利索能及
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专利号: 2023102540906
申请人: 金陵科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于RUN优化算法的波前校正系统,其特征在于,包括:波前校正器、图像传感器、透镜、电脑控制模块、图像采集卡、D/A转换器和高压放大器;畸变波前通过透镜到达图像传感器,电脑控制模块控制图像采集卡采集图像传感器的信号,通过RUN优化算法计算相应的控制信号,D/A转换器将数模转换后的控制信号传输给高压放大器,高压放大器将接受到的控制信号放大并驱动波前校正器产生变形,从而使畸变波前得到补偿;具体包括如下步骤:步骤1、以表征校正波前畸变程度的性能指标函数作为优化算法目标函数;

步骤2、初始化控制算法各参数,设置种群数N,用来解决l维优化问题,l的大小取决于自适应光学系统的优化参数,等于波前校正器的单元数;

步骤3、通过初始化公式产生种群的初始位置,将初始化的种群作为控制参数施加到波前校正器上使之变形,再通过图像采集卡将图像传感器信息读入电脑控制模块,计算目标函数,分析出目前全局最优解xgbest;采用下式初始化种群:xn,l=DLl+R*(DIl‑DLl)             (1)

DLl和DUl分别是搜索空间的下边界和上边界,R是[0,1]范围内的随机数;

步骤4、将种群每个粒子位置进行更新;

步骤5、更新种群中每个粒子的位置和修正xgbest,将xgbest参数作为控制信号经过放大器放大施加到波前校正器进行像差校正,完成当前迭代;具体包括如下步骤:步骤41、通过四阶龙格库塔数学方法计算出梯度SM,再随机生成[0,1]之间的随机数R,如果R<0.5,则粒子进入探索阶段,在搜索空间中进行全局搜索,同时围绕由当前位置xn产生新位置执行局部搜索,根据搜索结果更新位置xn+1;

步骤42、如果R≥0.5,则粒子进入开发阶段,围绕由目前全局最优解和每次迭代最优解产生的新位置进行局部搜索,根据开发结果更新位置xn+1;

步骤43、当R<0.5时,通过ESQ阶段提高解的质量;当R<0.5时,通过ESQ阶段提高解的质量具体为:生成随机数w, c为常数,通常取(1,10)之间整数,it为当前迭代次数,Iter为最大迭代次数;如果w<1,粒子进入开发阶段,根据开发结果得到新位置xnew2;如果w≥1,粒子进入探索阶段,根据探索结果得到新位置xnew2;如果新解xnew2没有比当前解得到更好的适应度且满足R

步骤6、重复步骤4和步骤5,当全局最优控制参数达到满足校正要求或者满足预先设置的终止条件时候,完成系统闭环校正。