哈特曼传感器仿真平台设计

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

哈特曼传感器仿真平台设计

武超群, 李梅, 周璐春

文章导航 > 红外与激光工程 > 2015 > 44(2): 567-571

武超群, 李梅, 周璐春. 哈特曼传感器仿真平台设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 567-571.

引用本文:

武超群, 李梅, 周璐春. 哈特曼传感器仿真平台设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 567-571.

Wu Chaoqun, Li Mei, Zhou Luchun. Simulation platform of Hartmann-Shack wavefront sensor[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 567-571.

Citation:

Wu Chaoqun, Li Mei, Zhou Luchun. Simulation platform of Hartmann-Shack wavefront sensor[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 567-571.

哈特曼传感器仿真平台设计

1.
中国科学院光电技术研究所,四川成都610209;
2.
中国科学院大学,北京100049

基金项目:

国家自然科学基金(11178004)

作者简介:
武超群(1988-),女,硕士生,主要从事高速实时信息处理技术方面的研究。Email:wcq3254@126.com

中图分类号: TN29;TN247;TP391.9

Simulation platform of Hartmann-Shack wavefront sensor

1.
Institute of Optics and Electronics,Chinese Academy of Sciences,Chengdu 610209,China;
2.
University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China

摘要: 为了实现波前处理机脱离以哈特曼传感器为核心的波前探测光学系统,独立地进行处理机算法的设计和验证,采用软、硬件结合的方式,设计了哈特曼传感器输出图像仿真平台。上位机仿真监控软件采用VC 和MATLAB 联合编程,根据哈特曼传感器工作原理和结构,仿真生成哈特曼图像,并完成与硬件电路交互命令和传输数据的功能。以FPGA 为核心的主控电路,完成发送响应信号、接收监控软件发送的读写指令、存储数据的功能,并根据实际CCD 时序实时输出标准Camera Link 接口格式的图像数据。经验证,软件仿真图像和实际输出相符;仿真平台输出表明硬件时序正确,满足设计速度要求。
- 哈特曼传感器 /
- CCD 相机 /
- VC /
- FPGA
Abstract: Wavefront controller requires the datum from Adaptive Optical systems (AOs) based on Hartmann-Shack wavefront sensor. In order to independently design and verify the algorithms in the wavefront controller, a platform to simulate the Hartmann sensor images was designed with a combination of hardware and software. The PC monitor software which is programmed by VC2010 and MATLAB generates the Hartmann output images with different parameters according to the structure and working principle of H-S (Hartmann-Shack wavefront sensor). Meanwhile, it transfers commands and data mutually in the hardware circuit. The hardware platform based on FPGA is used to receive instructions, store data, output responding signals and images in standard Camera Link format in real-time according to the CCD timing. The verified and output results show that the simulated images conformed to the principle of H-S wavefront sensor, and the timing sequence and the speed fulfill the command.
- Hartmann-Shack wavefront sensor /
- CCD camera /
- VC /
- FPGA

[1]
[2]	Ma Xiaoyu. Performance anlysis of Shack-Hartmann wavefront sensor based on four-quadrant detectors or based CCD camera [D]. Chengdu: Institute of Optics and Electronics, CAS, 2011: 1-20. (in Chinese)
[3]	Duan Haifeng, Li Ende, Wang Haiying, et al. The effect of mode orthogonality on precision of wavefront measurement and correction using Hartmann-Shack sensor[J]. Acta Optica Sinica, 2003, 23(9): 1143-1148. (in Chinese)
[4]
[5]
[6]	Ling Ning, Rao Xuejun, Yang Zheping, et al. Wavefront sensor for the measurement of vivid human eye[R]. The 3rd International Workshop on Adaptive Optics for Industry and Medicine, 2001: 85-90. (in Chinese)
[7]	Cao Genrui, Yu Xin. Accuracy analysis of a Hartmann-Shack wavefront sensor operated with a faint object [J]. Optical Engineering, 1994, 33(7): 2331-2335. (in Chinese)
[8]
[9]	Jiang Wenhan, Xian Hao, Shen Feng. Detecting error of Shack- Hartmann wavefront sensor [C]//SPIE, 1997, 3126: 534-544.

[1]	张雷雷, 曹振松, 钟磬, 黄印博, 袁子豪, 黄俊, 齐刚, 潘文雪, 卢兴吉. FPGA主控型数字锁相放大器设计及光谱测量 . 红外与激光工程, 2023, 52(10): 20230023-1-20230023-12. doi: 10.3788/IRLA20230023
[2]	李国会, 杜应磊, 徐宏来, 向汝建, 吴晶, 谢川林, 周志强, 刘章文, 向振佼, 张秋实. 双变形镜对Yb:YAG板条激光器光束质量校正技术 . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20210800-1-20210800-11. doi: 10.3788/IRLA20210800
[3]	杨涛, 李武森, 陈文建. 新型小功率半导体激光器驱动及温控电路设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210764-1-20210764-8. doi: 10.3788/IRLA20210764
[4]	李娜, 邓家先, 崔亚妮, 陈褒丹. 基于暗通道先验的红外图像清晰化及FPGA实现 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200252-1-20200252-10. doi: 10.3788/IRLA20200252
[5]	韩庆阳, 陈赟, 张红胜, 高胜英, 张晰. 航天级反射式光电编码器信号处理系统设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 135-141. doi: 10.3788/IRLA201948.S117010
[6]	郭弘扬, 杜升平, 黄永梅, 付承毓. 液晶空间光调制器过驱动方法的FPGA实现 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 722002-0722002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0722002
[7]	殷世民, 高丽伟, 梁永波, 朱健铭, 梁晋涛, 陈真诚. 基于FPGA的干涉式红外成像光谱仪实时光谱复原研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 720001-0720001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0720001
[8]	唐彦琴, 顾国华, 钱惟贤, 陈钱, 张骏. 四象限探测器基于高斯分布的激光光斑中心定位算法 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 206003-0206003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0206003
[9]	宋博, 郑伟, 李明山, 冯文. 星载激光器电源遥控遥测系统的设计与实现 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1020003-1020003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1020003
[10]	成桂梅, 刘涛, 荣鹏, 程甘霖, 段京. 多探测器数据控制与处理系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 420002-0420002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0420002
[11]	张宁, 沈湘衡. 采用CCD 相机测量目标靶形心位置精度的方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 279-284.
[12]	杨磊, 任龙, 刘庆, 王华, 周祚峰, 曹剑中. 基于FPGA 的大视场图像实时拼接技术的研究与实现 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1929-1935.
[13]	郝贤鹏, 张然峰, 陶宏江. 基于FPGA的高速图像传输系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3483-3487.
[14]	张宁, 刘宇龙, 吴嘉辉, 徐熙平. 微型光谱仪的CCD 数据采集系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 141-147.
[15]	陈昌龙, 邸成良, 唐小萍, 胡松. 基于线阵CCD 的高速光刻检焦技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2389-2394.
[16]	邓永停, 李洪文, 王建立, 阴玉梅, 吴庆林. 基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 908-914.
[17]	母杰, 郑文佳, 李梅, 饶长辉. 基于FPGA和DSP技术的自适应光学系统在线大气湍流参数测量平台 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 703-708.
[18]	朱瑞飞, 王超, 魏群, 贾宏光, 周文明. 红外探测器非均匀性校正系统研制 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1669-1673.
[19]	王文华, 张宇, 张柯, 任建岳. CCD成像系统的模拟自校图形设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1933-1939.
[20]	任广辉, 王刚毅, 金炎胜. 利用FPGA的高性能向导滤波器设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 537-542.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数: 379
HTML全文浏览量: 21
PDF下载量: 144
被引次数: 0

哈特曼传感器仿真平台设计

1. 中国科学院光电技术研究所,四川成都610209;

2. 中国科学院大学,北京100049

作者简介:
武超群(1988-),女,硕士生,主要从事高速实时信息处理技术方面的研究。Email:wcq3254@126.com

收稿日期: 2014-06-21
修回日期: 2014-07-24
刊出日期: 2015-02-25

基金项目:

国家自然科学基金(11178004)

中图分类号: TN29;TN247;TP391.9

关键词:

哈特曼传感器 /
CCD 相机 /
VC /
FPGA

摘要: 为了实现波前处理机脱离以哈特曼传感器为核心的波前探测光学系统,独立地进行处理机算法的设计和验证,采用软、硬件结合的方式,设计了哈特曼传感器输出图像仿真平台。上位机仿真监控软件采用VC 和MATLAB 联合编程,根据哈特曼传感器工作原理和结构,仿真生成哈特曼图像,并完成与硬件电路交互命令和传输数据的功能。以FPGA 为核心的主控电路,完成发送响应信号、接收监控软件发送的读写指令、存储数据的功能,并根据实际CCD 时序实时输出标准Camera Link 接口格式的图像数据。经验证,软件仿真图像和实际输出相符;仿真平台输出表明硬件时序正确,满足设计速度要求。

English Abstract

全文HTML

参考文献 (9)

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回