[发明专利]一种棱锥波前传感器光瞳像标定方法

摘要

本发明涉及一种棱锥波前传感器光瞳像标定方法，其包括：利用棱锥波前传感器采集多帧光瞳像图像；对多帧光瞳像图像求和后得到新的图像；对新的图像进行去噪、边缘检测、二值化处理后得到二值图像；对二值图像进行分区拟合计算得到各个光瞳像的中心和尺寸，从而实现对光瞳像的标定。本发明无需在自适应光学系统中引入额外的器件即可实现对光瞳像的尺寸及位置的标定，因此实现本发明的系统结构简单，成本较低；同时，通过对光瞳像图像之和进行去噪处理以及边缘检测处理，可使光瞳像的标定不受光学系统像差以及大气湍流畸变波前像差的影响，从而提高稳定性和重复性；另外，本发明用途广泛。

主权项

1.一种棱锥波前传感器光瞳像标定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:步骤S1，提供基于棱锥波前传感器的自适应光学系统，所述自适应光学系统包括波前控制器以及与其连接的倾斜镜，其中，所述倾斜镜被配置为根据所述波前控制器发送的控制信号产生圆周调制信号，以利用所述棱锥波前传感器采集多帧光瞳像图像；步骤S2，计算所有所述光瞳像图像之和，并将计算结果标记为图像步骤S3，对所述图像进行去噪处理以及边缘检测处理，以获得图像I_NS，将该图像I_NS划分为多个等分区域，其中，每个所述等分区域中包含一个子光瞳像，且所述等分区域的数量与所述棱锥波前传感器的棱锥斜面的数量n一致；步骤S4，利用公式(1)对所述图像INS中的每个像素点的灰度值进行二值化处理，以获得二值图像Ib，其中，Ib(i,j)表示所述二值图像Ib中坐标为(i,j)的像素点的灰度值，INS(t；i,j)表示第t个所述子光瞳像所在的所述等分区域中坐标为(i,j)的像素点的光强值，max{INs(t)}表示第t个所述子光瞳像所在的所述等分区域的最大灰度值，α表示阈值系数；以及步骤S5，将第t个所述子光瞳像所在的所述等分区域中满足条件：Ib(i,j)＝1的m个像素点的集合标记为At{(i,j)}，并将该集合At{(i,j)}中的m个像素点定义为处在以(Ox(t),Oy(t))为圆心、以Or(t)为半径的圆上的点，利用最小二乘法求解公式(2)，以获得Ox(t)、Oy(t)、Or(t)的最优值，(i‑Ox(t))2+(j‑Oy(t))2＝Or(t)2，t＝1,2,……,n      (2)，并分别将Ox(t)、Oy(t)的最优值做四舍五入后保留整数作为第t个所述子光瞳像的圆心坐标值，取n个Or(t)的最优值的平均值的整数部分作为所有所述子光瞳像的统一的半径值。