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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：CN111968049B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202010781260.2
申请日：2020-08-06
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于侧窗引导滤波的光场图像热像素点去除方法，以光场图像中心子孔径图像作为其他子孔径图像的引导图，针对传统引导滤波中将被处理的像素作为滤波窗口的中心而出现的边缘模糊以及边缘光晕等问题，选用侧窗引导滤波方法，将图像中的每一个像素点都当作边界点考虑，将其置于滤波窗口的边或角上。每个像素点的计算有上、下、左、右、西北、东北、西南和东南八个方向的滤波窗口，选择八个窗口计算值中最接近该像素点的值作为输出值。本发明针对光场子孔径图像间基线短，视差小的特点，选用中心子孔径图像作为其他视图的引导图，并使用了侧窗引导滤波技术，相较于传统的单图像滤波方法，滤波图细节增强明显，具有优秀的边缘保持性能。
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公开(公告)号：CN112684710B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202110088511.3
申请日：2021-01-22
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于LQG+PI混合控制策略的光束抖动抑制方法，包含以下步骤：首先对光束抖动信号建立抖动模型，分析其对应PSD曲线，并进行实测数据与计算数据的最小二乘拟合，以提取得到频率成分，获得对光束抖动信号的准确描述；其次，基于光束抖动信号构建状态向量空间，建立基于卡尔曼滤波器(Kalman Filter)的LQG控制，准确预测抖动信号，利用预测的抖动信号计算得到相应的控制电压；然后，该电压与通过并联的PI控制器计算得到的控制电压进行叠加，得到最终的控制电压，从而完成波前畸变的实时校正。本方法最显著的优点为LQG控制能够很好地抑制高频窄带光束抖动和PI控制对低频宽带光束抖动有良好抑制能力，极大地降低校正残差，提高了控制带宽，实时性强。
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公开(公告)号：CN111050093B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN201911299270.6
申请日：2019-12-17
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: H04N5/268 , H04N5/765 , H04N7/22 , H04N19/423
Abstract: 本发明公开了一种基于camera‑link full嵌入式图像存储以及图像处理系统和方法，其处理过程为camera link full高速相机通过开窗口达到上千帧的采集速度，采集到的图像被送入camera link嵌入式处理模块，该模块在实时无压缩存储图像的同时完成图像信号转光纤信号，再将信号通过光纤高速串行传输到计算机端10GB的PCIE图像数据采集卡，其中板卡承担图像的获取、搭载FPGA图像预处理功能以及对外输出光触发信号功能，最后计算机对采集卡预处理后的数据进行高速处理及稳定存储；本发明在于挖掘camera link嵌入式模块和图像采集卡的潜力，充分利用资源配置，采用流水线及并行处理的方式，缩短了延迟时间，提升了系统校正能力。
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公开(公告)号：CN112684710A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202110088511.3
申请日：2021-01-22
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于LQG+PI混合控制策略的光束抖动抑制方法，包含以下步骤：首先对光束抖动信号建立抖动模型，分析其对应PSD曲线，并进行实测数据与计算数据的最小二乘拟合，以提取得到频率成分，获得对光束抖动信号的准确描述；其次，基于光束抖动信号构建状态向量空间，建立基于卡尔曼滤波器(Kalman Filter)的LQG控制，准确预测抖动信号，利用预测的抖动信号计算得到相应的控制电压；然后，该电压与通过并联的PI控制器计算得到的控制电压进行叠加，得到最终的控制电压，从而完成波前畸变的实时校正。本方法最显著的优点为LQG控制能够很好地抑制高频窄带光束抖动和PI控制对低频宽带光束抖动有良好抑制能力，极大地降低校正残差，提高了控制带宽，实时性强。
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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN113654670A
公开(公告)日：2021-11-16
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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公开(公告)号：CN112484866A
公开(公告)日：2021-03-12
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：CN111968049A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010781260.2
申请日：2020-08-06
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于侧窗引导滤波的光场图像热像素点去除方法，以光场图像中心子孔径图像作为其他子孔径图像的引导图，针对传统引导滤波中将被处理的像素作为滤波窗口的中心而出现的边缘模糊以及边缘光晕等问题，选用侧窗引导滤波方法，将图像中的每一个像素点都当作边界点考虑，将其置于滤波窗口的边或角上。每个像素点的计算有上、下、左、右、西北、东北、西南和东南八个方向的滤波窗口，选择八个窗口计算值中最接近该像素点的值作为输出值。本发明针对光场子孔径图像间基线短，视差小的特点，选用中心子孔径图像作为其他视图的引导图，并使用了侧窗引导滤波技术，相较于传统的单图像滤波方法，滤波图细节增强明显，具有优秀的边缘保持性能。
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公开(公告)号：CN111031244A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911299281.4
申请日：2019-12-17
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于FPGA+GPU异构计算平台的波前处理控制方法，其处理过程为camera link full高速相机通过开窗口达到上千帧的采集速度，图像送入FPGA进行采集和斜率计算两个部分，再将数据通过PCIE协议送入GPU上进行波前复原运算，然后将数据送回到FPGA的控制运算单元得到控制信号，最后通过D/A通信卡，得到驱动信号送入到高压放大器中，完成波前处理控制；本发明在于挖掘GPU、FPGA并行计算的潜力，充分利用FPGA资源配置来进行时序逻辑，采用流水线设计及子任务并行处理的方式，缩短了延迟时间，提升了系统校正能力。
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