文章目录

摘要

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第1章 绪论

1.1 大气湍流与自适应光学技术

1.2 液晶自适应光学技术及其发展现状

1.3 相位差法及其发展现状

1.4 本文的研究内容

第2章 相位差法的基本理论与仿真实验

2.1 引言

2.2 光学系统成像理论

2.3 相位差法的理论模型

2.4 相位差法的模拟仿真实验

    2.4.1 相位差法的离散采样率分析

    2.4.2 相位差函数幅值的选取

    2.4.3 退化图像的数值模拟方法

    2.4.4 相位差法的点目标仿真实验

    2.4.5 相位差法的扩展目标仿真实验

2.5 相位差法的误差因素分析

    2.5.1 离焦量误差对波前探测精度的影响

    2.5.2 两通道的光强误差对波前探测精度的影响

    2.5.3 图像平移对波前探测精度的影响

2.6 小结

第3章 相位差法的非线性最优化算法研究

3.1 引言

3.2 传统局部非线性最优化算法

3.3 用于相位差法的改进非线性最优化算法研究

    3.3.1 标准粒子群算法

    3.3.2 改进的混合粒子群算法

        3.3.2.1 混合粒子群算法的混沌初始化

        3.3.2.2 混合粒子群算法的自然选择机制

        3.3.2.3 基于混沌初始化的混合粒子群算法

    3.3.3 基于混沌初始化的混合粒子群算法的模拟仿真

        3.3.3.1 粒子数与迭代次数对混合粒子群算法收敛性的影响

        3.3.3.2 混合粒子群算法对不同幅值随机像差的模拟仿真

        3.3.3.3 混合粒子群算法对大像差的波前探测模拟仿真

    3.3.4 基于混沌初始化的混合粒子群算法的实验验证

3.4 小结

第4章 具有相位差技术的液晶自适应光学系统研究

4.1 引言

4.2 液晶自适应光学系统

    4.2.1 液晶自适应光学系统的优缺点

        4.2.1.1 液晶自适应光学系统的优点

        4.2.1.2 液晶自适应光学系统的缺点

    4.2.2 开环控制的双液晶自适应光学系统

4.3 具有相位差图像重建技术的液晶自适应光学系统

    4.3.1 二步高分辨率光学成像策略

    4.3.2 新型自适应光学系统设计与相位差函数施加方式

    4.3.3 相位差技术用于液晶系统所存在的问题及误差分析

        4.3.3.1 不可调制光的产生

        4.3.3.2 不可调制光对波前探测精度的影响

4.4 具有相位差技术的液晶自适应光学系统实验结果

    4.4.1 单色光成像实验结果及分析

    4.4.2 不同信噪比成像实验结果及分析

        4.4.2.1 噪声的产生与形式

        4.4.2.2 BM3D算法的基本原理

        4.4.2.3 不同信噪比的成像实验

4.5 小结

第5章 具有相位差技术的液晶自适应系统宽波段成像研究

5.1 引言

5.2 相位差技术的宽波段成像修正算法

    5.2.1 宽波段成像修正算法的基本理论

    5.2.2 宽波段成像修正算法的模拟仿真

    5.2.3 宽波段成像修正算法实验

    5.2.4 宽波段成像修正算法的优点及缺点

5.3 相位差法宽波段成像的单色光近似方法

    5.3.1 基于光谱能量曲线的最小误差单色光近似方法

    5.3.2 最小误差单色光近似方法的模拟仿真

    5.3.3 最小误差单色光近似方法的光谱范围适用性研究

5.4 具有相位差技术的液晶自适应系统宽波段成像实验

5.5 小结

第6章 总结与展望

6.1 结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果