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哈特曼波前探测器电子倍增增益的自适应控制方法
  • ISSN号:1007-2780
  • 期刊名称:《液晶与显示》
  • 时间:0
  • 分类:O753[理学—晶体学] TP217[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,吉林长春130033, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.61405194)
中文摘要:

本文提出自适应光学成像系统中哈特曼波前探测器电子倍增增益的自适应控制方法,以使哈特曼波前探测器保持较高的信噪比同时避免亮度过饱和。利用亮度接近哈特曼饱和值的光源作为被观测目标,探测到的光斑阵列中有一个最高亮度值I_m,统计200帧~500帧中的I_m,计算其相对统计帧数的均值ī_m、I_m相对ī_m的均方差值σm;设定理想最高亮度值ī_(ms)比饱和亮度低3.0σm~3.2σm;再将光斑的亮度最大值相对一帧阵列中的光斑数计算平均值记为I_a,实时监测I_a;依据信号强度I与增益G的线性关系,事先测得哈特曼波前探测器的技术特征参数k_a、k_m和理想最高亮度值ī_(ms),即可以由当前帧探测数据I_a和增益G_a计算得到所需调整的增益值G_(ms)。

英文摘要:

Electron multiplying charge-coupled-device(EMCCD)in Hartmann wavefront sensor(WFS)makes the SNR higher than the ordinary CCD.However,a fixed EM gain may not work when the brightness of the observed target changes in large ranges within a few minutes.Thus,an adaptive control method of the Hartmann WFS'gain is proposed.The control value is the average of the maximum signals of all the light spots in a frame.The goal value for control is predetermined based on the linear relation of the signal with the EM gain and the number of photons collected in sub-apertures.The self-protection for brightness super saturation of the EMCCD has to be considered for the goal value.Simulations and experiments indicate that the proposed control method keeps the sensing in a high SNR without the self-protection of the EMCCD occurred even when the target brightness changes in sine curves.

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期刊信息
  • 《液晶与显示》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国光学光电子行业协会液晶分会 中国物理学会液晶分会
  • 主编:郭海成
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:yjxs@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176059
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2780
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1259/O4
  • 邮发代号:12-203
  • 获奖情况:
  • 中国科学论文统计源期刊,中国科学引文数据库来源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5470