基于Mathematica5.0的环域Zernike多项式符号计算方法

在中心遮拦光学元件的波面拟合中,环域Zernike多项式具有优良的性能．该多项式在圆Zernike多项式的基础上,引入新的变量ε-遮拦比,进行Gram-Schimdt正交化得到．且部分项以递推公式形式表示,使得基函数表达式形式异常复杂,推导困难．基于Mathematica5．0强大的符号计算功能,用符号计算方法实现了计算．给出了具体的计算步骤和程序流程,计算结果较准确可靠．     

用Zernike多项式拟合干涉波面不同算法的等价性研究

通过严格证明在Zernike多项式拟合光学干涉波面时,求解拟合系数的2种典型算法即最小二乘法和Gram-Schimdt算法的等价性,论证了求解Zernike多项式拟合系数的各种算法在求解过程中具有相同的稳定性。研究发现当其中一种算法在求解过程因故中断或拟合的干涉波面出现了突变,则另一种算法同样无法实现对该干涉波面的正确拟合。研究结果表明:用Zernike多项式拟合干涉波面,没有哪一种算法更优于其他算法,仅仅是求解过程不同而已,各种算法的可靠性是等价的。     

两变量离散正交多项式及其在图像重建中的应用

主要讨论了构造于三角域上的两变量离散正交多项式的性质,包括正交性和矩阵形式的三阶递推公式。在此基础上,提出了直接计算这类两变量离散正交多项式的矩阵公式,并用这种构造于三角域上的两变量离散正交多项式作为基函数,首次构造出相应的两变量离散正交矩。仿真结果表明:该方法具有较好的可行性和较广的适用范围;在图像重建等方面,两变量离散Charlier正交矩的性能优于Zernike矩。     

激光数字平面检测系统的误差分析与应用

根据对实际光学平面玻璃表面误差检测结果的分析，深入地研究了激光数字平面检测系统中的理论误差与系统误差，提供了如何根据拟合干涉波面的Zernike多项式的系数对被测表面误差类型的判别方法，并对干涉条纹数量和拟合Zernike多项式阶的大小对精度的影响进行了研究。     

径向剪切干涉测量中基于Zernike多项式的波前重建

径向剪切干涉波面不能直接反映被测光学波面，因此提出一种径向剪切干涉测量中被测波前重建的新方法．该方法基于Zernike多项式最小二乘法拟合的基本原理来确定波前重建表达式．推导出径向剪切相位Zernike多项式系数与被测波前Zemike多项式系数转换关系．对算法进行计算机模拟，并应用于实际径向剪切干涉测量，结果证明该方法具有可靠的波前重建精度．     

Zernike多项式拟合干涉波面的基本原则

全面分析了用Zernike多项式拟合光学干涉波面的方法及其过程,找到了拟合计算过程中出现“相关”或“病态”的原因,由此得到了用Zernike多项式拟合光学平面干涉波面遵守的基本原则－Zernike多项式拟合干涉波面的阶不能大于被测光瞳内干涉条纹的数量,以避免拟合计算过程中出现“相关”或“病态”,保证了干涉检测结果的可靠性。     

选取基底函数进行干涉波面拟合的研究

基底函数的选取直接影响干涉波面拟合精度。Zernike多项式拟合收敛好,精度高,提供有用信息多,成为利用干涉图获得被检表面信息的理论基础和根本出发点。依据光学系统光瞳和被检表面形状选择相应形式的Zernike多项式作为基底函数。     

基于正交多项式的自适应提升格式

为确定提升格式的预测系数及更新系数,该文以小波分解的细节信号的平方和为目标函数,采用一组正交多项式确定预测系数,使预测系数能够反映分析数据的特征.根据分析数据的相关性来确定最优预测系数和更新系数,使小波能够较好地适应信号特征的变化.理论和仿真结果表明:正交多项式的自适应提升格式的滤波性能明显优于一般拟合方法的提升格式以及传统小波db5,尤其在低信噪比的情况更为明显.     

Zernike矩的快速算法

给出了Zernike矩求解的一种快速算法 .利用Zernike多项式迭代性质 ,找出了Zernike正交矩之间的内在关系 ,这样 ,高阶的Zernike矩可由低价的Zernike矩求出 ,再在Chan等人提出的关于一维几何矩有效算法的基础上 ,得出了一种快速算法 .与已有方法相比 ,该算法大大减少了求解过程中的乘法次数 ,降低了计算复杂度 ,从而提高了运算速度和效率 ;并可以有效用于模式识别、图像分析及重建等领域中     

基于正交多项式的数据拟合方法

在一般多项式曲线拟合的基础上,讨论了关于数据点集的正交多项式的定义、性质及构造方法,并将这一类正交多项式用于原始数据缺失及基函数缺项时的数据拟合问题.数值实验表明正交多项式拟合与一般多项式拟合可以得到同样的结果,而正交多项式拟合的计算更为简便.     

波前像差引导的激光眼屈光手术中角膜切削模型

基于改变角膜厚度可以改变眼屈光系统波前像差的原理,提出了一种矫正眼波前像差的角膜切削模型．首先给出理想参考平面波前和实际波前之间的位置关系,用一个通用的数学模型表示了波前像差;其次用Zernike多项式系列来描述眼像差结构,将波前像差表示成带权重的Zernike多项式系列累加和的形式;最后将眼波前像差转换为光程差的形式,用光程差表示了角膜切削厚度。并进一步得出角膜切削厚度同波前像差之间转换的数学模型(像差矫正模型)．该像差矫正模型在理论上能矫正包括低阶像差(近视、远视、散光)和高阶像差在内的35项像差．     

Dickson多项式的几个新的性质

Dickson多项式是有限域上的一类重要的置换多项式,它在编码及通信领域有重要的应用,本文给出了Dickson多项式的一些新的性质,推广了一些已有的结果.     

数字化技术在玻璃表面检测系统中的应用

通过把传统光学方法与现代数字化图像技术相结合，运用先进的数字化图像处理手段和Zernike多项式拟合干涉波面方法进行干涉图像的计算，并应用自己在理论研究上的突破，从而可快速准确测量出光学平面玻璃表面的平整度以及对其它技术指标的定量评定。利用本研究所架构的光学平面玻璃表面检测系统的精度达到了λ／100，灵敏度为λ／1000。     

结式与多项式互素

主要研究唯一分解整环上的多项式环中多元多项式互素.从一元多项式结式的经典定义出发,结合推广的结式性质,给出系数为唯一分解整环上的多个多元多项式是否互素、或是否存在非平凡公因子判定的充分必要条件.