项目名称: 基于模型的无波前传感器自适应光学关键理论和方法研究

项目编号: No.61505008

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 无线电电子学、电信技术

项目作者: 董冰

作者单位: 北京理工大学

项目金额: 21万元

中文摘要: 无波前传感器自适应光学系统和传统自适应光学系统相比省去了专用的波前传感器,采用一定的优化算法直接控制波前校正器使评价函数达到最优。目前提出的优化算法分为无模型优化算法和基于模型的优化算法两类。无模型优化算法(如随机并行梯度下降算法)收敛速度较慢且可能收敛到局部极值。基于模型的优化算法通过建立评价函数与像差模式之间的数学关系,直接求解构成波前误差的模式系数,收敛速度相比无模型优化算法显著提高。本项目通过理论分析、仿真和实验研究基于模型的无波前传感器自适应光学关键理论和方法,具体包括:(1)基于分块式主镜本征模式的复杂非连续光瞳波前误差校正;(2)基于模型的大动态范围、高精度波前误差校正;(3)基于模型的动态波前误差校正。本项目取得的创新性研究成果可以用于空间光学遥感器在轨误差校正、生物显微成像、大气湍流补偿、激光光束净化等方面。

中文关键词: 自适应光学;无波前传感器;基于模型;分块式主镜;本征模式

英文摘要: In wavefront sensorless adaptive optics system, the customized wavefront sensor is absent compared with classical adaptive optics system and a kind of optimization algorithm is used to directly control the wavefront corrector to optimize a metric function. Currently, the proposed optimization algorithms can be classified into two categories: model-free optimization algorithms and model-based optimization algorithms. Model-free optimization algorithms, like stochastic parallel gradient descent (SPGD), usually have slow convergence speed and possibly converge to local optimum. In model-based algorithm, mathematical relationship between metric function and aberration modes is formalized and the modes coefficients can be calculated directly from this relationship, which leads to a much faster convergence speed than model-free algorithms. Key theories and methods in model-based optimization algorithm will be studied by theoretical analysis, numerical simulation and experiment, which including: (1) wavefront error correction for complicated non-continuous pupil based on eigen-modes of segmented primary mirror; (2) model-based wavefront correction with large dynamic range and high accuracy; (3) model-based wavefront correction for dynamic wavefront error. Innovative achievements expected to be obtained from this project can be used for on-orbit wavefront correction of space optical remote sensor, biological microscopy, compensation of atmospheric turbulence, laser beam clean-up, etc.

英文关键词: adaptive optics;wavefront sensorless ;model-based ;segmented primary mirror;eigen-modes

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【AI+军事】附PPT 《前瞻性分析:获得决策优势的方法》
专知会员服务
83+阅读 · 2022年4月17日
《过参数化机器学习理论》综述论文
专知会员服务
45+阅读 · 2021年9月19日
专知会员服务
27+阅读 · 2021年9月6日
基于生理信号的情感计算研究综述
专知会员服务
61+阅读 · 2021年2月9日
【ICML2020】强化学习中基于模型的方法,279页ppt
专知会员服务
43+阅读 · 2020年10月26日
【ICML2020Tutorial】机器学习信号处理,100页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年8月15日
【ICML2020】基于模型的强化学习方法教程,279页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年7月20日
基于视觉的三维重建关键技术研究综述
专知会员服务
155+阅读 · 2020年5月1日
【APC】先进过程控制系统(APC: Advanced Process Control)
产业智能官
57+阅读 · 2020年7月12日
立体匹配技术简介
计算机视觉life
27+阅读 · 2019年4月22日
目标跟踪算法分类
算法与数据结构
20+阅读 · 2018年9月28日
【泡泡一分钟】点密度适应性点云配准
泡泡机器人SLAM
16+阅读 · 2018年5月28日
干货|全景视频拼接的关键技术分析
全球人工智能
13+阅读 · 2017年7月15日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2020年11月26日
Arxiv
17+阅读 · 2020年11月15日
Arxiv
25+阅读 · 2018年8月19日
Arxiv
15+阅读 · 2018年4月3日
小贴士
相关VIP内容
【AI+军事】附PPT 《前瞻性分析:获得决策优势的方法》
专知会员服务
83+阅读 · 2022年4月17日
《过参数化机器学习理论》综述论文
专知会员服务
45+阅读 · 2021年9月19日
专知会员服务
27+阅读 · 2021年9月6日
基于生理信号的情感计算研究综述
专知会员服务
61+阅读 · 2021年2月9日
【ICML2020】强化学习中基于模型的方法,279页ppt
专知会员服务
43+阅读 · 2020年10月26日
【ICML2020Tutorial】机器学习信号处理,100页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年8月15日
【ICML2020】基于模型的强化学习方法教程,279页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年7月20日
基于视觉的三维重建关键技术研究综述
专知会员服务
155+阅读 · 2020年5月1日
相关资讯
【APC】先进过程控制系统(APC: Advanced Process Control)
产业智能官
57+阅读 · 2020年7月12日
立体匹配技术简介
计算机视觉life
27+阅读 · 2019年4月22日
目标跟踪算法分类
算法与数据结构
20+阅读 · 2018年9月28日
【泡泡一分钟】点密度适应性点云配准
泡泡机器人SLAM
16+阅读 · 2018年5月28日
干货|全景视频拼接的关键技术分析
全球人工智能
13+阅读 · 2017年7月15日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员