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大气相位屏的协方差冲激函数产生法
被引量：
3
1
作者
陆长明
黄惠明
+1 位作者
饶长辉
邢强林
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第8期16-18,27,共4页
提出正交基为冲激函数的协方差法,在Matlab中仿真实现符合大气湍流统计分布(vonKarman谱和Kolmogorov谱)的大气相位屏。协方差冲激函数产生法对连续波前相位进行冲激函数正交分解,根据正交分解系数的协方差模拟平行光通过大气后的瞬时...
提出正交基为冲激函数的协方差法,在Matlab中仿真实现符合大气湍流统计分布(vonKarman谱和Kolmogorov谱)的大气相位屏。协方差冲激函数产生法对连续波前相位进行冲激函数正交分解,根据正交分解系数的协方差模拟平行光通过大气后的瞬时波前相位。计算多帧相位屏的波前结构函数,与理论值比对,验证产生大气相位屏的正确性。根据比对结果得,该方法产生的相位屏精度高,对于Kolmogorov谱,该方法产生的大气相位屏的波前结构函数误差约为理论波前结构函数均值的1%。
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关键词
大气相位屏
协方差法
冲激
函数
波
前
结构函数
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职称材料
水下湍流中温度、盐度对光学系统成像质量影响分析
被引量：
1
2
作者
孙枢为
王昊
+3 位作者
汪伟
李鹏
康福增
谢小平
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期36-47,共12页
针对湍流对水下成像系统的影响,基于Yao折射率起伏功率谱,推导了平面波的波结构函数,完善了水下光学成像模型,其优势在于将难以测量的微观参量如动能耗散率和温度耗散率,用平均温度和平均盐度等宏观参量代替。数值仿真了不同平均温度与...
针对湍流对水下成像系统的影响,基于Yao折射率起伏功率谱,推导了平面波的波结构函数,完善了水下光学成像模型,其优势在于将难以测量的微观参量如动能耗散率和温度耗散率,用平均温度和平均盐度等宏观参量代替。数值仿真了不同平均温度与平均盐度条件下水下湍流通过改变波前,进而对成像系统调制传递函数产生影响。仿真结果表明,平均温度与平均盐度升高,均会造成系统成像质量下降,进一步研究发现平均盐度增加,不同空间频率的调制传递函数值均线性下降,且下降幅度基本一致;随着平均温度升高,调制传递函数值线性下降,且高频成分的调制传递函数值下降得更快。为验证成像模型的正确性,设计搭建了3 m长的水下光学成像实验平台,利用相机记录分辨率板透过湍流的成像情况,得到不同平均温度与平均盐度条件下的调制传递函数曲线。对比实验与仿真结果发现,在平均温度10℃~30℃与平均盐度0 ppt~30 ppt范围内,对比度随平均温度与平均盐度变化趋势相同。该研究对水下光学成像系统的设计优化及水下图像处理具有一定的参考价值。
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关键词
水下湍流
折射率起伏功率谱
波结构函数
调制传递
函数
温度
盐度
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职称材料
大气相干长度的瞬时测量
被引量：
8
3
作者
卫沛锋
林旭东
+1 位作者
王亮
王鸣浩
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1840-1845,共6页
由于差分像运动监测法测量大气相干长度需要多帧统计,本文应用波前结构函数法,提出了一种大气相干长度的瞬时测量方法。该方法通过Shack-Hartmann波前探测器测量单帧短曝光畸变波前的Zernike系数;然后减去光学系统初始像差的Zernike系数...
由于差分像运动监测法测量大气相干长度需要多帧统计,本文应用波前结构函数法,提出了一种大气相干长度的瞬时测量方法。该方法通过Shack-Hartmann波前探测器测量单帧短曝光畸变波前的Zernike系数;然后减去光学系统初始像差的Zernike系数,去除倾斜项,计算波前结构函数;最后,与满足Kolmogorov湍流理论的大气短曝光理论波前结构函数进行最小二乘拟合,得到瞬时大气相干长度。利用湍流相位板构造了相应的测试系统,并进行了外场实测对比。结果表明:提出的基于波前结构函数法的测量结果与差分像运动监测法的测量结果基本吻合;不同格林伍德频率下,标准差与均值之比小于4.1%,稳定性较好;外场比对累计16个夜晚,得到的平均偏差小于0.45cm。该方法可以实现空间目标大气相干长度的单帧瞬时测量,并可用于观测站点的视宁度、自适应光学系统内部大气湍流强度和地基大口径望远镜主镜视宁度的监测。
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关键词
自适应光学
大气相干长度
空间目标
瞬时测量
波
前
结构函数
法
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职称材料
题名
大气相位屏的协方差冲激函数产生法
被引量：
3
1
作者
陆长明
黄惠明
饶长辉
邢强林
机构
北京跟踪与通信技术研究所
中国科学院光电技术研究所
出处
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第8期16-18,27,共4页
基金
国家863高科技基金项目
文摘
提出正交基为冲激函数的协方差法,在Matlab中仿真实现符合大气湍流统计分布(vonKarman谱和Kolmogorov谱)的大气相位屏。协方差冲激函数产生法对连续波前相位进行冲激函数正交分解,根据正交分解系数的协方差模拟平行光通过大气后的瞬时波前相位。计算多帧相位屏的波前结构函数,与理论值比对,验证产生大气相位屏的正确性。根据比对结果得,该方法产生的相位屏精度高,对于Kolmogorov谱,该方法产生的大气相位屏的波前结构函数误差约为理论波前结构函数均值的1%。
关键词
大气相位屏
协方差法
冲激
函数
波
前
结构函数
Keywords
Atmosphere phase screen
Covariance methods
Pulse function
Wave-front structure function
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
水下湍流中温度、盐度对光学系统成像质量影响分析
被引量：
1
2
作者
孙枢为
王昊
汪伟
李鹏
康福增
谢小平
机构
中国科学院西安光学精密机械研究所光子网络技术研究室
中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室
中国科学院大学
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期36-47,共12页
基金
国家重点研发计划(No.2018YFC0307904)
中国科学院A类战略性先导科技专项(No.XDA22030203)
中科院西部之光(No.XAB2019B22)。
文摘
针对湍流对水下成像系统的影响,基于Yao折射率起伏功率谱,推导了平面波的波结构函数,完善了水下光学成像模型,其优势在于将难以测量的微观参量如动能耗散率和温度耗散率,用平均温度和平均盐度等宏观参量代替。数值仿真了不同平均温度与平均盐度条件下水下湍流通过改变波前,进而对成像系统调制传递函数产生影响。仿真结果表明,平均温度与平均盐度升高,均会造成系统成像质量下降,进一步研究发现平均盐度增加,不同空间频率的调制传递函数值均线性下降,且下降幅度基本一致;随着平均温度升高,调制传递函数值线性下降,且高频成分的调制传递函数值下降得更快。为验证成像模型的正确性,设计搭建了3 m长的水下光学成像实验平台,利用相机记录分辨率板透过湍流的成像情况,得到不同平均温度与平均盐度条件下的调制传递函数曲线。对比实验与仿真结果发现,在平均温度10℃~30℃与平均盐度0 ppt~30 ppt范围内,对比度随平均温度与平均盐度变化趋势相同。该研究对水下光学成像系统的设计优化及水下图像处理具有一定的参考价值。
关键词
水下湍流
折射率起伏功率谱
波结构函数
调制传递
函数
温度
盐度
Keywords
Underwater turbulence
Power spectrum
Wave structure function
Modulation transfer function
Temperature
Salinity
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
大气相干长度的瞬时测量
被引量：
8
3
作者
卫沛锋
林旭东
王亮
王鸣浩
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1840-1845,共6页
基金
国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2015AAXXX1003X)
文摘
由于差分像运动监测法测量大气相干长度需要多帧统计,本文应用波前结构函数法,提出了一种大气相干长度的瞬时测量方法。该方法通过Shack-Hartmann波前探测器测量单帧短曝光畸变波前的Zernike系数;然后减去光学系统初始像差的Zernike系数,去除倾斜项,计算波前结构函数;最后,与满足Kolmogorov湍流理论的大气短曝光理论波前结构函数进行最小二乘拟合,得到瞬时大气相干长度。利用湍流相位板构造了相应的测试系统,并进行了外场实测对比。结果表明:提出的基于波前结构函数法的测量结果与差分像运动监测法的测量结果基本吻合;不同格林伍德频率下,标准差与均值之比小于4.1%,稳定性较好;外场比对累计16个夜晚,得到的平均偏差小于0.45cm。该方法可以实现空间目标大气相干长度的单帧瞬时测量,并可用于观测站点的视宁度、自适应光学系统内部大气湍流强度和地基大口径望远镜主镜视宁度的监测。
关键词
自适应光学
大气相干长度
空间目标
瞬时测量
波
前
结构函数
法
Keywords
adaptive optics
atmospheric coherence length
spatial objective
simultaneous measure-ment
wavefront structure function method
分类号
P412.1 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大气相位屏的协方差冲激函数产生法
陆长明
黄惠明
饶长辉
邢强林
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
水下湍流中温度、盐度对光学系统成像质量影响分析
孙枢为
王昊
汪伟
李鹏
康福增
谢小平
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
大气相干长度的瞬时测量
卫沛锋
林旭东
王亮
王鸣浩
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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