[发明专利]一种相位差法波前传感器

摘要

本发明涉及一种相位差法波前传感器，由成像单元、数字微镜器件、第一、第二阵列型光电探测器组成，数字微镜器件位于成像单元及焦面位置之间，目标发出光束经过成像单元后，数字微镜器件对光束偏转调制，使光束分别往两个方向反射，并在两个反射方向上分别形成目标图像；第一、第二阵列型光电探测器分别位于数字微镜器件的两个反射方向上，且第一阵列型光电探测器位于成像单元的焦面，探测目标被成像单元成像后的焦面图像，第二阵列型光电探测器位于成像单元的离焦面上，探测到目标被成像单元成像后的离焦图像；设成像单元是空间不变线性系统，根据极大似然估计确定目标函数，采用最优化算法寻找使目标函数E最小化的解，求得波前相位分布。

主权项

1.一种基于相位差法的波前传感器，其特征在于：由成像单元、数字微镜器件、第一阵列型光电探测器以及第二阵列型光电探测器组成，其中：数字微镜器件位于成像单元及其焦面位置之间，目标发出的光束经过成像单元后，数字微镜器件对光束偏转调制，使光束分别往两个方向反射，并在两个反射方向上分别形成目标图像；第一阵列型光电探测器以及第二阵列型光电探测器分别位于数字微镜器件的两个反射方向上；且第一阵列型光电探测器位于成像单元的焦面上，用于获得目标被成像单元成像后的焦面图像i；第二阵列型光电探测器位于成像单元的离焦面上，用于获得目标被成像单元成像后的离焦图像i_d；设成像单元是空间不变线性系统，根据极大似然估计或最小二乘估计算法确定目标函数E表示为：E=Σ|IH^d-IdH^|2/(|H^|2+|H^d|2)]]>式中上标符号^表示估计量；I和I_d分别为焦面图像i和离焦图像i_d的离散傅里叶变换；和分别为两个反射方向光学通道的光学传递函数H和H_d的估计量，也就是光学通道点扩散函数傅里叶变换的估计量；采用最优化算法寻找使目标函数E最小化的解，即求得波前相位分布φ表示为：φ=minφ-1[E(φ^|ik)]]]>式中表示在图像i_k条件下求使目标函数E达到最小值的光学通道上的波前相位分布估计量所述图像i_k是焦面图像i或离焦图像i_d。