激光与光电子学进展, 2019, 56 (22): 220101, 网络出版: 2019-11-02   

光栅型波前曲率传感器光斑自动定位提取算法 下载: 1057次

Automatic Spot Location and Extraction Algorithm for Grating Wavefront Curvature Sensor
作者单位
华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山 063210
图 & 表

图 1. 基于菲涅耳波带片的曲率传感器原理

Fig. 1. Principle of curvature sensor based on Fresnel zone plate

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图 2. 光斑自动定位和提取流程图

Fig. 2. Flow chart of automatic spot location and extraction algorithm

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图 3. 实验装置图

Fig. 3. Experimental setup

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图 4. 光斑自动定位提取算法运行效果。(a)原始图像;(b)二值化图像;(c)光斑图像1;(d)光斑图像2;(e)目标光斑1;(f)目标光斑2

Fig. 4. Experimental results of automatic spot location and extraction. (a) Original image; (b)binary image; (c) spot image 1; (d) spot image 2 (e) target spot 1; (f) target spot 2

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图 5. 两种传感器波前复原结果。(a)波前曲率传感器复原波面1;(b)波前曲率传感器复原波面2;(c)波前曲率传感器复原波面3;(d)波前曲率传感器复原波面4;(e)哈特曼波前传感器复原波面1;(f)哈特曼波前传感器复原波面2;(g)哈特曼波前传感器复原波面3;(h)哈特曼波前传感器复原波面4

Fig. 5. Wavefront restored by two sensors. (a) Wavefront 1 restored by CS; (b) wavefront 2 restored by CS; (c) wavefront 3 restored by CS; (d) wavefront 4 restored by CS; (e) wavefront 1 restored by HS; (f) wavefront 2 restored by HS; (g) wavefront 3 restored by HS; (h) wavefront 4 restored by HS

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图 6. 光斑定位绝对偏差的统计直方图。(a) D/r0=2;(b) D/r0=5;(c) D/r0=10;(d) D/r0=20

Fig. 6. Absolute deviation histogram of spot location. (a) D/r0=2; (b) D/r0=5; (c) D/r0=10; (d) D/r0=20

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表 1波前曲率传感器和哈特曼波前传感器的测量结果(均方根和峰谷值)对比

Table1. Comparison of measurement results (Wrms and dpv) obtained by CS and HSλ

SensorWrms/dpv
Wavefront 1Wavefront 2Wavefront 3Wavefront 4
CS0.0216/0.14780.0965/0.44970.0985/0.56130.1347/0.6231
HS0.0131/0.09740.1137/0.49590.1233/0.64120.1846/1.0757

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徐其峰, 陈波. 光栅型波前曲率传感器光斑自动定位提取算法[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(22): 220101. Qifeng Xu, Bo Chen. Automatic Spot Location and Extraction Algorithm for Grating Wavefront Curvature Sensor[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(22): 220101.

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