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摘要

为了实现强噪声干扰下的远场光斑质心高精度计算, 研究了一种基于物理信息神经网络的质心定位方法—质心物理信息神经网络(centroid-PINN), 该方法利用U-Net神经网络优化质心计算误差损失. 为了验证该方法, 利用模拟产生不同强度的两种类型噪声(斜坡噪声和白噪声)干扰下的高斯光斑训练网络. 通过两种类型的光斑(高斯光斑和类Sinc函数光斑)测试神经网络, 均得到了较高的质心定位精度. 相比传统质心定位计算方法, centroid-PINN无需根据噪声水平设置参数, 特别是能够处理斜坡噪声的干扰, 获得高精度定位结果. 成果可用于高性能激光光斑质心参数测量设备的研制, 对于夏克-哈特曼波前测量装置的研制也有一定的借鉴意义.

关键词:

Abstract

To determine the centroid of far-field laser beam spot with high precision and accuracy under intense noise contamination, a positioning algorithm named centroid-PINN is proposed, which is based on physical information neural network. A U-Net neural network is utilized to optimize the centroid estimation error. In order to demonstrate this new method, Gaussian spots polluted by two kinds of noises, i.e. ramp noise and white noise, are generated by simulation to train the neural network. The neural network is tested by two kinds of spots, i.e. Gaussian spot and Sinc-like spot. Both are predicted with high accuracy. Compared with traditional centroid method, the centroid-PINN needs no parameter tuning, especially can cope with ramp noise interference with high accuracy. This work will be conducive to developing the far-field laser beam spot measurement device, and can also serve as a reference for developing the Shack-Hartmann wavefront sensor.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:王建国,wanguiuc@mail.xjtu.edu.cn

基金项目:激光与物质相互作用国家重点实验室专项基金(批准号: SKLLIM1909) 资助的课题.

Authors and contacts

Corresponding author:Wang Jian-Guo,wanguiuc@mail.xjtu.edu.cn

Funds:Project supported by the State Key Laboratory of Laser and Matter Interaction Special Fund, China (Grant No. SKLLIM1909).

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]

[1]	方波浪, 武俊杰, 王晟, 吴振杰, 李天植, 张洋, 杨鹏翎, 王建国.基于物理信息神经网络的金属表面吸收率测量方法. 必威体育下载 , 2024, 73(9): 094301.doi:10.7498/aps.73.20231453
[2]	马锐垚, 王鑫, 李树, 勇珩, 上官丹骅.基于神经网络的粒子输运问题高效计算方法. 必威体育下载 , 2024, 73(7): 072802.doi:10.7498/aps.73.20231661
[3]	任宽, 张珂嘉, 秦溪子, 任焕鑫, 朱守辉, 杨峰, 孙柏, 赵勇, 张勇.基于忆容器件的神经形态计算研究进展. 必威体育下载 , 2021, 70(7): 078701.doi:10.7498/aps.70.20201632
[4]	张艳艳, 陈苏婷, 葛俊祥, 万发雨, 梅永, 周晓彦.自适应非凸稀疏正则化下自适应光学系统加性噪声的去除. 必威体育下载 , 2017, 66(12): 129501.doi:10.7498/aps.66.129501
[5]	刘章文, 李正东, 周志强, 袁学文.基于模糊控制的自适应光学校正技术. 必威体育下载 , 2016, 65(1): 014206.doi:10.7498/aps.65.014206
[6]	郭友明, 马晓燠, 饶长辉.自适应光学系统倾斜校正回路的最优闭环带宽. 必威体育下载 , 2014, 63(6): 069502.doi:10.7498/aps.63.069502
[7]	郭友明, 饶长辉, 鲍华, 张昂, 魏凯.一种自适应光学系统响应矩阵的直接计算方法. 必威体育下载 , 2014, 63(14): 149501.doi:10.7498/aps.63.149501
[8]	吴学健, 尉昊赟, 朱敏昊, 张继涛, 李岩.基于飞秒光频梳的双频He-Ne激光器频率测量. 必威体育下载 , 2012, 61(18): 180601.doi:10.7498/aps.61.180601
[9]	刘超, 胡立发, 穆全全, 曹召良, 胡红斌, 张杏云, 芦永军, 宣丽.用于开环液晶自适应光学系统的模式预测技术研究. 必威体育下载 , 2012, 61(12): 129501.doi:10.7498/aps.61.129501
[10]	王海霞, 殷雯, 王芳卫.耦合量子点中的纠缠测量. 必威体育下载 , 2010, 59(8): 5241-5245.doi:10.7498/aps.59.5241
[11]	张艳艳, 饶长辉, 李梅, 马晓燠.基于电子倍增电荷耦合器件的哈特曼-夏克波前传感器质心探测误差分析. 必威体育下载 , 2010, 59(8): 5904-5913.doi:10.7498/aps.59.5904
[12]	白福忠, 饶长辉.针孔直径对自参考干涉波前传感器测量精度的影响. 必威体育下载 , 2010, 59(6): 4056-4064.doi:10.7498/aps.59.4056
[13]	王永生, 孙瑾, 王昌金, 范洪达.变参数混沌时间序列的神经网络预测研究. 必威体育下载 , 2008, 57(10): 6120-6131.doi:10.7498/aps.57.6120
[14]	赵海全, 张家树.混沌通信系统中非线性信道的自适应组合神经网络均衡. 必威体育下载 , 2008, 57(7): 3996-4006.doi:10.7498/aps.57.3996
[15]	李超宏, 鲜浩, 姜文汉, 饶长辉.用于白天自适应光学的波前探测方法分析. 必威体育下载 , 2007, 56(7): 4289-4296.doi:10.7498/aps.56.4289
[16]	赵海全, 张家树, 曾祥萍.混沌通信系统中非线性信道的自适应神经Legendre正交多项式均衡. 必威体育下载 , 2007, 56(4): 1975-1982.doi:10.7498/aps.56.1975
[17]	王耀南, 谭文.混沌系统的遗传神经网络控制. 必威体育下载 , 2003, 52(11): 2723-2728.doi:10.7498/aps.52.2723
[18]	谭文, 王耀南, 刘祖润, 周少武.非线性系统混沌运动的神经网络控制. 必威体育下载 , 2002, 51(11): 2463-2466.doi:10.7498/aps.51.2463
[19]	关新平, 唐英干, 范正平, 王益群.基于神经网络的混沌系统鲁棒自适应同步. 必威体育下载 , 2001, 50(11): 2112-2115.doi:10.7498/aps.50.2112
[20]	.神经网络的自适应删剪学习算法及其应用. 必威体育下载 , 2001, 50(4): 674-681.doi:10.7498/aps.50.674

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