[发明专利]一种高精度大视场波前测量方法、电子设备及介质有效
申请号: | 202011399452.3 | 申请日: | 2020-12-02 |
公开(公告)号: | CN112504480B | 公开(公告)日: | 2021-12-17 |
发明(设计)人: | 丁浩林;易仕和 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军国防科技大学 |
主分类号: | G01J9/00 | 分类号: | G01J9/00 |
代理公司: | 长沙智嵘专利代理事务所(普通合伙) 43211 | 代理人: | 黄海波 |
地址: | 410073 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高精度 视场 测量方法 电子设备 介质 | ||
1.一种高精度大视场波前测量方法,基于设置有成像靶面(1)和掩膜板(2)的图像传感器,所述掩膜板(2)上按预设的分布密度均匀设置有复数个微型通光孔,其特征在于,包括步骤:
分别在有/无光学畸变场(3)的情况下获得的一对点阵图;
在所述一对点阵图的查询区内沿x方向和y方向分别设置M和N个大小一致的质询窗口,得到M×N质询窗口阵列;
进行互相关计算处理,计算查询区中心点坐标、发生偏折前后的质询窗口形心坐标;
结合查询区中心点坐标、发生偏折前后的质询窗口形心坐标和掩膜板(2)距成像靶面(1)之间的距离L,计算相应质询窗口形心x和y方向的光线偏折角;
根据惠更斯原理,获得波前传播方向信息:
通过积分方法,利用获得的波前传播方向信息进行波前重构,获取对应的光程OPL结果,完成波前测量工作;
所述进行互相关计算处理,计算查询区中心点坐标、发生偏折前后的质询窗口形心坐标,具体包括步骤:
通过预先光路和互相关计算查询区配置,将位于查询区中心的质询窗口形心与光路主轴重合;
计算查询区中心点坐标为:
其中,C质询窗口形心之间的距离,S为质询窗口内切圆的直径,当M为奇数时,令M=M+1,当N为奇数时,N=N+1;
计算光线发生偏折前查询区内任意质询窗口形心坐标:
计算光线发生偏折后查询区内任意质询窗口形心坐标:
2.根据权利要求1所述的高精度大视场波前测量方法,其特征在于,
所述结合查询区中心点坐标、发生偏折前后的质询窗口形心坐标和掩膜板(2)距成像靶面(1)之间的距离L,计算相应质询窗口形心x和y方向的光线偏折角,具体包括步骤:
根据几何关系计算相应质询窗口形心x和y方向的光线偏折角:
3.根据权利要求1所述的高精度大视场波前测量方法,其特征在于,
设置质询窗口时,单个质询窗口内光斑数量在20个以上。
4.根据权利要求1所述的高精度大视场波前测量方法,其特征在于,
所述积分方法包括Southwell积分算法、梯度积分算法。
5.根据权利要求1所述的高精度大视场波前测量方法,其特征在于,
所述微型通光孔的直径d10λ,且直径d与掩膜板(2)距成像靶面(1)的距离满足关系:同时L>>25λ,λ为光线波长;
所述成像靶面(1)为CCD传感器或者CMOS传感器。
6.根据权利要求5所述的高精度大视场波前测量方法,其特征在于,
所述微型通光孔在掩膜板(2)上行列式规则分布,
或者,
所述微型通光孔在掩膜板(2)上无规则随机分布。
7.根据权利要求6所述的高精度大视场波前测量方法,其特征在于,
所述掩膜板(2)上的微型通光孔的分布密度满足孔隙比0.4~0.6,且各微型通光孔相互之间不重叠。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的高精度大视场波前测量方法。
9.一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其特征在于,在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行如权利要求1至7中任一项所述的高精度大视场波前测量方法。
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