通过采样模态间与空间相关泽尔尼克系数模拟非等晕湍流
光学
2020-06-24 v2 天体物理仪器与方法
计算机视觉与模式识别
图像与视频处理
流体动力学
摘要
模拟大气湍流是评估湍流抑制算法和训练基于学习的方法的一项基本任务。现有的先进大气湍流数值模拟器需要计算波传播，计算代价高昂。本文提出一种无传播方法来模拟通过湍流的成像。我们工作的核心思想是绘制模态间与空间相关的泽尔尼克（Zernike）系数的新方法。通过建立 Basu、McCrae 和 Fiorino（2015）的到达角相关与 Chanan（1992）的多孔径相关之间的等价性，我们表明泽尔尼克系数可根据定义相关性的协方差矩阵抽取。我们提出了快速且可扩展的采样策略来抽取这些样本。新方法使我们将波传播问题压缩为采样问题，从而使新模拟器比现有模拟器显著更快。实验结果表明该模拟器与理论和真实湍流数据高度吻合。
引用
@article{arxiv.2004.11210,
title = {Simulating Anisoplanatic Turbulence by Sampling Inter-modal and Spatially Correlated Zernike Coefficients},
author = {Nicholas Chimitt and Stanley H. Chan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.11210},
year = {2020}
}