Моделирование многоэлементных изображающих систем с кольцевой диафрагмой

Texto integral

Обоснование. В последнее время наблюдается тенденция к минимизации изображающих систем. Уменьшение габаритов некоторых видов систем ограничено законами оптики, однако в случаях, когда необходимо поместить изображающую систему на микродроне или когда ее размер не должен значительно превосходить размер регистрирующей матрицы, целесообразно использовать дифракционную оптику. У дифракционных линз есть ряд преимуществ — малый вес, малые габариты, однако есть и недостатки, такие как хроматические аберрации и малая дифракционная интенсивность.

Цель — провести моделирование матричного гиперспектрометра, размеры которого будут достаточно маленькими.

Методы. Моделирование производится путем трассировки лучей через матричный гиперспектрометр, на основе кольцевой изображающей системы с гармонической линзой. Схематично фазовая функция представлена на рис. 1, а.

Рис. 1. Схематичный вид фазовой функции матричного гиперспектрометра 2×2 (а), восстановленные нейронными сетями и исходный спектры (б)

Лучи, которые испускает точечный источник света, проходят через моделируемый гиперспектрометр и попадают на регистрирующую матрицу. Каждая кольцевая изображающая система имеет три гармоники в видимом световом диапазоне, которые фокусирует на регистрирующую матрицу. Однако выходной спектр нуждается в корректировке, которую могут осуществлять нейронные сети.

Результаты. Предложен вид гиперспектрометра, который состоит из матрицы кольцевых изображающих систем с гармонической линзой. Такой подход позволит существенно уменьшить габариты гиперспектрометра. Нейронные сети прямого распространения позволят восстанавливать полученный спектр до исходного. Полученные результаты ошибки представлены в табл. 1.

Таблица 1. Среднеквадратичная ошибка на тестовой выборке

Выводы. Предложенный подход может существенно уменьшить габариты гиперспектрометров. Предложенные нейронные сети могут восстанавливать полученный спектр с ошибкой не более 0,002741.

Sobre autores

Autor responsável pela correspondência
Email: vfrzse4@yandex.ru

студент, группа 6232, институт информатики и кибернетики

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares

Ação

1. JATS XML

Baixar

2. Рис. 1. Схематичный вид фазовой функции матричного гиперспектрометра 2×2 (а), восстановленные нейронными сетями и исходный спектры (б)

Baixar (354KB)

Metadados