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公开(公告)号：CN119828334A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510197500.7
申请日：2025-02-21
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于电压迭代预测的变形镜控制方法及装置，属于波前处理控制领域，该方法包括：完成畸变波前的子孔径分割，获得含有噪声的子孔径的波前斜率；基于子孔径斜率的AR模型对子孔径的波前斜率进行模型参数辨识，获取n时刻的最优预测斜率，并获取n时刻的预测电压un；将n时刻的预测电压un与n‑1时刻施加的控制电压us‑1进行迭代相减的结果作为误差控制信号ue，将误差控制信号ue输入控制器处理后得到n时刻的控制电压us并将其经高压放大器放大后施加到校正变形镜。本发明可以实现对高阶高频像差的有效校正，并使得变形镜控制电压的变化更加平滑，消除了直接施加预测电压导致的电压超调，提升了控制系统的稳定性。
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公开(公告)号：CN115509121A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211330316.8
申请日：2022-10-27
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明涉及一种纯时滞系统中PI‑Smith控制器参数整定的方法。本发明合理利用泰勒展开的一阶近似将系统时间延迟做等效处理，提出从频域角度分析控制系统的动态特性，提出依据系统的时域预估长度需求整定PI‑Smith控制器参数。该参数整定方式能兼顾系统带宽及动态特性，减少试验中对人为经验的依赖。
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公开(公告)号：CN111854981A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010660807.3
申请日：2020-07-10
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于单帧焦面光强图像的深度学习波前复原方法，由于自适应光学系统中两组互为旋转180°复共轭关系的波前具有相同的远场光斑分布，导致由单个远场光斑反演近场波前时存在多解问题。基于walsh函数相位调制的波前复原方法可以保证远场光斑分布对应唯一的近场波前，但计算速度仍受迭代次数和单步迭代计算时间限制。深度学习算法可自提取图像深层特征信息，因此可在walsh函数对相位调制的基础上学习出远场光强图像到近场波前的映射关系，是远场图像到近场波前端到端的计算，可避免传统波前复原方法的迭代计算过程。基于此，本发明利用深度学习算法规避传统波前复原方法的迭代计算过程，提升计算效率，实现单帧焦面光强图像的快速波前复原。
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公开(公告)号：CN116105965A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202310152006.X
申请日：2023-02-22
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G01M9/06
Abstract: 本发明公开一种基于高帧频高空间分辨率哈特曼的气动像差测量方法，通过脉冲激光器和高采集频率光电探测器实现气动像差短曝光高帧频采集，利用高空间分辨率微透镜阵列实现几十微米级像差探测。测量光源出射光束通过风洞内的气动流场后入射波前传感器，经缩束模块口径变换和像差传递后，气动像差被微透镜阵列空间分割形成相对理想位置存在空间偏移的点阵，经倍率匹配系统将微透镜阵列点阵成像至光电探测器。本发明更易于实现气动流场介质折射率、气动像差等的定量测量，可用于测量风洞流场中的气体密度分布，可为流场气动像差校正系统提供设计输入参数，也可以用于气动像差校正系统的畸变波前探测。
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公开(公告)号：CN113654670B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202110933080.6
申请日：2021-08-12
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络的缺光子孔径质心位移估计方法，该方法通过神经网络建立夏克‑哈特曼波前传感器局部与全口径子孔径质心位移之间的非线性关系，根据可探测的子孔径质心位移估计缺光子孔径质心位移，本发明可有效降低子孔径缺光对波前传感器探测精度和波前复原算法鲁棒性的影响，提高传感器对光束近场强度非均匀分布的适应能力，增强子孔径存在缺光情况下的波前探测稳定性，有望用于近场光强分布不均匀、光强闪烁等情况下的高精度、高鲁棒性波前测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115509121B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202211330316.8
申请日：2022-10-27
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明涉及一种纯时滞系统中PI‑Smith控制器参数整定的方法。本发明合理利用泰勒展开的一阶近似将系统时间延迟做等效处理，提出从频域角度分析控制系统的动态特性，提出依据系统的时域预估长度需求整定PI‑Smith控制器参数。该参数整定方式能兼顾系统带宽及动态特性，减少试验中对人为经验的依赖。
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公开(公告)号：CN117991498A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410126682.4
申请日：2024-01-30
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于频谱辨识逼近于奈奎斯特频率的高波带波前校正方法，通过波前斜率的子孔径分割，结合子孔径斜率的统计特性，基于像差的功率谱密度曲线分解波前像差的模式和频率成分，采取模式匹配和频率匹配的方式，进行波前像差的物理模型建立和参数辨识，通过基于模型的子孔径斜率预测和精准校正进行波前像差的频率滤波。本发明通过波前像差频域模型建立、像差模型参数辨识算法设计，建立了精准“点对点”的频率滤波方式，达到了低频和高频高阶像差同时有效校正，极大地提高了控制带宽，降低了校正残差，实时性强。
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公开(公告)号：CN111854981B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202010660807.3
申请日：2020-07-10
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于单帧焦面光强图像的深度学习波前复原方法，由于自适应光学系统中两组互为旋转180°复共轭关系的波前具有相同的远场光斑分布，导致由单个远场光斑反演近场波前时存在多解问题。基于walsh函数相位调制的波前复原方法可以保证远场光斑分布对应唯一的近场波前，但计算速度仍受迭代次数和单步迭代计算时间限制。深度学习算法可自提取图像深层特征信息，因此可在walsh函数对相位调制的基础上学习出远场光强图像到近场波前的映射关系，是远场图像到近场波前端到端的计算，可避免传统波前复原方法的迭代计算过程。基于此，本发明利用深度学习算法规避传统波前复原方法的迭代计算过程，提升计算效率，实现单帧焦面光强图像的快速波前复原。
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公开(公告)号：CN112484866B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202011334871.9
申请日：2020-11-24
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G01J9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于夏克‑哈特曼波前传感器的波前复原方法，该方法以理论远场光强分布和实测远场光强分布的相关函数作为目标函数，通过调制优化的随机并行梯度下降法复原波前。本发明以远场光斑强度分布作为算法的输入，充分利用子孔径内的信息，有效降低了夏克‑哈特曼波前传感器对高密度子孔径的依赖，提高了波前复原精度，以调制因子对Zernike系数扰动量进行空间和时间上的调制，可以避免算法陷入局部最优，加快算法收敛速度。与传统夏克‑哈特曼波前传感算法相比，本发明可以在同等子孔径条件下以更高精度复原波前，相同复原精度下以更少的子孔径数目完成波前复原，为弱光、高精度波前探测等领域提供了一种新的技术途径。
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公开(公告)号：CN115685757B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202211325128.6
申请日：2022-10-27
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种纯时滞系统中基于滤波的自抗扰预估控制方法。本发明提出将线性自抗扰控制应用于自适应光学系统，并且由Smith预估补偿因时滞对系统动态响应特性造成的影响，同时增加低通滤波环节，使系统闭环传递函数的极点个数多于零点个数。另外，根据对控制系统频域特性的分析，给出基于滤波的自抗扰预估控制下参数整定的方法。该控制能保证系统在高频处的抗噪能力，对系统的外扰和内扰均有较强的抑制能力，且提出的参数整定方式只需配置两个参数，简化了控制方法调参的过程。
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