一种集成图像采集和波前斜率计算的方法

摘要

一种集成图像采集和波前斜率计算的方法，其特点如下：基于图像传感器获得图像数据，控制和图像运算单元在进行图像整理同时完成波前斜率计算。本发明基于图像传感器设计图像采集系统，图像传感器所有可控工作参数均可自由设定，该发明方法让图像采集模块分担波前斜率计算任务，减轻了波前处理机负担，有利于波前处理机缩短处理延时，该方法相比于图像采集和波前斜率计算分开的波前处理方式，有利于处理机的小型化设计。

主权项

一种集成图像采集和波前斜率计算的方法，其特征在于步骤如下：(1)图像传感器采集波前图像信息后传送给控制和运算单元，其中图像传感器为CCD或CMOS图像传感器，控制和运算单元包括FPGA、CPLD、DSP；(2)控制和运算单元接收图像传感器发送的数据后同时开始三个方面的处理工作：像素顺序调整、波前斜率计算和数据格式整理；(3)波前斜率计算的结果和顺序调整后的像素数据按照处理机需要的输出数据格式进行格式调整后输出至处理机；所述步骤(1)中需要明确图像传感器输出数据格式，包括数据位宽和像素顺序，部分图像传感器需要控制和运算单元对图像传感器参数进行配置；所述步骤(2)中像素顺序整理为：通过使用控制运算单元中缓存模块和控制各缓存模块的读写时序，将图像传感器发送的数据按照输出图像需求进行像素顺序调整；所述步骤(2)中波前斜率计算为：在使用哈特曼波前传感器的自适应光学系统中，先用标准的平行光照射透镜阵列，测出每一个子孔径对应的光斑质心坐标，作为参考基准，有畸变波前入射后，子孔径光斑会出现漂移，通过测量漂移量，运用表达式和计算子孔径范围内两个方向上的平均斜率，其中f为微透镜焦距，(G_x,G_y)为波前平均斜率，λ为中心波长，(X_x,Y_y)为质心坐标，通过表达式和计算光斑质心，其中W_ij是坐标(i,j)处的光强值，(X_i,Y_j)是像素位置坐标，m,n为子孔径靶面包含像素行列数。