(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210769666.8 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 中国科学院西安 光学精密机 械研究 所 地址 710119 陕西省西安市高新区新型工 业园信息大道17号 (72)发明人 范尧　段亚轩　陈晓义　唐志愿　 眭越　达争尚　 (74)专利代理 机构 西安智邦专利商标代理有限 公司 6121 1 专利代理师 倪金荣 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 5/00(2006.01) G06F 17/14(2006.01) (54)发明名称 一种基于正则化bo ole模型的波前重构方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于正则化boole模型的 波前重构方法， 用以解决传统波前重构模型在重 构计算时， 高频响应衰减大导致波前传感器在测 量高频目标时误差大的技术问题。 本发明提供的 一种基于正则化boole模型的波前重构方法， 包 括以下步骤： 采集点阵光斑图像数据； 根据点阵 光斑图像数据计算空域波前斜率； 构建boole模 型， 并对boole模型进行优化， 获得正则化boole 模型波前相位频域表达式； 对正则化boole模型 波前相位频域表达式进行离散傅里叶逆变换， 计 算空域相位 获得待测目标的波前重构图像 。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115239876 A 2022.10.25 CN 115239876 A 1.一种基于正则化boole模型的波前重构方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 1】 采集点 阵光斑图像数据； 2】 根据点阵光斑图像数据计算空域波前斜 率Sx(x,y)， Sy(x,y)； 3】 根据空域波前斜率Sx(x,y)， Sy(x,y)构建boole模型， 并对boole模型进行优化， 获得 正则化bo ole模型波前相位频域表达式； 3.1】 构建boole模型， 所述boole模型的空域波前斜率与待测点空域波前相位关系建模 表达式为： 其中， Sx(x,y)、 Sy(x,y)分别为当前采样点x方向和y方向的空域波前斜率， 表示 待测点空域波前相位， hx、 hy分别为x方向和y方向的采样间隔； 3.2】 对步骤3.1】 获得的空域的建模表达式两端做离散傅里 叶变换， 得到boole模型频 域波前斜 率与待测点频域波前相位关系表达式； 3.3】 对步骤3.2】 获得的boole模型频域波前斜率与待测点频域波前相位关系 表达式求 误差平方和； 3.4】 对步骤3.3】 求得的误差平方和在频域求偏导数， 通过频域波前相位估计值 的最 小二乘解， 获得波前相位频域表达式； 3.5】 对步骤3.4】 中的波前相位频域表达式引入正则项， 得到正则化boole模型波前相 位频域表达式； 3.6】 对步骤3.5】 获得的正则化boole模型波前相位频域表达式的参数进行优化， 得到 最终的正则化bo ole模型波前相位频域表达式； 4】 对正则化boole模型波前相位频域表达式进行离散傅里叶逆变换， 计算空域相位 获得待测目标的波前重构图像。 2.根据权利要求1所述的一种基于正则化bo ole模型的波前重构方法， 其特 征在于： 步骤3.2】 具体为： 对boole模型的空域波前斜率与待测点空域波前相位关系建模表达 式两端做离 散傅里叶变换， 得到频域波前斜 率与待测点频域波前相位关系表达式： 其中， 分别为x方向和y方向的频域波前斜率， 为待测点频域波 前相位； 为x方向和y方向的平均算子， 为x方向和y方向的微分算子； 其中， 的表达式分别为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115239876 A 2其中kx,ky取值范围为[ ‑π/(hx), π/(hx)‑2 π/(Nhx)]， N为采样点数， i 为虚数单位。 3.根据权利要求2所述的一种基于正则化bo ole模型的波前重构方法， 其特 征在于： 步骤3.3】 具体为： 求频域波前斜 率与待测点频域波前相位关系表达式的误差平方和 其中， 为波前相位频域估计值。 4.根据权利要求3所述的一种基于正则化bo ole模型的波前重构方法， 其特 征在于： 步骤3 .4】具体为： 对步骤3 .3】求得的误差平方和 的表达式在频域求偏导数 通过波前相位频域估计值 的最小二乘解， 获得波前相位频域表达式为： 式中ωx＝kxhx＝2πfx,ωy＝kyhy＝2πfy， 其中fx,fy为空间归一化频率， 取值为( ‑0.5, 0.5)。 5.根据权利要求 4所述的一种基于正则化bo ole模型的波前重构方法， 其特 征在于： 步骤3.5】 具体为： 对步骤3.4】 中的波前相位频域表达式引入正则项， 其引入的分母正 则项空域表达式εr1和分子正则项空域表达式εr2分别为： 其中， λ和γ为 正则项的系数； 为空域波前相位估计值；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115239876 A 3