[发明专利]一种用于大视场自适应光学系统成像质量评价方法

说明书

本发明公开了一种用于大视场自适应光学系统成像质量评价方法。该方法提出以全视场内成像质量的一致程度作为大视场自适应光学系统成像质量的评价依据，并设计一种同时兼顾大视场平均校正效果与校正一致程度的成像质量评价指标。该方法包括：以自适应光学系统校正输出图像的处理数据集为输入；按全视场平均校正效果与校正一致程度对数据集分类；训练评价模型并对输入图像数据集的成像质量进行评价；输出评价结果。利用本发明，可以更好地评估大视场自适应光学系统的校正性能，同时有助于图像处理以得到更高质量的复原图像。

技术领域

本发明涉及自适应光学技术领域，特别涉及一种用于大视场自适应光学系统成像质量评价方法。

背景技术

自适应光学(Adaptive Optics,AO)目前已成为大口径地基望远镜实现高分辨率成像不可或缺的技术。基于单颗导引星的传统自适应光学技术，其校正视场非常有限，在可见光波段只有角秒量级，同时校正视场内成像质量非常不均匀，严重限制了其在天文观测中的应用。后来，科学家们提出地表层自适应光学(Ground-LayerAdaptive Optics,GLAO)技术与多层共轭自适应光学技术(Multi-Conjugate Adaptive Optics,MCAO)，通过对大气分层探测与校正，进而实现校正大视场的扩大。其中，MCAO主要瞄准大视场衍射极限成像，当前可以实现1 角分左右视场的高分辨力成像(Rao ChangHui,Zhang LanQiang,KongLin,First light of solar multi-conjugate adaptive optics at the 1-m newvacuum solar telescope[J],Science China Physics, MechanicsAstronomy,2018,61(8))。更大视场的高分辨力成像通常寄希望于GLAO技术。 GLAO技术由F.Rigaut提出，该技术基于大气湍流主要集中在地表层这一分层特性，以地表层大气湍流为目标进行波前探测和校正，进而在更大视场范围内提高成像系统分辨能力 (Rigaut F,Ground conjugatewide field adaptive optics for the ELTs[C]//European Southern ObservatoryConference and Workshop Proceedings.2002,58:11)。相较于传统AO与MCAO 而言，GLAO系统不追求衍射极限，其更致力于在大视场内实现高分辨力的均匀成像。为便于理解与区分，本文称经系统有效校正后的成像视场为系统的全视场，导引星位置分布对应的视场为探测视场。国外在夜天文研究领域分析表明，GLAO系统校正视场范围为10角分左右，对于某些特殊的系统，其校正视场可以达到几十角分(Stoesz J A,Constraining the GLAOparameter space with turbulence profile models[C]//Advances in AdaptiveOptics II. International Society for Optics and Photonics,2006,6272:62724M)。