利用焦平面传感与卡尔曼滤波实现可重构光学系统的自动对准
天体物理仪器与方法
2016-08-31 v1 光学
摘要
对准任务的自动化可以提高效率并极大增加光学系统的灵活性。当前具有自动对准能力的光学系统通常设计为包含专用的波前传感器。本文展示了一种仅使用焦平面图像的可重构系统自对准方法。我们定义了一个具有八个自由度的双透镜光学系统。利用 ZEMAX 软件根据失调参数模拟图像。我们对模拟数据集进行主成分分析 (PCA) 以获得 Karhunen-Loève (KL) 模式，这些模式构成基组，其权重即为系统测量值。使用非线性最小二乘拟合学习一个将状态映射到测量的模型函数，该函数作为非线性估计器（扩展和无迹卡尔曼滤波器）的测量函数，用于计算对准系统的控制输入。我们展示并讨论了整个系统运行中的模拟和实验结果。
引用
@article{arxiv.1608.07550,
title = {Automated alignment of a reconfigurable optical system using focal-plane sensing and Kalman filtering},
author = {Joyce Fang and Dmitry Savransky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.07550},
year = {2016}
}