CN101078808A - 基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统 - Google Patents

Abstract

基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，主要由接收望远镜、分光镜、反射变形镜、高压放大器、光电探测器、主控计算机、控制算法、高速数字处理机和像质诊断系统组成。本发明能够直接利用天体目标本身作为信标，不需要采用昂贵的波前传感器测量来自天体目标的光束的波前误差，而是利用能反映波前误差信息的像清晰化指标作为衡量系统成像能力的品质因数，控制反射变形镜校正波前误差，使品质因素达到或接近最佳值。该发明具有结构简单、调整容易、成像实时、控制方便、能消除或减少信标非等晕误差的优点，在大气湍流非常强的条件下，也能对星体目标有效成像，可以大为降低用于天体目标成像补偿的传统自适应光学系统的成本。

Description

基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统

技术领域

本发明涉及一种自适应光学成像系统，特别是一种不需要波前相位探测器，低成本，基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统。

背景技术

大气湍流的动态扰动不仅使望远镜所观测到的星体目标不断抖动，而且还不断改变成像光斑的形状，因此，大气湍流成为限制地面望远镜分辨能力的重要因素。自适应光学技术能够实时测量并且校正受到大气湍流扰动的光学相位波前，使接收光学望远镜能够获得接近衍射极限的目标像，因此自从20世纪80年代以来，自适应光学技术在天文观测，激光传输等领域就得到广泛的应用。一个典型的用于星体目标成像补偿的自适应光学系统包括波前探测、波前重构和波前校正三部分组成，其中波前探测器最常利用的是哈特曼波前传感器，如中国科学院光电技术研究所的61单元星体成像补偿系统，美国林肯实验室的SWAT系统，以及欧洲的Come-On系统都采用哈特曼波前传感器。但是，哈特曼波前传感器，通常采用微透镜阵列分割光束孔径，并将入射光聚焦到光电探测器(通常为CCD)的光敏靶面，或者通过一转像系统将微透镜的焦面光斑图象成像于光电探测器光敏靶面。这类哈特曼传感器的有以下缺点：微透镜阵列与CCD的耦合技术比较复杂，微透镜阵列的微透镜单元的焦距误差不一致会影响传感器精度，光子利用率和量子效率较低，因此难以对非常暗的天体目标进行有效的成像；测量前，必须用平行光束对哈特曼波前传感器进行定标，在系统中，必须保证哈特曼波前传感器子孔径布局与变形镜驱动器布局按照一定关系对应，否则会影响到控制算法乃至整个控制系统的稳定性，这也带来了调试难困难。更不能忽视的是，用于天文观测的高精度的哈特曼波前传感器的价格相当昂贵，而且哈特曼波前传感器的通用性很差，不同的星体成像自适应光学系统常需要不同的哈特曼传感器，很难批量化生产。

另外，在大气湍流特别严重的条件下使用这种典型自适应光学系统进行星体成像时，星体目标就不能再视为点目标，而必须作为扩展目标看待，因此，从星体目标来的光并不能等效为来自同一个点，而是来自一个个不同的区域。这些小区域可分别视为一个等晕区，所以从星体来的光束就会经历不同的大气湍流区域，因此所经受的波前相位和幅度畸变就会不同。然而，我们利用哈特曼波前传感器测量的却是这些具有不同点扩散函数的光束的集合，控制变形镜产生一个与这些光束的波前相位共轭的波前相位，补偿整体相位畸变。这种方式由于没有直接针对来自星体目标不同等晕区的光波分别进行共轭处理，难以得到接近衍射极限的星体目标像。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有的典型的星体目标成像补偿自适应光学系统价格昂贵，调试困难，在强的大气湍流背景下受非等晕误差影响严重，以及难以在弱光条件下对星体目标有效探测和成像的缺点，提供了一种调试方便，低成本，能有效消除信标非等晕误差，并且在弱光条件下也能对星体有效探测和成像的基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统。

本发明的技术解决方案是：基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，主要包括：接收望远镜系统、反射变形镜、分光镜、高速数字处理机、高压放大器、主控计算机、雪崩二级光管、像增强CCD相机，从星体目标来的光经过接收望远镜系统的主镜和次镜后，再被目镜变成平行或接近平行的光线，这束光线经过反射变形镜后，入射到分光镜上被分成两束，一束被透镜聚焦并入射到放置在透镜焦平面像增强CCD相机上，再经主控计算机内置的图像采集系统把像增强CCD相机上探测的图像信息传输到主控计算机上，供观测监控；另一束被聚焦透镜汇聚在其焦平面的雪崩二级光管上，把雪崩二级光管探测到的光子信号作为内置在高速数字处理机的控制算法要优化的目标函数，按照最大化目标函数的原则，高速数字处理机执行遗传控制算法，最后高压放大器把经过高速数字处理机迭代运算得到的最优的多路电压信号施加到反射变形镜上的各个驱动器上，控制反射变形镜产生与来自星体目标的光束波前共轭的波前，校正掉星体目标的光束波前的各种像差，此时在主控计算机监视器上就能够得到清晰的星体目标图像。

所述的遗传控制算法为一种具有全局寻优能力的遗传算法，实现如下：

(1)首先随机生成包含一定数量个体的种群(个体数量30-100)，本发明中每个个体分别对应作为谐振腔端镜的变形镜的一个面形，变形镜面形由变形镜后面驱动器上施加的电压值决定；

(2)初始化种群后，需要对种群中个体进行编码操作，编码可以通过二进制编码，也可以通过实数编码，编码后的个体称之为染色体。本发明采用实数编码的编码方式；

(3)编码后，计算每个镜面个体的对应的适应度，适应度是用来衡量种群中每个个体可能达到或接近于最优解的优良程度，个体适应度越大，就越逼近最优解，它被选出参与后期交叉操作与变异操作的概率就越大，本发明以雪崩二级光管探测到的光强信号作为遗传算法的要优化的适应度函数；

(4)在各个个体的适应度被计算出来以后，全局遗传算法根据与适应度成正比例的轮盘赌选择方式进行选择操作，接着再按照一定的交叉概率(0.5-0.99)以单点交叉的方式对种群中被选择出来的个体两两进行交叉操作，然后再按照一定变异概率(0.001-0.9)对种群中的部分个体本身进行变异操作。选择、交叉和变异操作是全局遗传控制算法的三个最主要的操作，它们一起决定了全局遗传控制算法的全局寻优性能和收敛能力；

(5)遗传算法每经过以上4个步骤执行一次，就会产生一个新的种群。遗传算法不断迭代执行以上4个步骤，直到算法满足预先设定的中止条件。

本发明的原理是：采用镀高反射膜系的反射变形镜作为固体激光器谐振腔的端镜，反射变形镜由遗传算法控制，把输出光束经过聚焦透镜聚焦在焦平面上，再把焦平面上探测到的信号作为遗传算法要优化的目标函数，使变形镜朝着让目标函数优化的方向产生相应的变形量。通过控制反射变形镜上各个驱动器的电压，改变变形镜的表面形状，产生相应地相位补偿量，补偿掉谐振腔中地各种像差，从而使谐振腔的结构发生变化，自适应地抑制高阶模式产生，而创造利于产生基模激光的谐振腔条件，输出光束质量良好地基模激光。

本发明的原理是：本发明在不需要利用人造信标光的前提下，利用星体目标本身发出的光作为信标光，以成像系统焦平面上的雪崩二极管为探测器件，实时探测入射到探测器上的信标光的光子信息；以光子信号作为系统控制算法，也即遗传算法的优化目标，利用高速数字处理机计算出变形镜补偿信标光中各种波前像差所需要的电压信号，再经过高压放大器放大，施加到变形镜的各个驱动器上，实时完成闭环校正，其中主控计算机既用来作为成像系统的监控设备，供观测成像效果，又用来运行管理高速数字处理机的软件，而遗传算法的计算则在高速数字处理机中完成。

本发明与现有技术相比有如下优点：

(1)基于直接波前探测技术的典型的星体目标成像补偿自适应光学系统在利用哈特曼波前传感器进行波前测量时需要经过波前相位分解、波前斜率计算、波前相位重构三大过程，计算过程比较繁琐，如图5所示，本发明采用的是基于像清晰化原理的自适应光学技术，是一种间接波前探测技术，利用雪崩二极管直接探测光子信号，再利用光子信号的强度信息进行闭环控制；因而回避了测量波前的繁琐过程；并且整个系统的造价也大为降低；

(2)已有的典型的星体目标成像补偿自适应光学系统如图4所示，系统中必须保证哈特曼波前传感器的位置与变形镜的位置成物像共轭关系放置。但是，在实际中，特别是在大型光学系统中，要精确确定出这两个共轭位置是特别困难甚至不可能的，本发明不需要测量波前相位，因而没有必要确保变形镜与探测器之间的共轭关系，大大简化了系统调整过程；

(3)本发明采用的雪崩二极管利用硅的高量子效率和雪崩内增益放大，相对于一般的以CCD靶面为成像载体的光电探测器，具有光能利用率高，能对弱光等级星体进行有效探测的优点；相对光电倍增管，本发明采用的雪崩二极管又具有量子效率较高的优点；

(4)本发明不需要采用人造信标光，结合雪崩二极管高量子效率和高灵敏度的优点，能直接利用成像星体目标自身作为信标，利用其自身发出的光作为信标光，这种方式可以消除采用人造信标光带来的非等晕误差，以及降低了采用人造信标所带来的困难和成本；

(5)本发明在焦点平面上雪崩二极管的前面设置一个孔径光阑，再把雪崩二极管所探测到的光子信号的强度信息作为系统优化函数，根据一定的度量指标，如果观测的扩展目标相对较大，就选择较小的光阑直径，反之如果观测的扩展目标相对较小，就选择较大的光阑直径，通过这样的方式有针对性地选择光阑的直径，可以有效地过消除来自星体目标不同等晕区的光波所带来的信标非等晕误差。这样就能够保证反射变形镜所产生的校正波前是与信标光波前完全共轭的，就能精确校正掉信标光中的像差，使星体目标能够高分辨率成像；

(6)本发明采用的反射变形镜为镀高反射率膜系的压电式反射变形镜，这种变形镜谐振频率高达10⁴Hz级，响应时间小于1毫秒，位移分辨率可以达到10nm量级，动态行程范围达到几个微米，它不仅能够校正低阶像差，也能校正高阶像差，这就克服了诸如双压电变形镜这类主动像差补偿器件空间分辨率低，难以校正高阶像差的缺点，也克服了其它一些被动的像差补偿元件，如相位共轭器件的调试困难，以及增加系统复杂性的缺点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所用的变形镜的结构图；

图3为本发明所采用的控制算法即遗传算法的流程图；

图4为现有星体成像补偿自适应光学系统的示意图；

图5为现有的哈特曼波前传感器测量和复原波前相位的过程。

具体实施方式

如图1所示，本发明由接收望远镜系统13、反射变形镜4、分光镜5、高速数字处理机8、高压放大器9、主控计算机12、雪崩二级光管7、像增强CCD相机11组成，来自待观测星体的光线，被望远镜系统13的主镜2接收到，次镜1将光线聚集在望远镜系统13的主镜2焦点前；然后光线穿过主镜2一个圆孔而聚焦在主镜2之后，再被反射望远镜系统13的目镜3重新变成平行或接近平行的光线，光线经过反射变形镜4后，入射到分光镜5上被分成两束，一束被透镜10聚焦并入射到放置在透镜10焦平面像增强CCD相机11上，再经主控计算机12内置的图像采集系统把像增强CCD相机上探测的图像信息传输到主控计算机12上，供观测监控，另一束被聚焦透镜6汇聚在其焦平面的雪崩二极管上7的，雪崩二极管7前面放置了一个可调整口径的孔径光阑14，孔径光阑14后雪崩二极管7探测到的光子信号的强度信息作为遗传算法的适应度函数，也作为遗传算法要优化的目标函数，按照最大化目标函数的原则，高速数字处理机8用来执行控制算法即遗传算法的程序。由于采用高速数字处理机专门作为算法的执行器件，系统带宽能够跟上像差变化的速度，因此该系统的实时性能够得到保证。最后高压放大器9把经过高速数字处理机8迭代运算得到的最优的多路电压信号施加到反射变形镜4上的各个驱动器上，控制反射变形镜4产生与来自星体目标的光束波前共轭的波前，校正掉星体目标的光束波前的各种像差。此时在主控计算机12监视器上就能够得到清晰的星体目标图像。

本发明中的主控计算机12用不仅用来运行管理高速数字处理机的软件还作为成像监控的显示设备。雪崩二级光管7具有低噪声、快响应、高灵敏度、高带宽、低造价的优点，对可见光和近红外光都能响应，能对弱光等级星体进行有效探测；在焦点平面上雪崩二极管7的前面设置一个孔径光阑14，再把雪崩二极管7所探测到的光子信号的强度信息作为系统优化函数。根据一定的度量指标，如果观测的扩展目标相对较大，就选择较小的光阑直径，反之如果观测的扩展目标相对较小，就选择较大的光阑直径，通过这样的方式有针对性地选择光阑的直径，可以有效地过消除来自星体目标不同等晕区的光波所带来的信标非等晕误差。其中，通常光阑14直径范围为几十微米到几个毫米之间。

高速数字处理机8由图像采集部分，控制运算部分，D/A转换部分组成，图像采集模块实时采集雪崩二级光管7测量到的光子数据，以采集到的光子信号的强度信息作为控制算法要优化的目标函数，控制运算部分高速迭代运行基于遗传算法的控制算法，能够实时得到使目标函数最优的数字电压信号；D/A转换部分再将数字电压信号转换为模拟信号，经过高压放大器9放大，施加到作为主要波前校正器件的反射变形镜1背后的各个驱动器上。用于像质诊断的像增强CCD相机11是在CCD靶面之前加上了像增强器，将图像增强后再耦合到CCD靶面上，能对弱光进行探测，且对可见光和近红外光都能响应。

如图2所示，本发明的反射变形镜4为镀高反射膜的连续镜面式的反射变形镜反射式变形镜，它主要由薄反射镜面41，压电陶瓷驱动器42，基板43和电极引线44组成。反射变形镜4的镜面变形是靠镜面背后的压电陶瓷驱动器43的推动产生的，采用的压电陶瓷驱动器43的位移分辨率很高，控制很方便：给压电陶瓷驱动器43施加电压，利用逆压电效应就可以产生位移。由于单片压电陶瓷片在数百伏的电压下也只能产生0.1～0.2微米的变形，所以，压电陶瓷驱动器43由很多压电陶瓷片叠加而成，各个陶瓷片在电路上是并联的而变形量是叠加的，这样就可以增大变形镜4的变形量。基板44主要用来支撑压电陶瓷驱动器43，多个压电陶瓷驱动器的一端与刚性基板44相连，另一端与薄镜面42相连，电极引线45连接在各个驱动器上，通过基板44上的通孔引出去，与高压放大器9相连。

本发明所使用的像清晰化自适应光学技术的原理是：不需要采用昂贵的波前传感器测量天体目标的波前误差，而是利用能反映波前误差信息的像清晰化指标作为衡量成像系统成像能力的品质因数，控制反射变形镜4校正波前误差，使品质因素达到或接近最佳值。设来自星体目标的光束相位为W1(r，θ)，经过反射变形镜4产生的补偿波前的相位为W2(r，θ)，r，θ是聚焦透镜6物平面上的极坐标，为了处理问题方便，把物平面半径归一化为1。根据傅立叶衍射理论，光电探测器上的光强信号可以表示为：

$F=I_0{\left|{\∫}_0^{2\mathrm{\π}}{\∫}_0^1\frac{1}{\mathrm{\π}}\exp (\mathrm{jW}1(r,\mathrm{\θ})-\mathrm{jW}2(r,\mathrm{\θ}))\mathrm{rdrd\θ}\right|}^2---\left(1\right)$

其中，I₀来自星体目标的信标光功率成正比的量， $j=\sqrt{-1},$

设A＝(a₁，a₂，...a_k，...a_n)，是用来表述来自星体目标的信标光光束波前的各阶泽尼克多项式系数，B＝(b₁，b₂，...b_k，...b_n)是反射变形镜4产生的波前相位的泽尼克多项式系数，由泽尼克多项式表达波前相位的方式有：

W1(r，θ)＝A.Zk(r，θ)                            (2)

W2(r，θ)＝B.Zk(r，θ)                            (3)

令C＝(c₁，c₂，...c_k，...c_n)＝A-B                  (4)

则(1)可写为：

$F=I_0{\left|{\∫}_0^{2\mathrm{\π}}{\∫}_0^1\frac{1}{\mathrm{\π}}\exp \left(j\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{c}_k{Z}_k(r,\mathrm{\θ})\right)\mathrm{rdrd\θ}\right|}^2---\left(5\right)$

由于泽尼克多项式具有正交性，当|C|比较小时，由泰勒展开定理有：

F≈l_o×exp(j(|C|)≈l_o×(1-|C|²)                   (6)

由(6)式可知，光电探测器即雪崩二极管7上探测到的光子数越多，光强信号F越大，就表明像差校正得越好。最理想的情况是|C|＝O，此时，反射变形镜4就能精确的产生一个与来自星体目标的光束波前共轭的波前，完全校正掉因大气湍流等因素引入的各种像差，使模糊的星体目标能够清晰的成像在主控计算机12的监视器上。

图3所示，本发明的遗传算法如下：

(1)遗传算法首先随机产生一个初始种群，种群包含一定数量(一般15-100)的反射变形镜4的面形个体的初始种群，每个个体分别对应变形镜的一个面形；

(2)初始化种群后对个体进行编码。由于实数编码的方法可以提高遗传算法的运算效率，改善遗传算法的复杂性，所以采取实数编码的方式对各个面型个体编码。各个个体可用下面的形式表示：

V_i＝[v₁v₂，...，v_n](i＝1，2，...，M)              (7)

其中，V_i表示种群中的一个镜面面型个体，对应于遗传算法的一个染色体，M表示种群的规模；v_j(j＝1，2，...n)是实数，代表的是反射变形镜1上所施加的电压值，在数学含义上，它们又分别对应遗传算法的一个基因位，取值在[v_minv_max]之间，v_min代表最小电压，v_max代表最大电压，n是变形镜上驱动器的个数；

(3)编码后，计算每个镜面个体的对应的适应度，以雪崩二极管7探测到的光子信号作为遗传算法的适应度函数，同时以该适应度函数作为遗传算法要优化的目标函数；

(4)在各个个体的适应度被计算出来以后，根据与适应度成正比例的轮盘赌选择方式进行选择操作，选择操作后，再按照一定的交叉概率(一般为0.5-0.99)以单点交叉的方式对种群中被选择出来的个体两两进行交叉操作交叉操作是遗传算法产生新个体的主要方式，本发明采用单点算术交叉的方式，它通过对父代的两个镜面面形个体发生互换部分基因的方式来产生新的个体，设要交叉的反射变形镜4的两个面型个体分别为V₁，V₂，则经过交叉产生的两个新面型个体为：

V₁’＝λ1.V₁+λ2.V₂                               (8)

V₂’＝λ1.V₂+λ2.V₁                               (9)

(8)，(9)中，参数λ1+λ2＝2且0＜λ1，0＜λ2；

交叉操作后进行变异操作，变异操作是决定遗传算法局部搜索能力的操作方式，它是产生新个体的辅助方式，本发明采用单点交叉非均匀变异的方式。具体实现方式如下：设某代进行变异的一个面型个体为V_i＝[v₁v₂，...，v_n]，变异位为V_k(k＝1，2，...n)，而经过变异后新个体为V_i’＝[v₁v₂，...，v_n]，则新基因位V_k’为：

V_k’＝V_k-Δ(t，V_k-V_min)                           (10)

(10)中，V_min是V_k可取的下限值，函数Δ(t，y)返回一个在[0，y]区间内的值，可用以下式子描述：

Δ(t，y)＝y.r(1-t/T)^a                             (11)

(11)中，r是个在[0，1]内的随机数，T是遗传算法总的迭代次数，t代表算法执行代数，a是个权重因子，由(11)可知，当t趋近于T时Δ(t，y)趋近于零。

(5)遗传算法每经过适应度计算、选择、交叉、变异4个遗传操作后就要判定一次算法是否达到终止条件，如果不满足终止条件，则进入到下一代重复迭代计算，再一次进行各种遗传操作；如果满足终止条件则结束算法。

Claims (9)

1、基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，其特征在于包括：接收望远镜系统(13)、反射变形镜(4)、分光镜(5)、高速数字处理机(8)、高压放大器(9)、主控计算机(12)、雪崩二级光管(7)、像增强CCD相机(11)，从星体目标来的光经过接收望远镜系统(13)的主镜(2)和次镜(1)后，再被目镜(3)变成平行或接近平行的光线，这束光线经过反射变形镜(4)后，入射到分光镜(5)上被分成两束，一束被透镜(10)聚焦并入射到放置在透镜(10)焦平面像增强CCD相机(11)上，再经主控计算机(12)内置的图像采集系统把像增强CCD相机上探测的图像信息传输到主控计算机(12)上，供观测监控；另一束被聚焦透镜(6)汇聚在其焦平面的雪崩二级光管(7)上，把雪崩二级光管(7)探测到的光子信号作为内置在高速数字处理机(8)的控制算法要优化的目标函数，按照最大化目标函数的原则，高速数字处理机(8)执行遗传控制算法，最后高压放大器(9)把经过高速数字处理机(8)迭代运算得到的最优的多路电压信号施加到反射变形镜(4)上的各个驱动器上，控制反射变形镜(4)产生与来自星体目标的光束波前共轭的波前，校正掉星体目标的光束波前的各种像差，此时在主控计算机(12)监视器上就能够得到清晰的星体目标图像。

2、根据权利要求1所述的基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，其特征在于：所述的反射变形镜(4)为镀高反射膜的连续镜面式的反射变形镜，其反射率超过99.9％。

3、根据权利要求1或2所述的基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，其特征在于：所述的反射变形镜(4)主要由薄反射镜面(41)，压电陶瓷驱动器(42)、基板(43)和电极引线(44)组成，基板(43)用来支撑压电陶瓷驱动器(42)，压电陶瓷驱动器(42)的一端与基板(13)相连，另一端紧靠在薄反射镜面(11)，电极引线(14)连接在各个压电陶瓷驱动器(12)上，通过基板(13)上的通孔引出去，与高压放大器(11)相连，为压电陶瓷驱动器(12)产生伸缩从而推动薄反射镜面(11)发生形变提供相应的电压。

4、根据权利要求3所述的基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，其特征在于：所述的压电陶瓷驱动器(43)由多片压电陶瓷片叠加而成，各个陶瓷片在电路上是并联的而变形量是叠加的。

5、根据权利要求1所述的基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，其特征在于：雪崩二极管(7)前面放置了一个可调整口径的孔径光阑(14)，选择光阑的直径，可以有效地过消除来自星体目标不同等晕区的光波所带来的信标非等晕误差。

6、根据权利要求1所述的基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，其特征在于：所述的遗传控制算法为一种具有全局寻优能力的遗传算法，实现如下：

(1)首先随机产生个体数量为15-100的初始种群，每个个体分别对应作为谐振腔端镜的变形镜的一个面形；

(2)初始化种群后，采用实数编码对种群中的个体进行编码；

(3)编码后，计算每个镜面个体的对应的适应度，以雪崩二级光管(7)探测到的光强信号作为遗传算法的要优化的适应度函数；

(4)在各个个体的适应度被计算出来以后，根据与适应度成正比例的轮盘赌选择方式进行选择操作，再按照交叉概率0.5-0.99以单点交叉的方式对种群中被选择出来的个体两两进行交叉操作，然后按照变异概率0.001-0.9对种群中的部分个体本身进行变异操作；

(5)遗传算法经过以上4个步骤执行一次，就会产生一个新的种群，每一个新的种群称为一代。遗传算法不断迭代执行以上4个步骤，直到算法中止条件满足。

7、根据权利要求1所述的基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，其特征在于：所述的高速数字处理机(8)由图像采集部分、控制运算部分及D/A转换部分组成，图像采集模块实时采集光电探测器测量到的光子数据，以采集到的数据作为控制算法要优化的目标函数，控制运算部分高速迭代运行基于遗传算法的控制算法，实时得到使目标函数最优的数字电压信号；D/A转换部分再将数字电压信号转换为模拟信号，经过高压放大器(8)放大，施加到作为主要波前校正器件的反射变形镜(1)背后的各个驱动器上。

8、根据权利要求1所述的基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，其特征在于：所述的用于像质诊断的像增强CCD相机是在CCD靶面之前加上了像增强器，将图像增强后再耦合到CCD靶面上，能对弱光进行探测，且对可见光和近红外光都能响应。

9、根据权利要求1所述的基于像清晰化原理的自适应光学星体目标成像系统，其特征在于：所述的主控计算机(12)既用来作为成像系统的监控设备，供观测成像效果，又用来运行管理高速数字处理机的控制算法。

Images