光学学报, 2015, 35 (7): 0711006, 网络出版: 2015-07-01   

基于CCD探测器的点目标成像平均半径误差分析及最优阈值选择

Error Analysis of Spot Diagram’s Mean Radius Measured with CCD Sensor and Choice of the Optimal Threshold
周龙峰 1,2,3,*张昂 1,3张俊波 1,3鲜浩 1,3
作者单位
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
摘要
在反射式望远镜系统误差校正过程中,常以点目标的清晰度函数作为成像质量的评价指标。通过优化算法对存在误差的参量进行校正,使清晰度函数达到极值。平均半径作为点目标成像的清晰度函数由于具有适用范围大、动态特性好的特点而得到广泛的应用。然而,在实际工作过程中,由于探测器噪声等因素的影响,平均半径计算值与理论值存在一定的偏差,从而对校正过程产生影响。对噪声下平均半径的计算误差以及阈值对误差的影响进行了理论和仿真分析,结果表明存在最优阈值使计算误差达到最小,并对不同噪声强度下仿真的最优阈值数据进行拟合,给出了最优阈值拟合公式,分析表明该公式能够较准确的计算最优阈值。
Abstract
In the process of error correction based on reflecting telescope system, definition function of spot target is usually used as performance metric of imaging quality. The definition function will reach extremum by using optimization algorithm to correct parameter error. Mean radius as definition function of spot diagram is widely used for its large- scale and good dynamic property in correction. While the value of mean radius of calculation is different from the value of theory because of the noise of detector, thus the correction process is affected. The calculation error of mean radius because of noise and the influence of threshold is analyzed through theory and simulation.The result indicates that there exists an optimal threshold to make the error minimum. A fitting formula is proposed by the simulating optimal thresholds in different noise intensities.The formula can accurately calculate optimal thresholds.

周龙峰, 张昂, 张俊波, 鲜浩. 基于CCD探测器的点目标成像平均半径误差分析及最优阈值选择[J]. 光学学报, 2015, 35(7): 0711006. Zhou Longfeng, Zhang Ang, Zhang Junbo, Xian Hao. Error Analysis of Spot Diagram’s Mean Radius Measured with CCD Sensor and Choice of the Optimal Threshold[J]. Acta Optica Sinica, 2015, 35(7): 0711006.

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