究》一文中研究指出在激光光轴误差检测、光电成像跟踪系统等应用场景中,需要利用聚焦成像远场光斑位置探测器对目标光轴进行探测。远场光斑位置探测器一般采用CCD相机,利用接收到的目标光斑,计算出其质心在靶面的偏移量,从而探测出光轴的倾斜位置。在光轴探测过程中,期望远场成像探测器同时具有大动态范围和高探测精度的能力,其中目标光轴期望具有度级的探测范围,同时需要微弧度级的探测精度。聚焦成像远场光斑位置探测器的动态范围和探测精度均受限于成像透镜的焦距长短。在相同靶面尺寸大小的条件下,采用长焦距的成像透镜能够提高光轴的探测精度,但是会降低光轴的动态探测范围。大动态范围和高精度探测的实现是一对矛盾的过程。本文正是希望解决这一矛盾过程,提出一种基于二维正交衍射光栅的新型光轴测量方法,使得倾斜跟踪探测器具有大动态范围和高精度探测的能力。利用光栅将入射光束分割成具有相同入射方向的多光束,在CCD探测器靶面成像为一个光斑阵列。相对于单个光斑,光斑阵列拥有更多的目标光斑输入信息,由于增加了目标光斑的探测信息,从而可以提高光轴的探测精度。同时,光栅使得光斑阵列分布范围大于CCD靶面大小,当主光斑偏离出靶面区域时,仍可以通过其余光斑阵列强度分布测量出入射光轴偏移量,从而增大光轴的动态范围。本文重点研究了利用光栅分束特性的原理增大光轴动态探测范围和提高光轴探测精度。针对大动态范围和高精度探测两部分内容,分别从理论分析、数字仿真和实验验证叁个方面展开了全面深入的研究。首先,本文介绍了光栅的基本特性和分光原理,接着从理论上分析了利用光栅增大光轴动态探测范围的基本原理,并根据大动态范围原理进行了数字仿真分析,仿真分析了利用?1级衍射光斑探测光轴动态范围,仿真结果表明光栅可以增大光轴的动态范围。其次,本文介绍了二维正交光栅的成像原理,利用正交光栅探测高精度光斑质心。在理论上分析了质心探测过程中存在的主要误差来源,利用可探测的光斑阵列,推导出了高精度质心探测方法。根据高精度质心探测原理,进行了数字仿真,仿真结果与理论分析是吻合的。最后,为了验证理论分析与仿真结果的正确性,搭建了一套基于衍射光栅的光学平台进行实验验证。利用CCD相机数据采集软件,获取远场光斑图像数据,对数据处理后得到的实验结果分别验证了光栅能增大光轴动态范围和提高光轴探测精度。总之,利用本文提出的光轴探测方法,聚焦成像远场光斑位置探测器能同时具有大动态范围和高精度光轴误差探测能力,这对于在激光光轴误差检测、光电成像跟踪系统等应用场景中需要探测光轴具有重要的研究意义。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)》期刊2017-03-01)

李晶,巩岩,呼新荣,李春才[3](2014)在《哈特曼-夏克波前传感器的高精度质心探测方法》一文中研究指出为提高哈特曼-夏克波前传感器(HS-WFS)的光斑质心探测精度以实现光学系统的高精度波前检测,提出了一种有效的质心探测方法。该方法利用非线性滤波和窗口法对整幅光斑图像进行全局处理后,结合中值滤波、叁次样条插值和自适应Otsu阈值法对单个光斑进行局部处理。分析了叁次样条灰度插值点个数不同,探测精度和计算时间的变化规律。采用该方法探测了含有噪声的光斑图像,其质心探测误差仅为0.0442pixel,比传统的非线性滤波、Otsu阈值法和探测窗口法探测精度分别提高了91.86%、87.97%和31.79%。对已知波像差的光学系统进行了仿真检测,得到的波前检测精度峰谷(P-V)值为0.0098λ,精度均方根(RMS)值达到0.0027λ。结果表明该方法能够提高质心探测精度,可用于高精度光学系统的检测。(本文来源于《中国激光》期刊2014年03期)

周文超,彭勇,游安清[4](2012)在《提高哈特曼波前传感器质心探测精度的一种计算方法》一文中研究指出分析了哈特曼(Hartmann)波前传感器传统阈值一阶矩质心算法的局限性,提出了一种改进算法,对质心探测窗口的大小先进行合理优化,再采用灰度积分图原理进行自动搜索,最后采用灰度平方加权质心算法进行质心计算。仿真分析验证了算法的可行性和优越性,有利于提高波前传感器质心探测精度。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2012年06期)

沈锋,张学军,姜文汉[5](2002)在《像增强器的光生背景噪声对微光目标质心探测精度的影响及其抑制方法》一文中研究指出像增强器作为微光探测器件 ,在天文目标观测、空间目标捕获、跟踪和瞄准以及生物荧光光谱探测等方面发挥越来越大的作用。重点讨论了在微弱亮度的空间点目标探测应用中 ,像增强器的光生背景噪声对目标质心探测的影响。实验和分析表明 ,像增强器的光生背景噪声是由目标信号寄生而来的 ,并且呈现散粒噪声特性 ,无法采取屏蔽环境背景杂光、阈值去背景等方法来消除光生背景噪声 ,对目标信号质心探测的影响很大。提出一种减小这种影响的质心计算方法 ,实验证明是有效的。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2002年04期)

沈锋,姜文汉[6](1997)在《提高Hartmann波前传感器质心探测精度的阈值方法》一文中研究指出详细地讨论了Hartmann波前传感器质心探测的误差来源。主要讨论了光量子起伏、CCD的背景电子噪声引起的质心探测误差,并对采样阈值对Hartmann波前传感器质心探测精度的影响进行了分析,计算结果表明采取阈值的方法对提高质心的探测精度是非常有利的。本文对Hartmann波前传感器的优化设计以及实际操作提供了一定的理论依据。(本文来源于《光电工程》期刊1997年03期)

质心探测精度论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在激光光轴误差检测、光电成像跟踪系统等应用场景中,需要利用聚焦成像远场光斑位置探测器对目标光轴进行探测。远场光斑位置探测器一般采用CCD相机,利用接收到的目标光斑,计算出其质心在靶面的偏移量,从而探测出光轴的倾斜位置。在光轴探测过程中,期望远场成像探测器同时具有大动态范围和高探测精度的能力,其中目标光轴期望具有度级的探测范围,同时需要微弧度级的探测精度。聚焦成像远场光斑位置探测器的动态范围和探测精度均受限于成像透镜的焦距长短。在相同靶面尺寸大小的条件下,采用长焦距的成像透镜能够提高光轴的探测精度,但是会降低光轴的动态探测范围。大动态范围和高精度探测的实现是一对矛盾的过程。本文正是希望解决这一矛盾过程,提出一种基于二维正交衍射光栅的新型光轴测量方法,使得倾斜跟踪探测器具有大动态范围和高精度探测的能力。利用光栅将入射光束分割成具有相同入射方向的多光束,在CCD探测器靶面成像为一个光斑阵列。相对于单个光斑,光斑阵列拥有更多的目标光斑输入信息,由于增加了目标光斑的探测信息,从而可以提高光轴的探测精度。同时,光栅使得光斑阵列分布范围大于CCD靶面大小,当主光斑偏离出靶面区域时,仍可以通过其余光斑阵列强度分布测量出入射光轴偏移量,从而增大光轴的动态范围。本文重点研究了利用光栅分束特性的原理增大光轴动态探测范围和提高光轴探测精度。针对大动态范围和高精度探测两部分内容,分别从理论分析、数字仿真和实验验证叁个方面展开了全面深入的研究。首先,本文介绍了光栅的基本特性和分光原理,接着从理论上分析了利用光栅增大光轴动态探测范围的基本原理,并根据大动态范围原理进行了数字仿真分析,仿真分析了利用?1级衍射光斑探测光轴动态范围,仿真结果表明光栅可以增大光轴的动态范围。其次,本文介绍了二维正交光栅的成像原理,利用正交光栅探测高精度光斑质心。在理论上分析了质心探测过程中存在的主要误差来源,利用可探测的光斑阵列,推导出了高精度质心探测方法。根据高精度质心探测原理,进行了数字仿真,仿真结果与理论分析是吻合的。最后,为了验证理论分析与仿真结果的正确性,搭建了一套基于衍射光栅的光学平台进行实验验证。利用CCD相机数据采集软件,获取远场光斑图像数据,对数据处理后得到的实验结果分别验证了光栅能增大光轴动态范围和提高光轴探测精度。总之,利用本文提出的光轴探测方法,聚焦成像远场光斑位置探测器能同时具有大动态范围和高精度光轴误差探测能力,这对于在激光光轴误差检测、光电成像跟踪系统等应用场景中需要探测光轴具有重要的研究意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

质心探测精度论文参考文献

[1].陈林,黄林海,李新阳.基于二维正交光栅的高精度质心探测方法[J].光电工程.2017

[2].陈林.基于光栅的大动态范围高精度质心探测方法研究[D].中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所).2017

[3].李晶,巩岩,呼新荣,李春才.哈特曼-夏克波前传感器的高精度质心探测方法[J].中国激光.2014

[4].周文超,彭勇,游安清.提高哈特曼波前传感器质心探测精度的一种计算方法[J].激光与光电子学进展.2012

[5].沈锋,张学军,姜文汉.像增强器的光生背景噪声对微光目标质心探测精度的影响及其抑制方法[J].强激光与粒子束.2002

[6].沈锋,姜文汉.提高Hartmann波前传感器质心探测精度的阈值方法[J].光电工程.1997

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