Разработка методов построения гартмановских датчиков волнового фронта на матричных фотоприемниках автореферат диссертации для написания диплома, курсовой работы, тема для доклада и реферата

Автор: misdoctor  :  Рубрика: Офтальмология
Разработка методов построения гартмановских датчиков волнового фронта на матричных фотоприемниках автореферат диссертации для написания диплома, курсовой работы, тема для доклада и реферата

Коноплев Сергей Владимирович, 2000, 05. 11. 07 Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы Актуальность службы. Разработка способов минимизации погрешности схемы измерений координат пятен в датчике волнового фронта приходит долею большой научно-технической трудности заслуги возможной точности оценки моментальных состояний волнового фронта, прошедшего спустя турбулентную атмосферу.

Актуальность службы обоснована нуждою практики астрономических наблюдений в получении изображений звезд дифракционного свойства и предельной звездной величины, определяемых основным зеркалом телескопа. В наземных оптических телескопах качество изображения ограничено искажениями волнового фронта, вносимыми атмосферой. Возможная точность оценки волнового фронта обусловливается погрешностью, вносимой компонентами измерительной порядка-датчика волнового фронта. Структура датчика волнового фронта включает; анализатор и порядок обработки, формирующую в настоящем масштабе медли оценки измерения координат пятен гартманограммы.

В службе рассматривается динамический способ Гартмана, реализованный по схеме Гартмапа-Шака. При измерениях благодаря чему способу точность оценки искажений волнового фронта на сто процентов обусловливается точностью измерений пятен гартманограммы. Случайных нрав фазовых искажений волнового фронта дозволяет обрисовать флуктуации пятен гартманограммы в плоскости фотоприемника как случайный процесс, свойства тот или другой обусловливаются измерительной порядком в процессе обучения. Актуальной задачей при анализе случайного процесса флуктуации пятен гартманограммы приходит разработка адаптивных способов минимизации оплошности измерения координат методом нахождения компромисса меж шумовыми и динамическими ее сочиняющими.

Увеличение точности оценки искажений волнового фронта актуально как для анализа атмосферных искажений, так и для задач адаптивной оптики. Целью службы приходит разработка способов убавления ошибок измерения координат пятен гартманограммы различными способами, в главную очередь: 1. Согласованием спектральной свойства оптического тракта со диапазоном опорной звезды и спектральной и свет-сигнальной чертами фотоприемника. 2.

Согласованием пространственно-временной дискретизации в оптико-электронном тракте с яркостью опорной звезды и с динамикой флуктуации волнового фронта. Способы исследования. Теоретические исследования оснозаны на теории оценивания в доли статистического синтеза по аспекту минимума среднеквадратической оплошности при линии ограничений. При экспериментальных исследованиях употреблялся способ статистических испытаний.

1. Осуществлена общая оптимизация пространственно-временной дискретизации волнового фронта по аспекту минимума среднеквадратической оплошности. 2. Выявлена связь меж временными и пространственными параметрами дискретизации волнового фронта.

Выявлена зависимость хорошей пространственной дискретизации не только лишь от пространственных характеристик волнового фронта, да и от временных, а также зависимость хорошей кадровой частоты не только лишь от временных характеристик, да и от пространственных. 3. Изображено, что при рациональном промежутке дискретизации, значение высокоскоростного обязано иметься одинаково масштабу пятнышка гартманограммы, деленному на отношение сигнал/шум в сигнальном пятнышке, т. е.

обязано иметься максимум младше компонента разложения. 4. Осущест влена оптимизация ширины спектрального спектра по аспекту минимума срсднеквадратической оплошности при не большом динамическом спектре фотопркемника. 5.

При хорошей ширине спектрального спектра среднеквадратическая ошибка оценки координат зависит от освещешюсти в гогше гартманограммы. Главные положения, выносимые на охрану. 1. Для увеличения точности оценивания координат центров тяжести пятен гартманограммы идет вместе улучшить характеристики пространственно-времетюй дискретизации волнового фронта диафрагмой Гартмапа-Шатса и временной (покадровой) дискретизации в телевизионной измерительной порядку на матричном фотстриемникс.

2. Наилучшее число парциальных пучков зависит не только лишь от пространственных характеристик волнового фронта, по и от временных, а наилучшее пора кадра зависит не только лишь от временных характеристик волнового фронта, да и от пространственных. 3. При хорошей по аспекту минимума среднеквадратической оплошности дискретизации волнового фронта, значение высокоскоростного смаза обязано иметься одинаково масштабу пятнышка гартманограммы, деленному на отношение сигнал/шум в сигнальном пятнышке, т.

е. обязано иметься максимум младше компонента разложения. 4. Лучший спектральный спектр при оценке координат пятен гартманограммы обязан рассчитываться отталкиваясь от спектральных черт сигнала и фотоприемника, а также с учетом ограниченного динамического спектра фотоприемника.

Практическая ценность службы. 1. Общая оптимизация пространственной и временной дискретизации по критершо минимума среднеквадратической оплошности дозволила достичь выигрыша в точности определения координат гартманограммы до 4 разов. 2.

Для избранной ширины полосы пропускания фильтра достигнуто двукратное убавление среднеквадратического радиуса сигнального пятнышка и среднеквадратического значения оплошности измерения координат пятка гартманограммы. 3. Разработана методика адаптации характеристик телевизионной измерительной порядка к яркости и спектральному классу звезды-ориентира и оцененным на шаге обучения характеристикам атмосферных искажений волнового фронта. Собственный вклад создателя.

Диссертация сочинена по результатам теоретических исследований и служб по творению комплекта телевизионного оборудования астрономического внедрения, сделанных собственно создателем либо при его конкретном участии. Создателем выполнены исследования, определившие оберегаемые положения в доли разработки способа хорошей спектральной фильтрации по критершо минимума среднеквадратической оплошности и проведены экспериментальные службы по анализу эффективности внедрения предоставленного способа. Разработана методика расплаты зависимости высокоскоростного смаза от отношение сигнал/шум. Е соавторстве заработаны зависимости рационального числа линз в диафрагме Гартмана-Шака и рационального числа кадров телевизионной измерительной порядка.

, сделанного по заказу Института Астрономии 1ЖАМтр (Мексика), о чем имется акт внедрения. Апробация службы. Результаты службы докладывались и дискуссировались на последующих конференциях и семинарах: ) — Санкт-Петербург, 24-5 февраля 2000 грам. Н 55-ой Научно-технической конференции СПбГЭТУ (ЛЭТИ) — Санкт-Петербург, апрель 2000г.

, Санкт-Петербург, 20-22 июня 2000г. Публикации. По мат-лам диссертации размещено 7 печатных служб. Структура и размер службы.

Диссертационная действуя состоит из введения, 4 глав, заключения, перечня примененных источников и 3-х прибавлений. Служба держит 102 странички, включая 12 таблиц и 18 рисунков; перечень примененных источников держит 81 название. Ш. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1.

Разработан способ общей хорошей пространственно-временной дискретизации волнового фронта и спектральной фильтрации по аспекту минимума среднеквадратической оплошности оценки координат пятен. 2. 0птимальное число парциальных пучков, образуемых диафрагмой Гартмана-Шака, зависит не только лишь от пространственных характеристик волнового фронта, да и от временных, а наилучшее пора кадра адаптивной телевизионной измерительной порядка зависит не только лишь от временных характеристик волнового фронта, да и от пространственных. 3.

При хорошей по аспекту среднеквадратической оплошности дискретизации волнового фронта. величина высокоскоростного обязана иметься обратно пропорциональной отношению сигнал/шум в сигнальном пятнышке. При всем этом движение изображения пятнышка по фотоприемнику обязано характеризоваться слитностью линии движения. 4.

Для хороших характеристик пространственно-временной дискретнзации и ширины полосы пропускания оптического фильтра выигрыш в точности определения координат пятен гартманограммы до 4 разов. 5. Лучшая кадровая частота в порядку управления адаптивной оптической порядком из-за задержек на считывание зарядового изображения в возрастает в дважды, по сравнешпо с порядком анализа волнового фронта без управления. 6.

Разработан способ хорошей спектральной фильтрации по аспекту минимума среднеквадратическон оплошности при априорно узнаваемых свойствах звезды-ориентира и фотоприемшпса, с учетом нелинейности его свет-сигнальной свойства. 7. Заработана аналитическая зависимость для расплаты хорошей полосы пропускания светофильтра, по яркости, спектральному классу звезды-ориентгфа и спектральной характеристике матричного фотоприемника с ограниченным динамическим спектром. 8.

Экспериментально достигнут двукратный выигрыш в точности измереты координат пятен гартманограммы методом оптимизации полосы пропускания оптического фильтра. 9. Разработанные способы увеличения точности измерения координат пятен гартманограммы фактически применены в комплекте оборудования астрономического внедрения с увеличенной частотой съема инфы (кадровая частота до 200 Гц), употребляемого для измерения динамики фазовых искажений световых волн способом Гартмана-Шака. Главное содержание диссертации размещено в последующих службах.

1. C. B. , Цыцулин А.

К. и др. Быстродействующая телевизионная измерительная порядок для оценки искажений волнового фронта способом Гартмана //Оптический журнальчик. -2000, -том.

67, N2. -С. 113-119. 2.

C. B. , Цыцулин А. К.

и др. Быстродействующий ПЗС-датчик искажений волнового фронта //Приборы и техника опыта. -2000, N1. -с.

165-166. 3. C. B.

, Цыцулин А. К. и др. Оптическая фильтрация в телевизионной порядку измерения координат точечных объектов// Сб.

. докл. 4-ой интернациональной конференции Распознование-99 — Курск:, 1999. — с.

222-223 4. C. B. , Цыцулин А.

К. и др. Пространственно-временная дискретизация в быстродействующем телевизионном гартмановском датчике волнового фронта. // Доклады 55-ой научно-технической конференции СПбГЭТУ ( ), Санкт-Петербург, 2000, апрель, с.

62-63. 5. C. B.

Цыцулин А. К. и др. Оптимизация оптической фильтрации в телевизионных порядках измерения координат точечных объектов //Мат-лы интернациональной конференции Телевидение: передача и обработка изображений, 2000, Санкт-Петербург, 20 — 22 июня -с.

71-72. 6. C. B.

, Цыцулин А. К. и др. «Пространственно-временная дискретизация в быстродействующем телевизионном гартмановском датчике волнового фронта.

//Мат-лы интернациональной конференции Телевидение: передача и обработка изображения, Санкт-Петербург, 2000, 20-22игоня, с. 69-70. 7. C.

B. , Курзенева Е. В. , Манцветов A.

A. , А. К. Выбор вида фотоприемников в телевизионной порядку измерения пространственно-временных координат объекга.

//Изв. , Серия — 2001. — Вып. 1.



Оставить комментарий

Вы должны войти для комментирования записи.