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摘要
为实现对光束近场强度分布不均匀或低信噪比场景中的高精度波前测量，分析了低信噪比情况下，在基于夏克-哈特曼波前传感器的自适应光学系统中，分别使用基于归一化互相关因子的相关算法与目前常用的自适应阈值灰度质心法时，信噪比对质心探测精度及后续波前复原精度的影响。通过数值仿真与实验对比，证明了基于归一化互相关因子的相关算法在不同光强条件下的波前测量结果一致性与准确性都高于自适应阈值的灰度质心法，其可为自适应光学系统在像差探测能力上提供更高的准确性与鲁棒性。针对基于归一化互相关因子的相关算法计算量较大，软件计算实时性较差，难以满足工程实用需要的问题，提出了一种基于算法实现优化与多级并行计算的加速方法，对448单元子孔径的夏克-哈特曼波前传感器可实现每秒上千赫兹的计算速度，可满足大部分自适应光学系统波前探测实时性的工程需要。
- 出版日期2023
- 单位中国民用航空飞行学院; 电气学院
