导读:本文包含了质心探测论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:自适应光学,哈特曼波前传感器,光斑图像,质心计算
质心探测论文文献综述
章晓宇[1]（2018）在《自适应光学哈特曼光斑质心探测技术研究》一文中研究指出自适应光学技术起源于天文学研究的需求,其能够实时探测和补偿波前相位畸变,因此在激光大气传输、光学测量、医学等领域得到了广泛应用。与其他波前检测设备相比,夏克--哈特曼波前传感器由于具有光能利用率高、结构简单、测量动态范围大等优点而得到了广泛应用,其工作原理为根据光斑质心的偏移量来重构畸变波前,因此哈特曼阵列光斑质心的探测精度将直接对波前重构精度造成影响。本文从波前信标提取和斜率计算出发,进行了一系列研究。文章对哈特曼波前传感器相关原理、自适应光学点源信标光斑图像特点及系统中噪声的影响、以及系统对哈特曼波前图像处理算法的要求等一系列内容进行了分析。针对光斑图像特点及噪声特性,提出了一种新的基于自适应阈值的光斑质心探测方法。对于系统中的散粒噪声,采用中值滤波方法;针对残余噪声,接着采用减自适应阈值的方法进行处理;然后从图像的形态学连通域的角度出发,对图像进行定位及有效性识别;最后构建质心计算窗口并进行质心的计算。本文方法将光斑区域的定位、光斑有效性识别、自适应阈值分割及质心探测窗口的构建几个方面结合了起来,文中针对算法的每一步骤流程进行了详细的分析和讨论,对于算法中的有关参数的选取进行分析,确定了参数选取的值或取值范围。通过一系列仿真试验验证了所本文算法的精度和稳定性,并将本文算法与减平均背景法、减最优阈值法以及减百分比阈值法进行了仿真试验效果的对比,并对结果进行了分析,相关结果表明,本文算法质心计算偏差值、其均方差值以及峰谷值均小于另外叁种算法。针对在实际外场实验中采集到的不同时段的哈特曼阵列光斑图像,分别采用四种算法对其进行处理,对处理结果进行比较分析,实验结果表明,本文所提出的算法具有较好的稳定性和重复性。(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2018-06-01）
葛睿,申文,刘超,苏宙平,朱华新[2]（2018）在《夏克-哈特曼波前探测器的距离-幂指数加权质心探测算法》一文中研究指出对于暗弱目标探测,现有的方法仍然存在探测误差较大的问题,为了提高夏克-哈特曼波前探测器的质心探测精度,提出了一种改进的距离-幂指数质心探测算法。在不同情况下将所提算法与现有的几种质心算法进行对比,仿真结果表明,在不同信噪比、不同光斑直径、子区域不同像素等因素影响下,所提算法的质心探测误差低于其他算法的误差,且更为稳定。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年04期）
陈林[3]（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）
张艳艳,郝晓龙,陈洁玮[4]（2015）在《加门限的一阶矩光斑质心探测方法》一文中研究指出提出了加门限的滑动窗口一阶矩质心计算方法。在单帧图像内首先计算全局质心,并在全局质心处加上一定大小的窗口,在窗口内再次进行质心计算,判断相邻两次质心是否满足给定质心收敛条件,若不满足将窗口滑动到新的质心位置处,直至完全收敛。在不同的系统条件下,将滑动窗口一阶矩质心计算方法与传统的一阶矩方法在计算精度上进行了仿真及实验的比较。结果表明,滑动窗口一阶矩质心计算方法具有较高的计算精度,适合于高精度自适应光学系统中。(本文来源于《光学技术》期刊2015年01期）
赵菲菲,黄玮,许伟才,杨添星[5]（2014）在《Shack-Hartmann波前传感器质心探测的优化方法》一文中研究指出为提高Shack-Hartmann(S-H)波前传感器的光斑质心探测精度,在分析质心探测误差来源的基础上,提出基于模板匹配的探测窗口选取方法和基于单个光斑的自适应阈值选取方法,将这两种方法与加权质心算法相结合求取质心,提高了质心探测精度。与固定阈值和传统质心算法相比较,当SNR大于3时,质心探测精度平均提高了约40%。将文中的方法应用于可见光波段的商品S-H波前传感器,实验表明:文中方法得到的质心偏离度由传统方法的0.83pixel的最大值减小至0.15pixel。该工作有重要的应用价值。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2014年09期）
程利群,王晓曼,景文博[6]（2014）在《利用标记分水岭法实现夏克-哈特曼波前传感器质心探测》一文中研究指出由于光斑质心探测精度直接影响夏克-哈特曼波前传感器的波前探测精度,本文提出基于标记分水岭法来确定阵列光斑质心探测窗口。首先,对采集到的夏克-哈特曼阵列光斑图像进行平滑并求出其梯度图像;然后,利用大津(OTSU)阈值法在求出的梯度图像上进行目标标记,最后在标记过的梯度图像上进行分水岭分割,确定出每个光斑的探测窗口。由于该方法确定的质心探测窗口是对光斑实际大小进行匹配,故有效地抑制了噪声对质心探测的影响。实验结果表明:利用该方法确定光斑探测窗口所计算的质心精确度和稳定性均比传统的在子透镜窗口中计算光斑质心的方法要高。统计多幅图像计算得到的窗口质心标准差的平均值为0.010 9,比传统法计算出的平均值0.073 4提高了6倍,满足哈特曼波前传感器对光斑质心计算稳定性和精确度的要求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2014年06期）
程利群,景文博,王晓曼[7]（2014）在《夏克-哈特曼波前传感器光斑质心探测方法比较与分析》一文中研究指出夏克-哈特曼(简称哈特曼)波前传感器被广泛应用于光学测量、激光大气传输、医学等领域。由于哈特曼波前传感器是根据光斑质心的偏移量来重构畸变波前,因此,哈特曼阵列光斑质心的探测精度直接影响了波前重构的精度。本文从哈特曼波前传感器的测量原理着手,对几种阈值法质心探测技术及窗口法质心探测技术进行了比较和分析,得到了质心计算误差均在0.1pixel左右,可在实际不同应用时选择不同的质心探测方法。(本文来源于《长春理工大学学报(自然科学版)》期刊2014年03期）
李晶,巩岩,呼新荣,李春才[8]（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）
王少白,王春鸿,饶长辉[9]（2012）在《点源目标质心探测中单个盲元线性插值补偿算法选取》一文中研究指出自适应光学系统中应用哈特曼波前传感器对点源目标进行质心探测时,光电探测器上子孔径区域内存在的盲元会引入一定的附加质心探测误差,为了减小质心误差,需要选取合适的盲元补偿算法获得相对合理的补偿值。推导了哈特曼波前传感器子孔径内单个盲元补偿后造成的附加质心探测误差。利用仿真统计了各种利用盲元邻域正常像素进行线性插值的单个盲元补偿算法对点源目标质心探测误差的影响。提出了单个盲元邻域像素线性插值补偿算法选取的若干准则,指出选用盲元上下左右4邻域像素的均值进行补偿造成的平均质心误差最小,而选用盲元左右两个像素平均补偿算法可以在补偿误差较小的情况下简化运算。实验结果与仿真结果相符合。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2012年08期）
周文超,彭勇,游安清[10]（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）
质心探测论文开题报告
（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：
对于暗弱目标探测,现有的方法仍然存在探测误差较大的问题,为了提高夏克-哈特曼波前探测器的质心探测精度,提出了一种改进的距离-幂指数质心探测算法。在不同情况下将所提算法与现有的几种质心算法进行对比,仿真结果表明,在不同信噪比、不同光斑直径、子区域不同像素等因素影响下,所提算法的质心探测误差低于其他算法的误差,且更为稳定。
（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。
质心探测论文参考文献
[1].章晓宇.自适应光学哈特曼光斑质心探测技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所).2018
[2].葛睿,申文,刘超,苏宙平,朱华新.夏克-哈特曼波前探测器的距离-幂指数加权质心探测算法[J].激光与光电子学进展.2018
[3].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
[4].张艳艳,郝晓龙,陈洁玮.加门限的一阶矩光斑质心探测方法[J].光学技术.2015
[5].赵菲菲,黄玮,许伟才,杨添星.Shack-Hartmann波前传感器质心探测的优化方法[J].红外与激光工程.2014
[6].程利群,王晓曼,景文博.利用标记分水岭法实现夏克-哈特曼波前传感器质心探测[J].光学精密工程.2014
[7].程利群,景文博,王晓曼.夏克-哈特曼波前传感器光斑质心探测方法比较与分析[J].长春理工大学学报(自然科学版).2014
[8].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
[9].王少白,王春鸿,饶长辉.点源目标质心探测中单个盲元线性插值补偿算法选取[J].红外与激光工程.2012
[10].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