1 中国科学技术大学，安徽 合肥 230022
2 中国科学技术大学 南京天文仪器研制中心，江苏 南京 210042
3 中科院南京天文仪器有限公司，江苏 南京 210042
针对振动环境中传统光斑中心定位算法存在的处理时间长、精度低等问题，本文提出一种基于遗传算法优化BP神经网络的光斑定位方法。使用BP神经网络对光斑位置进行预测，并通过遗传算法对神经网络进行优化。构建BP神经网络模型，将使用质心、形心、高斯拟合等方法求出的光斑中心位置以及形心法求出的光斑半径作为输入，对光斑真实中心位置进行预测。并使用遗传算法优化神经网络的权值和阈值，以增强预测效果。实验过程中，通过对光学系统外加干扰模拟振动环境，采集数据用于神经网络训练和算法验证。实验结果表明，优化前后的标定测试迭代次数分别为55和29，平均误差分别为0.81像素和0.45像素。由本文结果可知，在遗传算法的优化下，神经网络算法的迭代速度和预测精度均有所提高。
遗传算法 BP神经网络 图像处理 激光光斑中心 genetic algorithm BP neural network image processing laser spot center
1 中国科学技术大学，安徽 合肥 230022
2 中国科学技术大学南京天文仪器研制中心，江苏 南京 210042
3 中国科学院南京天文仪器有限公司，江苏 南京 210042
4 上海师范大学数理学院，上海 200234
为抑制地面环境扰动的影响，提升星敏感器地面验证实验的标定精度，提出一种具有抖动补偿功能的星模拟技术。该技术通过可调激光光源提供抖动补偿信标光，利用大口径分光棱镜对多目标星图合束，使用大口径高精度压电偏转镜实时反馈补偿稳定星光，配合长焦距平行光管为高精度星敏感器提供高稳定恒星目标源。仿真研究了该系统性能参数，结果表明补偿精度的峰值偏差为0.045″，补偿分辨率为0.01″。构建了基于抖动补偿系统的星图模拟系统，现场通过4D干涉仪实测得到的该系统补偿分辨率达到 0.01″，补偿精度优于0.1″。所提技术能够探测微小光轴偏移并进行高精度反馈补偿，能为高精度星敏感器地面验证系统提供稳定的恒星目标，为后续需要高稳定目标源的系统提供一种解决方案。
光学学报
2022, 42(18): 1812005
1 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230022
2 中国科学技术大学南京天文仪器研制中心, 江苏 南京 210042
3 中科院南京天文仪器有限公司, 江苏 南京 210042
4 上海师范大学数理学院, 上海 200234
为解决中高温条件下材料发射率的测量问题,提出了一种基于半椭球反射镜的高温材料光谱发射率测量技术。该技术使用800 mm口径半椭球反射镜大范围聚焦信号光,利用3种离轴抛物镜来切换不同测试视场,并利用高功率激光器对样品进行加热。仿真研究了所设计系统的测量误差,结果表明,反射率测量偏差最大为0.035,透射率测量偏差最大为0.031。构建了基于800 mm口径半椭球镜的发射率测量系统,测算了某合金材料和某半透明材料的反射率、透射率和发射率,表明所设计的系统可实现常温到中高温(300~1200 K)、多视场(30°、60°、90°)、宽谱段(2~14 μm)的测量。
几何光学 半椭球反射镜 发射率测量 反射率测量 透射率测量 红外光谱仪
