Softwarová podpora pro Shack-Hartmannův senzor vlnoplochy
Title Alternative:Software support for Shack-Hartmann wavefront sensor
Loading...
Date
2012
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Cílem této diplomové práce bylo navrhnout a realizovat v prostředí MATLAB programový balík pro měření vlnoplochy Shack-Hartmannovým senzorem, kde se spotdiagram, někdy též označovaný jako hartmanngram snímá pro co největší možnou přesnost metody pomocí kamery s vysokým rozlišením opatřené moderním CMOS senzorem. Diplomová práce je rozčleněna do tří částí. V první části je řešena problematika týkající se rekonstrukce vlnoplochy pomocí ortonormálních Zernikových polynomů a její analytické vyjádření pomocí těchto polynomů. Základními vstupními daty pro rekonstrukci vlnoplochy je posunutí spotů ve spotdiagramu v závislosti na pozici spotů dokonalé rovinné vlnoplochy, která je dána parametry mikročočkového pole Shack-Hartmannova senzoru. Dále jsou v této části stručně popsány omezení Shack-Hartmannovy metody, vyjádření chyb rekonstruované vlnoplochy a postupy obrazového zpracování spotdiagramu. Druhá část práce se zabývá popisem a možnostmi ovládání kamery uEye v prostředí MATLAB s využitím rozhraní ActiveX. V poslední části diplomové práce je provedeno měření části sférické vlnoplochy s využitím grafického uživatelského rozhraní (GUI), které pracuje na základě zmiňovaného programového balíku. Pomocí tohoto měření je možné ověřit správnost naprogramovaného kódu. Tato část obsahuje dokumentaci měření kvality optické soustavy.
The aim of this thesis was to make a graphic user interface for measure laser wavefront by Shack-Hartmann sensor. The output of the Shack-Hartmann sensor is spotdiagram or hartmangram in other words. The spotdiagram is taken by digital camera with high resolution CMOS sensor. The thesis is divided into three parts. The first part solves problems about wavefront reconstruction using orthonormal Zernike polynomials and analytical formularization of wavefront by Zernike polynomials. The basic input data for wavefront reconstruction are spots shift in spotdiagram depending on the position of perfect planar wavefront spots. The perfect planar wavefront is given by the lenslet array parameters of the Shack-Hartmann sensor. Next, this part describes the limitation of the Shack-Hartmann method, the expression of the reconstructed wavefront errors and spotdiagram image processing procedures. The second part deals the description and the possibilities of control uEye camera in MATLAB using ActiveX interface. A spherical wavefront measurement was realized using graphical user interface (GUI) application, that is based on the above mentioned software package. The measurement was done for verification of complete software package. This part also includes results from a measurement of the optical system quality.
The aim of this thesis was to make a graphic user interface for measure laser wavefront by Shack-Hartmann sensor. The output of the Shack-Hartmann sensor is spotdiagram or hartmangram in other words. The spotdiagram is taken by digital camera with high resolution CMOS sensor. The thesis is divided into three parts. The first part solves problems about wavefront reconstruction using orthonormal Zernike polynomials and analytical formularization of wavefront by Zernike polynomials. The basic input data for wavefront reconstruction are spots shift in spotdiagram depending on the position of perfect planar wavefront spots. The perfect planar wavefront is given by the lenslet array parameters of the Shack-Hartmann sensor. Next, this part describes the limitation of the Shack-Hartmann method, the expression of the reconstructed wavefront errors and spotdiagram image processing procedures. The second part deals the description and the possibilities of control uEye camera in MATLAB using ActiveX interface. A spherical wavefront measurement was realized using graphical user interface (GUI) application, that is based on the above mentioned software package. The measurement was done for verification of complete software package. This part also includes results from a measurement of the optical system quality.
Description
katedra: MTI; přílohy: CD; rozsah: 59 s
Subject(s)
matlab, zernikovy polynomy, shack-hartmann, spotdiagram, obraz, vlnoplocha, gui, ueye, matlab, zernike polynomials, shack-hartmann, spotdiagram, image, wavefront, gui, ueye