人眼色差对夏克-哈特曼波前探测器的影响
用夏克-哈特曼探测器测量人眼波前像差
用夏克-哈特曼探测器测量人眼波前像差程少园;曹召良;胡立发;穆全全;李鹏飞;宣丽【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2010(018)005【摘要】为了精确测量人眼的高低阶像差,设计并搭建了一套人眼波前像差精确测量光学系统.该系统采用夏克-哈特曼波前探测器进行波前探测,可以在不同瞳孔、不同视场和不同调焦状态下精确测量人眼的波前像差.用ZEMAX软件对系统进行模拟分析,验证了该系统的探测精度,讨论了系统的调焦性能.用该系统实验分析了人眼各阶像差的分布情况、瞳孔大小和调焦状态对人眼波前像差的影响,以及人眼波前像差的时间和空间变化特性(变化频率约3 Hz,等晕角约为1.5°).结果表明, 该系统精度高(PV <1/20λ),操作方便,是人眼波像差的研究和个性化角膜手术的有力工具.【总页数】8页(P1060-1067)【作者】程少园;曹召良;胡立发;穆全全;李鹏飞;宣丽【作者单位】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,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京100039;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所;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,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京100039;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所【正文语种】中文【中图分类】TP212.14;TH786【相关文献】1.人眼像差探测哈特曼波前传感器的质心优化 [J], 钮赛赛;沈建新;梁春;张运海2.人眼像差哈特曼测量仪的重复性测试 [J], 陈志辉;凌宁;饶学军;王成3.基于FPGA的夏克-哈特曼探测器实时波前处理机 [J], 刘召庆;李力;董冰;金伟其4.基于哈特曼-夏克波前测量原理的焦距测量 [J], 吴佳杰;陈家璧;徐安成;高晓燕5.基于斜入射自准法哈特曼-夏克波前传感器测量数据分析 [J], 徐高平;周雪云;魏建宁;官春林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
夏克-哈特曼阵列光斑质心探测误差比较
光波 波前 探测 是 自适应光 学 及激 光通 信等 领域 中的 主要 技 术 ．目前 ，波 前探 测 的 方 法有 很 多 ，如 波前 曲率 法 、剪切 干涉 法 、自基 准 干涉 法 、夏克 一 哈特曼 法 等 ．而在 多种 波前 探测 技 术 中 ，夏克 － 特 曼 哈 波 前探 测法 由于其独 特 的优越 性 而受 到人们 广 泛关 注 ．根 据夏 克一 哈特曼 波前 探测 器 的结 构特 点 ， 以 可
ｖ ｌ ｃｔ ｆｄ ｔｃ ｉｎ ｗａ ａ ｅ ｎ ｏ ａ ｃ ｕ ｔ Ｔｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔｒ ｓ ｌｓｉ ｄ ｃ ｔ ｈａ Ｗ Ｃａ ｈ ｓｌ ｓ ｅｅ ｔｏ ｒｏ ｅｏ ｉｙ ｏ ｅ ｅ ｔｏ ｓｔｋ ｎ ｉ ｔ ｃ ｏ ｎ ． ｅｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｅ ｕ ｔ ｎ ｉａ ｅ ｔ ｔＩ ａ ｅ ｓ ｄ ｔ ｃｉ ｎ ｅ ｒ
第４ ８卷
第 ６期
吉 林 大 学 学 报 （理 学 版 ） Ｊｕ ａ ｏ Ｊ ｉ Ｕ ｉ ｒｉ ＳｉｎｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒ ｌ ｆ ｉｎ ｎ ｅｓｙ（ ｃｅｃ ｄｔ ｎ ｎ ｌ ｖ ｔ ｉ
Ｖｏ ． Ｎｏ ６ １４８ ． ＮＯ ２０１ Ｖ ０
２１ ０ ０年 １ 月 １
Ｓｉ ｅ ｎ ｅ ｎ ｌ ｙ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ １ ０ ２ ， ｈｎ ） ｃ ｎ ｄ Ｔ ｃ ｏｏ ， ｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２ Ｃ ｉ ｅ ａ ｃ ｈ ｇ ａ
Ａｂｓ ｒ ｔ ｔａｃ ：Ｔｈｅ ｃ ｎ ｒ ｉ ｅ ｅ ｔｏ ｒｏ ｓ ｏ ｏ ｒｍ ｅｈ ｄ ｆｃ ｎ ｒ ｉ ｔｃ ｉｎ ａｇ ｒｔ ｍ ｂ ｕ ｈ ｃ Ｈ ａｔ ａ ｎ ｅ ｔｏ ｄ ｄ ｔｃ ｉｎ ｅ ｒ ｒ ｆｆｕ ｔ ｏ ｓ ｏ ｅ ｔｏ ｄ ｄｅｅ ｔｏ ｌ ｏ ｈ ａ ｏ ｔＳ ａ ｋ— ｒｍ ｎ ｉ
哈特曼-夏克波前传感器高精度球面波标定方法研究
哈特曼-夏克波前传感器高精度球面波标定方法研究包明帝;史国华;邢利娜;何益【期刊名称】《中国光学（中英文）》【年(卷),期】2024(17)3【摘要】为解决哈特曼-夏克波前传感器传统标定方法存在的测量精度低、稳定性不足等问题,提出了一种基于球面波的哈特曼-夏克波前传感器高精度绝对标定方法。
通过理论推导获取了球面波的高精度标定方法,结合搭建的球面波标定实验装置,对子孔径数为128×128的哈特曼-夏克波前传感器完成高精度标定。
该方法计算得到了哈特曼-夏克波前传感器结构参数f,w以及L_(0)的精确值。
对标定后的哈特曼-夏克波前传感器的测量精度进行测试,实验结果表明,经本文方法标定后的哈特曼-夏克波前传感器的波前复原精度达到了PV=1.376×10^(-2)λ,RMS=4×10^(-3)λ(λ=625 nm),重复性精度为PV=3.2×10^(-3)λ,RMS=9.76×10^(-4)λ(λ=625 nm)。
该方法可以为大口径的SHWFS完成高精度标定,提升测量精度。
【总页数】7页(P521-527)【作者】包明帝;史国华;邢利娜;何益【作者单位】中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州);中国科学院苏州生物医学工程技术研究所【正文语种】中文【中图分类】TP741【相关文献】1.夏克-哈特曼波前传感器光斑质心探测方法比较与分析2.大视场相关夏克-哈特曼波前传感器图像快速匹配算法3.优化夏克哈特曼波前传感器的光斑质心探测方法研究4.夏克-哈特曼波前传感器双星波前误差测量计算大气非等晕误差的研究5.基于夏克-哈特曼传感器的星载望远镜波前测量技术研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
波前像差测量中的人眼定位误差分析
作 者 简 介 柳祚钺 （９ ７） 男， １ ８ 一， 湖北荆州人 ， 硕士研究生 ， 主要从事人眼波前像 差方面的研究 。
・ ８・ １
光
学
仪
器
第 ３ 卷 ３
感器在学术层面上获得了广泛的应用［ ］ ３ 。由于 Ｈａｔ ｎ－ｈ ｃ ＿ ５ ｒ ｍａｎＳ ａｋ波前传感器具有结构简单 、 灵活性好 ， 大动态范围、 高光学效率 ， 动态记录变化过程等优点 ， 因此成为测量静态和动态波前像差的良好工具Ｌ。 ６ ］ 不同于传统 的电脑验光仪 ， ｒ ａ ｎＳ ａｋ波前传感器通过对探测得到的波前进行代数分解能够 Ｈａｔ ｎ －ｈ ｃ ｍ 同时获得一个被测波前的低阶和高阶像差信息 。由于 目前还不存在成熟 的高阶像差测量方法 ， 故通过研 究考察 测量 系统 对 于低 阶像差 的测 量 精度 对 间 接推 断 系 统 的高 阶像 差 的测 量精 度 有 着直 接 的帮 助 。早 期研究工作 已经对基于 Ｈａｔ ｎ－ｈ ｃ 波前传感器的人眼像差测量系统中的系统误差予 以了探讨与解 ｒ ｍａｎＳ ａｋ 决［ ， ７ 但却未对测量时人眼在系统 中的定位误差加以讨论 ， ］ 现将着重完成这方面误差的分析研究工作。
，
随着 电脑 验 光 仪 的 发展
终 是个 难 题 。 自 １ ９ ９ ４年
梁俊 忠等 首次将 Ｈａｔ ｎ－ｈ ｃ ｒ ｍａｎＳ ａ
２ 收 稿 日期 ： ０ ～ １ Ｏ １１ Ｏ 一 ５
Ｈａｔ ｎ －ｈｃ 前传 ｒｍａ ｎＳ ａｋ波
基 金 项 目 ：国家重点基础研究发展计划 （ ７ ） ９ ３ 资助项 目（ Ｏ ７ Ｂ ３ ３ ３ ； ２ Ｏ ｃ ９ ５Ｏ ） 国家 自然科学基 金资助 项 目（ ０ ７０ １ ； ６ ７ ８３ ） 高等学 校博士点 基 金 资 助 项 目（ Ｏ ５ ２ ２ ０ ） ２ ＯＯ ５ ０４
夏克-哈特曼波前传感器的探测误差
夏克-哈特曼波前传感器的探测误差
姜文汉;鲜浩;沈锋
【期刊名称】《量子电子学报》
【年(卷),期】1998(15)2
【摘要】夏克—哈特曼（S－H）传感器的探测误差是自适应光学系统的一个主要误差源。
本文主要分析了S-H传感器的系统误差和随机误差，其误差源包括：CCD相机的读出噪声和背景电平，探测的像素数以及光子噪声。
通过在计算哈特曼传感器子光斑质心时设定一个阈值可以大大提高传感器的探测精度。
本文同时列举了实验数据和理论分析结果。
【总页数】10页(P218-227)
【关键词】自适应光学;波前传感器;误差分析
【作者】姜文汉;鲜浩;沈锋
【作者单位】中国科学院光电技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TH740.3
【相关文献】
1.利用标记分水岭法实现夏克-哈特曼波前传感器质心探测 [J], 程利群;王晓曼;景文博
2.夏克-哈特曼波前传感器光斑质心探测方法比较与分析 [J], 程利群;景文博;王晓曼
3.点源信标相关哈特曼-夏克波前传感器光斑偏移测量误差分析 [J], 陈林辉;饶长辉
4.基于电子倍增电荷耦合器件的哈特曼-夏克波前传感器质心探测误差分析 [J], 张艳艳;饶长辉;李梅;马晓燠
5.优化夏克哈特曼波前传感器的光斑质心探测方法研究 [J], 钱思羽;刘鹏;景文博;高雪峰;吉雪甫
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
人眼像差探测哈特曼波前传感器的质心优化
ａ ａ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｉ ｅ ｅ ｔ ｎ ｍ ｅ ｈ ｄ ｂ ｙ ａ ｃｐ ｓｔｏ ｉ ｇ ｓ ｏ ｅ ｉ ｎ ｙ ａ ｃｓ ｇ ｎ ｉ ｇ ｔ ｒ ｓ ｏ ｄ ｄ ｐ ｉ ｅ ｔ ｏ ｄ ｄ ｔ ｃ ｉ ｔ ｏ ｙ ｄ ｎ ｍｉ ｏ ｉｉ ｎ ｎ ｐ ｔｒ ｇ ｏ ，ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｍｅ ｔｎ ｈ ｅ ｈ ｌ ｖ ｏ ｌ ｖ ｌ ｎ ｏ ｋ ｎ ｐ ｉ ｌ ｅ ｅ ｔｏ ｎ ｏ ｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｆ ａ ｕ ｅ ｆ ＨＳ Ｓ ｅ ｅ ｄ ｌ ｃ ｉ ｇ ｏ ｔｍａ ｔ ｃ ｉ ｎ ｗｉ ｄ ｗ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｔ ｕ ｔ ｒ ｅ ｔ ｒ ｓ ｏ Ｗ ａ ｄ
ＮＩ Ｓ ｉ ａ Ｕ ａ— ｉ ｓ ，Ｓ ＥＮ ｉｎ ｘｎ ，ＬＩ Ｈ Ｊａ － ｉ¨ ＡＮＧ ｕ Ｃｈ ｎ ，ＺＨＡＮＧ ｕ — ａ。 Ｙ ｎｈ ｉ
（ ．Ｃ ｌ ｇ ｆ Ｍｅｈ ｎｃ ｌ ｎ ｌｃｒｃ ｌ ｎ ｉｅｒｎ １ ｏｌ ｅ ｃ ａ ｉ ｄ Ｅ ｅｔｉ ｇ ｎ ｅｉｇ，Ｎａ ｊｎ ｎｖ ｒｉ ｆ ｅ ｏ ａａ ａ Ｅ ｎ ｉｇＵ ｉｅｓｔ ｏ ｙ
人 眼像 差探 测 哈特 曼 波 前传 感器 的质 心优 化
钮赛赛 ， 沈建新 ， 春 ， 梁 张运海
（． １ 南京航 空航天大学 机 电学院， 江苏 南京 ２０ １ ； １０ ６ ２ ．苏州六六视觉科技股份有限公司， 江苏 苏州 ２ ５０ ） １０ ５
摘 要 ： 提 高 白适 应 光学 系统 中 Ｈａｔ ｎ－ ｈ ｃ 前 传 感 器 的动 态 测 量 范 围和 测 量 精 度 ， 由 Ｃ Ｄ采 集 的波 前 光 斑 图 为 ｒｍａｎＳ ａｋ波 对 Ｃ
关 键 词： 自适 应 光 学 ； ｒ ｎ －ｈ ｃ Ｈａｔ ｎＳ ａｋ波 前 传 感 器 ； 心探 测 ； 眼像 差 ｍａ 质 人 文献标识码 ： Ａ ｄｉ１． ７ ８ Ｏ Ｅ ２ １ １ １． ０ ６ ｏ：０ ３８ ／ Ｐ ．０ １９ ２ ３ １
哈特曼-夏克波前传感器的最优模式复原
哈特曼-夏克波前传感器的最优模式复原童桂;廖文和;梁春【摘要】为了减少波前探测斜率噪声对于基于哈特曼-夏克波前传感器的Zernike 复原模式的影响,采用对波前复原矩阵斜率噪声影响的相关分析和线性解耦变换的方法,得到一组基于哈特曼-夏克传感器斜率探测噪声的Zernike最优复原模式,通过合理剔除波前模式复原中易受噪声影响的模式组合,减少了波前测量噪声引起的波前模式复原误差;采用蒙特卡罗随机试验法,验证了一子孔径成方形排布的波前传感器对于波前斜率噪声的受影响程度,仿真结果显示,复原模式系数误差由0.0212λ下降为0.0048λ.结果表明,在剔除部分模式项后,最优复原模式统计优化对于滤除波前斜率探测噪声有一定的作用,提高了波前探测器的探测精度和复原能力.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2008(032)004【总页数】4页(P387-389,392)【关键词】测量与计量;最优模式;相关分析;探测噪声【作者】童桂;廖文和;梁春【作者单位】南京航空航天大学,机电学院,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TP212.14引言哈特曼-夏克(Hartmann-Shack,H-S)波前传感器常作为自适应光学系统的核心器件之一，用于探测入射孔径内的畸变波前[1-2]。
波前复原算法通常采用区域法、直接斜率法和模式法[3-4]，入射畸变波前的模式法复原有助于对自适应光学的理解，在一些特殊应用场合(例如人眼波前像差测量)模式法与传统的离焦、像差等相对应，其中模式法经常采用以Zernike多项式为基底函数进行波前模式复原[5-6]。
由于H-S波前传感器的空间分辨率是有限的,其理论上的空间分辨率不会好于1/d(d为传感器子孔径直径),所以基于Zernike模式法可准确复原模式阶数也有范围。
YANG等人[7]分析了不同子孔径分布的模式正交化原理，得出了模式耦合是影响模式复原精度的主要原因。
一种可自动调焦的高精度相差哈特曼-夏克测量系统
一种可自动调焦的高精度相差哈特曼-夏克测量系统
张杰;黄沃杰;吴南寿;张慧乔;林溢;黄丽媛;曾亚光;韩定安
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2022(29)12
【摘要】为了提高测量人眼验光参数的准确性与重复性,提出一种采用液体透镜实现可自动调焦的高精度相差哈特曼-夏克测量系统。
该方法可根据测量者在离散状
况下的屈光度数自动调节人眼底信标光斑处于聚焦状态,使采集的人眼波前像差图
像光斑汇聚,从而提高计算波前像差的准确性。
采用基于该方法所构建的测量系统
进行实验测试,通过对被计量过的7个标准模拟眼(范围从-20D~+20D)代替人眼来模拟不同度数下产生的离焦状态,实验结果表明:所提出的用液体透镜变焦的波前探
测系统测量最大误差在±0.25D范围内,比传统的激光平行入射的波前探测系统测量更加准确,具有较强的适应性,为后续测量不同度数的人眼屈光度数提供重要的方法。
【总页数】5页(P1-5)
【作者】张杰;黄沃杰;吴南寿;张慧乔;林溢;黄丽媛;曾亚光;韩定安
【作者单位】佛山科学技术学院机电工程与自动化学院;佛山科学技术学院物理与
光电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.14
【相关文献】
1.用夏克-哈特曼探测器测量人眼波前像差
2.基于哈特曼-夏克传感器的渐变焦眼镜测量系统
3.基于哈特曼-夏克波前测量原理的焦距测量
4.用于复色哈特曼人眼波像差测量的折/衍混合调焦系统
5.基于斜入射自准法哈特曼-夏克波前传感器测量数据分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
稀疏表示的夏克-哈特曼波前传感器信号提取
稀疏表示的夏克-哈特曼波前传感器信号提取张艳艳;许文涛;陈苏婷【摘要】由于背景噪声及探测器噪声的存在，夏克-哈特曼波前传感器质心探测误差较大，本文提出了一种在稀疏域去除背景噪声及探测器噪声的方法。
首先采用二维高斯模型生成光斑信号样本图像，构造超完备目标字典，依次对测试图像分块计算其在超完备字典中的表示系数，利用噪声、背景和目标表示系数的不同，通过认为设定阈值来判别该图像块是否为光斑信号。
结果表明，本文处理方法能够较好的提取出光斑信号，且与减阈值算法相比，其处理后质心偏差、RMS及PV值都较小。
%Due to the background noise and the detector noise, the centroid error of Shack-Hartmann wavefront sensor is relatively large. A method to filter the noise in sparse region is proposed. First, the sample image is generated by using the two-dimension Gauss model and the over-complete target dictionary is constructed. Then, the sub-image blocks of the test image are extracted successively and the corresponding coefficients are calculated with the constructed over-complete target dictionary. Since the coefficients between the noise and the target are large different, the difference by setting a threshold is used to subtract the target. Experimental results show that, the target can be well subtracted, while the centroid deviation and the RMS and PV of the centroid are smaller than using the method of subtracting threshold.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2016(043)004【总页数】7页(P48-54)【关键词】自适应光学;夏克-哈特曼波前传感器;稀疏表示;质心偏差【作者】张艳艳;许文涛;陈苏婷【作者单位】南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室，南京210044;南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室，南京 210044;南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室，南京 210044【正文语种】中文【中图分类】TN919.80 引言夏克-哈特曼波前传感器(Shack-Hartmann wavefront sensor，S-H WFS)由于其光能利用率高、结构简单等优点，在自适应光学系统中(Adaptive Optics，AO)得到广泛的应用[1]，由于S-H WFS是通过探测子孔径的会聚光斑的强度分布来计算光斑的质心位置，而背景噪声及系统所产生的噪声对光斑的强度影响较大，导致质心误差较大，严重影响了AO系统对波前误差的校正能力[1-2]。
基于Shark-Hartmann理论的波前探测技术研究
基于Shark-Hartmann理论的波前探测技术研究郭广妍;樊仲维;余锦;葛文琦;康治军;唐熊忻;貊泽强;王昊成;石朝辉【摘要】精确的波前探测是反射镜面型检测及光束波前畸变测量的重要依据，论文根据Shark-Hartmann理论对波前探测技术进行了模拟和实验研究。
将平行光经过球面透镜/柱面透镜后形成的球面波/柱面波作为探测波前。
实验采用商用的微透镜阵列和CCD搭建Shark-Hart-mann传感器，利用实际光束作为参考光，避免了参考光的不准直性对实验的影响。
模拟计算结果表明平均曲率误差为13．423mm，实验结果实现了对球面/柱面/倾斜波的探测及复原。
%Precise wavefront detection is an important basis for reflection mirror figure test and wavefront distortion measurement .According to the theory of Shark-Hartmann ,the wavefront detecting technique was studied by simulation and experiments .The spherical wave/cylindrical wave ,formated by the parallel lights transmitting through the spherical lens/cylindrical lens , were detected as the wavefronts .In experiment the commercial microlens array and charge coupled de-vice (CCD) were utilized to build the Shark-Hartmann sensor ,and the actual light beam was used as a reference to avoid the influence of the optical alignment error on system .The simulated calculation results show that the mean curvature error is 13 .423 mm ,and the experimental results indicate that the spherical/cylindrical/tilt w ave detection and recovery can be realized .【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】7页(P823-829)【关键词】自适应光学;Shark-Hartmann传感器;波前重构;Zernike多项式【作者】郭广妍;樊仲维;余锦;葛文琦;康治军;唐熊忻;貊泽强;王昊成;石朝辉【作者单位】中国科学院光电研究院，北京100094; 中国科学院大学，北京100049; 中国国科世纪激光技术有限公司，北京102211;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094; 中国科学院大学，北京100049;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094; 中国科学院大学，北京100049;中国科学院光电研究院，北京100094; 中国国科世纪激光技术有限公司，北京102211【正文语种】中文【中图分类】TN247引言波前探测技术一直伴随着光学及光电子学同步发展，具有悠久的历史。
基于Hartmann-Shack波前传感器的实时人眼像差测量
Ｈ Ｓ ＷＳ测量人眼波像差 ， 有快速 、 实时等特点 ， 特别 适合 于 测 量 活 体 、 动 体 的 波 前 像 差 测 量 。 １ ９ ９ ４ 年， 美国 Ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ 大学 视 觉 科学 中心 的 Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ等 首 先将 ＨＳ ＷＳ用 于 人 眼 波 前 像 差 的测 量 Ｊ 。 随着 自
较为合适 ； 像差测量 的结果折 算成屈光度与主观方法验光值 结果基本相符 ； 动态像差连续 测量 观察像差波动 的时间约在 ０ ． ２～ ０ ． ５ ｓ ， 与人 眼的波前像 差变化频率在 ５ Ｈ ｚ左右 的结论基 本相 符。结果 表 明该 系统 满足 了人 眼像 差测量 的 可行 性和 准确 性
１ 哈特曼－ 夏 克 波 前前 像 差 原 理示 意 图如 图 １所 示 ， 其 主要 的元 器 件 由微 透 镜 阵 列 （ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｌ ｅ ｎ ｓ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ） 、 波
探测人眼波前像差的主要方法。为了提高系统测量 人 眼屈 光 度 和 散 光 度 的 范 围 ， 已有 一 些 方 案 被 提 出 ， 然而大多数方案仅单 纯地测量人 眼像差 ， 没 有 与校 正 系统 形成 一 个 闭 环 系 统 ， 无 法 实 时使 用 所
第 ｌ ４卷
第 ３期
２ ０ １ ４年 １月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ １ ． １ ４ Ｎ ｏ ． ３ Ｊ ａ ｎ ．２ ０ １ ４
１ ６ ７ １ —１ ８ １ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ １ ９ ５ — ０ ５
增大夏克-哈特曼波前传感器动态测量范围的方法
ｆ Ｓ ａ ｋ － ａ ｔ ａ ｎ ｗａ ｅ－ｒ ｎ ｅ ｓ ｒ ｈ ｃ － ｒ ｍ ｎ ｖ － ｏ ｔｓ ｎ ｏ Ｈ
ＬＩＨｕ — ｉｎ 。Ｓ ａｑａ ｇ 一 ＯＮＧ －ｕ 。ＲＡＯ ａ ｇ ｈ ｉ Ｈｅｌ ｎ ～ Ｃｈ ｎ － ｕ ，ＲＡＯ ｅｊ ｎ Ｘｕ —ｕ
（ ．Ａｄ ｐ ｉｅＯｐ ｉａ ａ ｏ ａ ｏ ｙ，Ｉ ｓｉｕ ｅｏ ｔｃ ｎ ｅｔｏ ｉｓ １ ａ ｔｖ ｔｃ ｌＬ ｂ ｒ ｔｒ ｎ ｔｔ ｔ ｆ Ｏｐ ｉｓａ ｄ Ｅｌｃｒ ｎ ｃ ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ， ｉ ｅｅ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃ ｓ Ｃ ｅｇ １ ２ ９ Ｃ ｉａ； ．Ｇｒ ｄ ａｅＳ ｈ ｏ ｆ ｔ ｅＣ ｉｅｅＡｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃｓ ｈ ｈ ｈ ｎ ｓ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｂｅ ｉｇ １ ０ ３ ｈ ｉ ） ｉ ｎ ０ ０ ９，Ｃ ｎ ｊ ａ
维普资讯
第 １ ６卷
第 ７ 期
光 学 精 密 工 程
Ｏ ｐ ｉｓａｎ ｅ ｉ ｉｎ Ｅｎ ｎｅ ｒｎ ｔｃ ｄ Ｐｒ ｃｓｏ ｇｉ ｅ ｉ ｇ
Ｖｏ１ １ Ｎｏ． ．６ ７
２０ ０ ８年 ７月
Ｊ １２ ０ ｕ． ０ ８
文章 编 号 １ ０ — ２ Ｘ（ ０ ８ ０ — ２ ３ ０ ０ ４９ ４ ２ ０ ） ７ １ ０ — ５
增 大 夏 克 一 特 曼 波 前 传 感 器 动 态 测 量 范 围 的 方 法 哈
李华强 ，宋贺伦 ， 饶长辉 ， 饶学军
（．中国科学院 光电技术研究所 自适应光学实验室， １ 四川 成都 ６０ ０ ； １２９
２ ．中国科学院 研 究生院， 北京 １Ｏ ３ ） ＯＯ ９
摘要 ： 了 使 夏 克一 特 曼 波 前 传 感 器 （ ） 具 有 高 灵 敏 的 同 时 又 能 获 得 大 的 动 态 测 量 范 围 ， 绍 了 一 种 能 够 增 大 ＨＳ 为 哈 ＨＳ 在 介 动态 测 试 范 围 的软 件 处 理 方 法 一 推 法 。在 运 用 外 推 法 时 ， 先需 要 找 出 任 意 子 孔 径 （ 对 应 的 焦斑 位 置 作 为 起 始 点 ， 外 首 Ａ） 然 后 利 用 外 推 法 得 到 与 Ａ 相 邻 的子 孔 径 （ 内 的 焦 斑 位 置 ， 以 Ｂ 内 的焦 斑 位 置作 为 起 始 点 外 推 得 到 与 Ｂ 相 邻 的其 它 子 Ｂ） 再 孔 径 内的 焦 斑 位 置 ， 次 类 推 ， 至把 所 有 子孔 径 内 的 焦 斑 全 部 找 到 。文 中利 用 实 验 对 外 推 法 的 可 行性 和 实 用 性 进 行 了 依 直 验 证 ， 果 表 明 ， 超 出 ＨＳ动 态 测 量 范 围 ２ 的 情 况 下 ， 用外 推 法 可 以 完 美 地 复 原 波 面 ， 本 解 决 了 ＨＳ的 动 态 测 量 结 在 倍 利 基
Shack-Hartmann波前传感器图像自适应阈值的选取
Shack-Hartmann波前传感器图像自适应阈值的选取夏明亮;李抄;刘肇南;李大禹;胡立发;宣丽【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2010(018)002【摘要】Shack-Hartmann (S-H) 波前传感器光斑图像阈值的选取对质心探测精度有较大的影响.本文分析了S-H波前传感器光斑图像的特点,研究了光斑图像阈值对质心探测精度的影响,在此基础上提出了一种基于灰度直方图原理的多峰自适应阈值选取方法.实验结果表明,对于信噪比＞4的S-H波前传感器光斑图像,本方法能够比较有效地自动选取每帧图像的阈值;但对于信噪比＜4的图像,分割效果不是很理想.将使用本阈值算法的S-H波前传感器应用到自适应光学系统中进行闭环校正实验,结果显示,校正后的系统波前误差从10.41λ(PV值,λ=632.8 nm)降低到0.12λ,基本达到了衍射极限水平,表明本方法可以满足S-H波前传感器的实用要求.【总页数】7页(P334-340)【作者】夏明亮;李抄;刘肇南;李大禹;胡立发;宣丽【作者单位】中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033【正文语种】中文【中图分类】TP391;TP212.14【相关文献】1.Hartmann-Shack波前传感器图像自动阈值选取方法的研究 [J], 夏先均2.一种Hartmann-Shack波前传感器图像的自适应阈值选取方法 [J], 任剑峰;饶长辉;李明全3.实际大气湍流下弱光信标Shack-Hartmann波前传感器的波前斜率探测误差[J], 沈锋;姜文汉4.弱光Hartmann-Shack波前传感器的阈值选取 [J], 王慎;曹根瑞5.一种基于Shack-Hartmann传感器的自适应波前重建算法 [J], 李战国;李邦明;李常伟;张思炯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于大视场夏克—哈特曼波前传感器的白天大气视宁度和风速分层测量技术研究
基于大视场夏克—哈特曼波前传感器的白天大气视宁度和风速分层测量技术研究为了满足天文学家对太阳等扩展目标的大视场高分辨力成像观测需求,太阳多层共轭自适应光学(MCAO:multi-conjugate adaptive optics)技术近年来成为自适应光学研究领域的热点之一,其利用大气湍流的垂直高度分布信息,控制多个变形镜对大气湍流进行分层校正,从而获得太阳活动区大视场高分辨力校正效果。
因此,实现太阳MCAO的基础和前提是获得大气湍流分层统计特性,实质是获得与太阳MCAO系统校正带宽有关的大气湍流特性参数,包括大气等晕角、大气相干时间、Greenwood频率和Tyler频率等。
进一步地,这些大气湍流特性参数又与大气湍流分层后不同高度的大气视宁度和不同高度的大气风速密切相关。
因此,本文瞄准太阳MCAO技术的具体应用需求,基于云南天文台抚仙湖太阳观测站(FSO:Fuxian Lake Solar Observatory)的1米新真空太阳望远镜(NVST:new vacuum solar telescope),以及大视场夏克-哈特曼波前传感器(SHWFS:ShackHartmann Wavefront Sensor),开展白天大气视宁度分层测量技术和白天大气风速分层测量技术研究,重点开展大气视宁度和风速分层测量技术的算法改进、仿真验证以及实验分析工作。
首先,介绍了大气湍流特性和大气湍流分层测量原理。
介绍了在湍流问题研究中处于统治地位的Kolmogorov湍流统计理论,包括其折射率起伏统计特性和相位扰动统计特性。
之后介绍了Kolmogorov湍流情况下的主流大气湍流分层测量技术,包括Scintillation Detection and Ranging(SCIDAR)、SLOpe Detection And Ranging(SLODAR)以及Solar Differential Image Motion MonitorPlus(S-DIMM+)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｆ Ｓ ｏ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ｓ ， Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ， Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ １ ３ ０ ０ ３ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆ ｏ Ｃｈ ｉ ｎｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆＳ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ｓ ， Ｂｅ ｒｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ４ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌ ａｂ ｏ ｒ ａｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆＡ ｐ ｐｌ ｉ ｅ ｄ Ｏ ｐｔ ｉ ｃ ｓ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕｔ ｅ ｆ ｏ Ｏｐｔ ｉ ｃ ｓ ， Ｆｉ ｎｅ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎｄ Ｐｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ， Ｃｈ ｉ ｎｅ ｓ ｅ
源 照 明模 式 会 导 致 探 测 到 的 波 前 与 实 际 需 校 正 波 前 不 一 致 。采 用 ３ ６ 项Ｚ ｅ ｒ ｎ ｉ ｋ ｅ多 项 式 拟 合 人 眼 波 前 ， 利用 Ｌ ｉ ｏ ｕ＆
Ｂ ｒ ｅ ｎ ａ ｎ ｎ 、 Ｎ ａ ｖ ａ ｒ ｒ ｏ 模 型 眼 和 真 实 人 眼 分 析 了人 眼 色 差 对 夏 克 一 哈特曼波前 探测 器的影 响 ： 对于 Ｌ ｉ ｏ ｕ＆ Ｂ ｒ ｅ ｎ ａ ｎ ｎ和 Ｎ ａ ｖ ａ ｒ ｒ ｏ 模 型眼 ， ５ ６ １ ｎ ｍ和 ７ ８ ５ ｎ ｍ 光的波前色差均 方根值（ Ｒ ＭＳ ） 分别为 Ｏ ． ０ ９ Ａ和 １ ． ４ ４ Ａ， 去 除 离 焦 项 后 的 波 前 色 差
。 Ｔｉ ａｎ Ｚｈｕｎ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇｙ Ｐｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ
．，
Ｌｔ ｄ． ，Ｓｕｚｈｏ ｕ， Ｊｉ ａｎｇ ｓｕ ２１ ５１ ６ ３，Ｃｈｉ ｎａ
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ Ｔｏ ｏ ｂｔ ａｉ ｎ ｔ ｈｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｒ ｅ ｓ ｏｌ ｕｔ ｉ ｏｎ ｒ ｅ ｔ ｉ ｎａ ｌ ｖｅ ｓ ｓ ｅｌ ｓ ｉ ｍ ａｇ ｉ ｎｇ，ｉ ｌ ｌ ｕｍ ｉ ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ｏｄｅ ｏ ｆ ｄｏｕｂｌ ｅ ｌ ｉ ｇｈｔ ｓ ｏｕｒ ｃ ｅ ｓ ｉ ｓ
激 光与 光电 子学进 展
５ ２ ，０ ３ ０ ８ ０ １ （ ２ ０ｌ ５ ）
Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ＆ ０ｐ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
￣ ２ ０ １ ５ （ 中国激光》 杂 志 社
人 眼 色 差对 夏 克 一 哈 特 曼 波 前 探测 器 的影 响
ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｔ ｉ ｎ ａ ｌ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｓ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｓ（ Ａ０）ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｂｅ ｃ ａ ｕｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｏ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｃ ｈ ｒ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ
ａ ｂｅｒ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｉ ｎ ｈｕｍ ａ ｎｓ ，ｔ ｈｅ ａ ｃ ｔ ｕａｌ ｗａ ｖｅ ｆ ｒ ｏｎ ｔ ａｎｄ ｔ ｈｅ ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｗ ａｖｅ ｆ ｒ ｏｎｔ ａ ｒ ｅ ｉ ｎｃｏｎｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎｔ ．Ａｄｏｐｔ ｉ ｎｇ ３ ６ Ｚｅ ｒ ｎｉ ｋｅ
解 洪 升 杨 乐 宝 １ ， ２李 大 禹 宣 丽 夏 明 亮 。
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 １ ３ ０ ０ ３ ３
。 中 国 科 学 院大 学 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ９
。 苏州天准精密技术有限公司 ， 江苏 苏州 ２ １ ５ １ ６ ３ 摘要 为 获得 高 分 辨 率 视 网 膜 血 管 图 像 ， 在 自适 应 成 像 系统 中 ， 采 用 双 光 源 照 明模 式 。 由于 人 眼 存 在 色 差 ， 采 用 双 光
Ｉ ｎｆ ｌ ｕｅｎｃ ｅ ｏｆｎ Ｓｈａｃ ｋ— — Ｈ ａｒ ｔ ｍ ａｎｎ
Ｗ ａｖ ｅｆ ｒ ｏｎｔ Ｓｅ ｎｓ ｏｒ
Ｘｉ ｅ Ｈｏｎ ｇ ｓ ｈｅ ｎｇ ＇ Ｙａ ｎ ｇ Ｌｅ ｂａ ｏ ・ 。 Ｌ ｉ Ｄａ ｙ ｕ Ｘｕ ａ ｎ Ｌ ｉ Ｘｉ ａ Ｍｉ ｎｇ ｌ ｉ ａ ｎｇ 。
膜 血 管 自适 应 光 学 成 像 方 案是 可 行 的 。 关键词 大气光学； 自适 应 光 学 ； 夏克 一 哈 特 曼 波 前探 测 器 ； 人眼色差； 离 焦
０４ ３ ５ ． ２ 文 献标 识码 Ａ
中 图分 类 号
ｄｏｉ ：１ Ｏ． ３７ ８ ８ ／ ＬＯ Ｐ５２ ． ０３ ０８ ０１
Ｒ ＭＳ 值分别为 ０ ． ０ ０ ２ ５ Ａ和 ０ ． ０ １ Ａ； 对 于 真实 人 眼 ， 两 光 源 的波 前 色 差 Ｒ ＭＳ 值为 １ ． ９ ２ Ａ， 去 除离 焦 项 后 的波 前 色 差 Ｒ ＭＳ 值为０ ． ０ ４ Ａ。根 据 Ｍａ ｒ ６ ｃ ｈ ａ ｌ 判据 ， 除离焦项 外 ， 色差对其他波前像 差的影响均方 根值小于衍射极 限 （ １ ／ １ ４ Ａ ） ， 故 波 前 像 差 的影 响 可忽 略 。 由 色 差 造 成 的 离 焦 量 可 通 过 移 动 成 像 相 机 进 行 补 偿 。从 结 果 可 以看 出采 用 双 光 源 照 明 的视 网