大气湍流环境下光斑中心定位算法研究

作     者：吴鹏飞 王辉亮 雷思琛 党帅 WU Pengfei;WANG Huiliang;LEI Sichen;DANG Shuai

作者机构：西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048 西安理工大学国际工学院西安710054 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2022年第51卷第3期

页      面：269-281页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：陕西省科技成果转移与推广计划项目(No.2020CGXNG-041) 陕西省教育厅服务地方专项计划项目(No.20JC027) 西安市科技创新人才服务企业项(No.2020KJRC0085) XXXXXX领域基金项目(No.61404140520) 

主　　题：大气湍流 阈值分割 定位精度 畸变光斑 图像处理 

摘      要：以提高通信链路的稳定性为目标,针对传统算法如形心法、质心法等在大气激光通信中定位稳定性较差的问题,提出了一种滑动加权质心定位算法。改进了自适应阈值分割方法,提高光斑定位的精度;对光斑进行去背景噪声处理和中心噪声补偿,最大程度保留光斑有效灰度范围;通过非线性权重质心定位算法进行粗定位,加入滑动补偿机制后实现光斑中心的精定位。对该方法进行了理论及实验验证,结果显示,相比于传统的形心法、质心法、非线性权重质心定位法,本文提出的滑动加权质心定位算法对连续光斑中心的定位步长有不同程度的减小,理论结果最大可以减小21.5%,实验结果最大可以减小11.7%;且在同等面积的光斑中心掩膜内像素总强度更高、综合定位效果更好。