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公开(公告)号:CN112629677B
公开(公告)日:2022-04-19
申请号:CN202011386690.0
申请日:2020-12-01
Applicant: 浙江大学
IPC: G01J9/00
Abstract: 本发明公开一种基于模式复原的快速大动态范围波前检测装置及检测方法,该方法通过将衍射计算过程使用半解析衍射基函数替代,然后在衍射面之间利用矩阵运算迭代求解多项式系数,实现了高速大动态范围的波前检测。该装置包括依次设置的激光器、平凸透镜、扩束镜、待测透镜、图像传感器。本发明基于半解析衍射理论计算衍射基函数代替傅里叶变换计算衍射传输过程,通过矩阵运算实现在衍射面的多项式系数求解,无需返回测量面,能够实现快速大动态范围的精确波前检测。该装置通过使用平凸透镜代替反射镜实现光路转折,不仅实现了光路转折而且实现了光强的衰减,此外由于后表面为弯曲状,因此后表面反射光不再返回原光路免除了干扰。
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公开(公告)号:CN112629678A
公开(公告)日:2021-04-09
申请号:CN202011391272.0
申请日:2020-12-01
Applicant: 浙江大学
IPC: G01J9/00
Abstract: 本发明公开了一种通用形状无衍射迭代计算的快速相位恢复方法,该方法通过将待测波前使用数值正交多项式模式分解,然后对每一项数值正交多项式基于快速傅里叶变换计算衍射基函数,然后在衍射面之间利用矩阵运算迭代求解系数梯度,实现了高速通用形状的波前检测。本发明通过数值正交多项式模式分解待测波前克服了传统正交多项式对不规则形状波前表征的制约,通过矩阵运算代替一对衍射算子计算梯度,实现了高速无衍射迭代计算的快速波前检测。
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公开(公告)号:CN110375964B
公开(公告)日:2021-01-01
申请号:CN201910650327.6
申请日:2019-07-18
Applicant: 浙江大学
IPC: G01M11/02
Abstract: 本发明公开了一种基于扩展奈波尔‑泽尼克模式优化相位恢复的波前误差检测装置,其包括依次设置的点光源、半透半反镜、待测透镜、平面反射镜、图像传感器,该方法将待测元件的波前误差使用泽尼克多项式表征,并基于扩展奈波尔‑泽尼克衍射理论求解泽尼克多项式系数。该方法能够实现大口径光学元件的一次性全口径波前误差测量,并且能够使用部分过曝图像实现波前误差的精准复原,同时克服了图像传感器采集图像时,由于有限的动态范围带来的不过曝与高信噪比之间的矛盾。该检测实验装置简单,对实验环境要求不高,该方法快速简单,相比于传统迭代相位恢复方法的计算量小,检测精度高,抗噪性能强。
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公开(公告)号:CN110702383A
公开(公告)日:2020-01-17
申请号:CN201910959034.6
申请日:2019-10-10
Applicant: 浙江大学
IPC: G01M11/02
Abstract: 本发明公开一种基于扩展旋转对称结构光照明的波前重建装置及方法,该装置包括依次设置的激光器、衰减镜、显微物镜、针孔、准直透镜、分光棱镜、空间光调制器、待测透镜、图像采集装置。该方法利用空间光调制器将入射的平行光调制为类相位光栅的结构光,通过改变空间光调制器的调制图案、利用空间光调制器的像素单元不是无限小的特性,使之生成不同的结构光,通过在焦平面采集衍射光斑,利用算法同时更新目标面与结构光面,不仅恢复出待测目标,也恢复出真实的结构光波前,克服由于未精确已知结构光信息带来的恢复误差。此方法能够实现高陡度波前相位恢复,而且不需要移动图像采集装置,通过引入空间光调制器规避了传统旋转照明带来的旋转误差。
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公开(公告)号:CN110375964A
公开(公告)日:2019-10-25
申请号:CN201910650327.6
申请日:2019-07-18
Applicant: 浙江大学
IPC: G01M11/02
Abstract: 本发明公开了一种基于扩展奈波尔-泽尼克模式优化相位恢复的波前误差检测装置,其包括依次设置的点光源、半透半反镜、待测透镜、平面反射镜、图像传感器,该方法将待测元件的波前误差使用泽尼克多项式表征,并基于扩展奈波尔-泽尼克衍射理论求解泽尼克多项式系数。该方法能够实现大口径光学元件的一次性全口径波前误差测量,并且能够使用部分过曝图像实现波前误差的精准复原,同时克服了图像传感器采集图像时,由于有限的动态范围带来的不过曝与高信噪比之间的矛盾。该检测实验装置简单,对实验环境要求不高,该方法快速简单,相比于传统迭代相位恢复方法的计算量小,检测精度高,抗噪性能强。
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公开(公告)号:CN110160751A
公开(公告)日:2019-08-23
申请号:CN201910406693.7
申请日:2019-05-16
Applicant: 浙江大学
IPC: G01M11/02
Abstract: 本发明公开一种基于相位恢复的宽频段波前误差检测装置及检测方法,其包括依次设置的激光器、减光镜、扩束系统、反射镜一、反射镜二、待测元件、会聚透镜、光阑、透镜一、透镜二、图像传感器,该方法将波前误差在频谱面分为低频和中高频,低频段波前误差使用泽尼克多项式表征,并基于扩展奈波尔-泽尼克理论求解泽尼克多项式系数,中高频段波前误差使用误差减小算法进行逐像素波前相位恢复。该方法通过迭代的方式自动确定离焦位置,不需精确测量采集衍射光斑图的位置,规避了离焦位置不确定带来的误差。该检测方法对实验环境要求不高,而且检测宽频段大波前误差时精度优于传统的迭代相位恢复方法。
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公开(公告)号:CN112629678B
公开(公告)日:2021-10-15
申请号:CN202011391272.0
申请日:2020-12-01
Applicant: 浙江大学
IPC: G01J9/00
Abstract: 本发明公开了一种通用形状无衍射迭代计算的快速相位恢复方法,该方法通过将待测波前使用数值正交多项式模式分解,然后对每一项数值正交多项式基于快速傅里叶变换计算衍射基函数,然后在衍射面之间利用矩阵运算迭代求解系数梯度,实现了高速通用形状的波前检测。本发明通过数值正交多项式模式分解待测波前克服了传统正交多项式对不规则形状波前表征的制约,通过矩阵运算代替一对衍射算子计算梯度,实现了高速无衍射迭代计算的快速波前检测。
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公开(公告)号:CN110702383B
公开(公告)日:2020-11-20
申请号:CN201910959034.6
申请日:2019-10-10
Applicant: 浙江大学
IPC: G01M11/02
Abstract: 本发明公开一种基于扩展旋转对称结构光照明的波前重建装置及方法,该装置包括依次设置的激光器、衰减镜、显微物镜、针孔、准直透镜、分光棱镜、空间光调制器、待测透镜、图像采集装置。该方法利用空间光调制器将入射的平行光调制为类相位光栅的结构光,通过改变空间光调制器的调制图案、利用空间光调制器的像素单元不是无限小的特性,使之生成不同的结构光,通过在焦平面采集衍射光斑,利用算法同时更新目标面与结构光面,不仅恢复出待测目标,也恢复出真实的结构光波前,克服由于未精确已知结构光信息带来的恢复误差。此方法能够实现高陡度波前相位恢复,而且不需要移动图像采集装置,通过引入空间光调制器规避了传统旋转照明带来的旋转误差。
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公开(公告)号:CN109596227A
公开(公告)日:2019-04-09
申请号:CN201811489635.7
申请日:2018-12-06
Applicant: 浙江大学
Abstract: 本发明公开了一种卷积神经网络先验增强的光学元件中频误差的相位恢复检测系统,利用标定后的空间光调制器产生中频误差的相位调制,将调制光投影到成像相机上进行接收,从而获得强度图样与中频误差描述项的多组数据对,作为神经网络的训练数据集,再用训练好的模型对真实的中频误差进行检测;相比采用仿真获取的数据,该系统所提供的数据训练出的模型更适用于对实际中频误差进行恢复;本发明实现了相位恢复中频误差检测技术的初始解优化;利用深度学习中的卷积神经网络模型,建立中频误差调制后的强度图样与误差分布之间的关系,能够对中频误差的相位分布进行预测,其结果作为相位恢复算法的初始解,有效改善了算法的收敛性能,提高了收敛速度。
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公开(公告)号:CN112903121A
公开(公告)日:2021-06-04
申请号:CN202110274702.9
申请日:2021-03-15
Applicant: 浙江大学
IPC: G01J9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于交叉迭代自动对焦的波前检测方法。该方法利用解析梯度公式对离焦距离优化实现了离焦位置的自动确定,并利用交叉迭代方法克服了波前的不精确造成的离焦位置确定不准确的问题和离焦位置不确定造成的波前重建不精确的问题,通过对同一个目标函数分别对离焦距离、波前振幅和相位进行优化,实现了离焦位置和波前误差的精确重建。本发明实现了多图大离焦误差的精确确定,无需额外构建目标函数即可实现在不确定离焦位置的情况下,波前实现精确重建。
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