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专利号: 2017105664360
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-10-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种夏克哈特曼探测器高精度质心探测方法,其特征在于,针对暗弱信号,(1)在探测开始、入射光信噪比低时,对夏克哈特曼探测器每个子区域中集到的小光斑进行边缘检测,提取到光斑的边界样本点,即边缘点;

(2)然后,对这些边缘点进行最小二乘法圆拟合得到光斑中心;

(3)以此光斑中心的x和y方向坐标为基准点,代入权重函数公式中,得到这个子区域内每个像素的权重因子,在权重函数中,权重与离开基准点距离成反比,距离越近权重越大;

将该权重因子和子区域内各个像素的光强对应相乘,然后对得到的每个像素的光强加幂,得到加权后的光强分布;

(4)将得到的加权光强分布进行阈值处理,阈值即对每个子区域内光斑的光强排序,取最弱的4个光强值的平均值作为阈值;

(5)最后,按照光斑质心计算公式计算每个光斑的质心坐标。

2.根据权利要求1所述的一种夏克哈特曼探测器高精度质心探测方法,其特征在于,步骤(1),对每个子区域中集到的小光斑进行边缘检测,是先使用二维高斯函数对图像进行平滑处理,再然后使用拉普拉斯算子来计算零交叉点,最后以零交叉点作为被检测图像的边缘,得到V个光斑边缘的像素点。

3.根据权利要求1或2所述的一种夏克哈特曼探测器高精度质心探测方法,其特征在于,步骤(3)中,依据子区域每个内像素的坐标(xi,j,yi,j)离光斑中心坐标(Cx,circle,k,Cy,circle,k)的远近,计算光强的加权函数Wi,j,公式如下:其中,(x,y)为被测点像素坐标,(Cx,circle,k,Cy,circle,k)为边缘检测得到的光斑中心位置坐标;i取值范围为s×n到n×(s+1)-1,j取值范围为t×n到n×(t+1)-1。

4.根据权利要求1所述的一种夏克哈特曼探测器高精度质心探测方法,其特征在于,步骤(3)中,在利用加权函数Wi,j对高频噪声进行了滤除后,为了降低低频噪声的影响,进一步采用幂指数加权。

5.根据权利要求4所述的一种夏克哈特曼探测器高精度质心探测方法,其特征在于,采用如下公式对子区域内的光斑的光强分布进行处理:I′i,j=(Ii,j×Wi,j)q        (6)

其中,参数q为幂指数,它是一个大于1的实数,这样就得到了经过加权之后的光强图像;然后,对该光强图像进行阈值处理,得到图像I″i,j:其中,Ith为图像阈值,该阈值与子区域内的光斑的光强分布有关,其取值方法如下:对子区域内光斑的光强排序,取最弱的4个光强值的平均值作为阈值Ith,背景光强起伏或大气湍流扰动等因素导致的光斑亮度不一致时,这种阈值可以很好地克服某些暗的光斑阈值过高的问题,避免固定阈值导致的暗的光斑质心计算误差过大。

6.根据权利要求1所述的一种夏克哈特曼探测器高精度质心探测方法,其特征在于,步骤(5)使用公式(8)计算该子区域的光斑的质心: