光电工程
光電工程
광전공정
OPTO-ELECTRONIC ENGINEERING
2010年
6期
42-48
,共7页
自适应光学%波前斜率探测%相关运算%图像滤波%FPGA
自適應光學%波前斜率探測%相關運算%圖像濾波%FPGA
자괄응광학%파전사솔탐측%상관운산%도상려파%FPGA
大规模自适应光学系统要求哈特曼-夏克波前传感器的子孔径数目巨大,这势必会增加波前斜率提取电路实现的难度.为了在大规模自适应光学系统中进行波前斜率提取,提出了一种相关算法的实现结构,以高斯光斑作为参考模板,通过两次级联滤波完成子孔径光斑之间的相关运算,并得到局部波前斜率.与多通道并行处理的实现结构相比,本文所提出的结构实现的硬件成本不会随着子孔径规模的增大而显著增加,特别适用于大规模自适应光学系统的波前斜率提取.实验结果表明:对于8×8方形排布的哈特曼-夏克波前传感器图像,本文的结构用FPGA内实现,在27 MHz的工作频率下,完成一帧所有子孔径斜率计算的延迟为1.2 μs,均方根误差小于0.02个像素,最大误差不超过0.04个像素,而资源消耗仅仅为925个Slices.本结构能够满足大规模自适应光学系统中波前斜率探测高速实时和高精度要求.
大規模自適應光學繫統要求哈特曼-夏剋波前傳感器的子孔徑數目巨大,這勢必會增加波前斜率提取電路實現的難度.為瞭在大規模自適應光學繫統中進行波前斜率提取,提齣瞭一種相關算法的實現結構,以高斯光斑作為參攷模闆,通過兩次級聯濾波完成子孔徑光斑之間的相關運算,併得到跼部波前斜率.與多通道併行處理的實現結構相比,本文所提齣的結構實現的硬件成本不會隨著子孔徑規模的增大而顯著增加,特彆適用于大規模自適應光學繫統的波前斜率提取.實驗結果錶明:對于8×8方形排佈的哈特曼-夏剋波前傳感器圖像,本文的結構用FPGA內實現,在27 MHz的工作頻率下,完成一幀所有子孔徑斜率計算的延遲為1.2 μs,均方根誤差小于0.02箇像素,最大誤差不超過0.04箇像素,而資源消耗僅僅為925箇Slices.本結構能夠滿足大規模自適應光學繫統中波前斜率探測高速實時和高精度要求.
대규모자괄응광학계통요구합특만-하극파전전감기적자공경수목거대,저세필회증가파전사솔제취전로실현적난도.위료재대규모자괄응광학계통중진행파전사솔제취,제출료일충상관산법적실현결구,이고사광반작위삼고모판,통과량차급련려파완성자공경광반지간적상관운산,병득도국부파전사솔.여다통도병행처리적실현결구상비,본문소제출적결구실현적경건성본불회수착자공경규모적증대이현저증가,특별괄용우대규모자괄응광학계통적파전사솔제취.실험결과표명:대우8×8방형배포적합특만-하극파전전감기도상,본문적결구용FPGA내실현,재27 MHz적공작빈솔하,완성일정소유자공경사솔계산적연지위1.2 μs,균방근오차소우0.02개상소,최대오차불초과0.04개상소,이자원소모부부위925개Slices.본결구능구만족대규모자괄응광학계통중파전사솔탐측고속실시화고정도요구.
