Repository of the Academy's Library

On-chip hullámfront érzékelés és processzálás parallel implementációja = Parallel implementation of on-chip wavefront sensing and processing

Radványi, András and Mező, György and Tőkés, Szabolcs and Török, Levente (2010) On-chip hullámfront érzékelés és processzálás parallel implementációja = Parallel implementation of on-chip wavefront sensing and processing. Project Report. OTKA.

[img]
Preview
PDF
61965_ZJ1.pdf

Download (192Kb)

Abstract

Turbulens közeg által okozott dinamikus aberrációk méréséhez hullámfront szenzorokra van szükség, melyekben találkozik a fejlett fényérzékelő tömbök technológiája és a nagysebességű valós idejű feldolgozás, amit párhuzamos, szenzor közeli eszközökkel lehet teljesíteni. Három módszert vizsgáltunk: 1. Analóg és digitális processzálással is rendelkező, celluláris architektúrát használó, párhuzamos processzálásra képes - programozható szenzorhoz (Eye-Ris) illesztettünk egy lencse mátrixot (Shack-Hartmann szenzor, SH). Erre eszközre korrelációs hullámfront mérő algoritmust készítettünk. Ugyan az eszközön elérhető felbontás nem túl nagy, de magán a chip-en párhuzamosan futó algoritmus következtében igen nagy sebesség érhető el. 2. A speciális, nagysebességű és felbontású CMOS szenzort (SH) egy nagy teljesítményű FPGA eszközzel egészítettük ki, ami a szenzor kontrol funkcióján kívül a szükséges processzálásokat is elvégzi nagy párhuzamossággal. Az eszköz hullámfront korrigáló egysége egy nagysebességű LCOS mikro-megjelenítő, aminek a kontrol funkcióit is a beépített FPGA látja el. Ílymódon sokkal nagyobb sebesség érhető el, mint más hasonló, ma hozzáférhető eszközzel. 3. A térbeli fázistolás-interferometrián alapuló (FINCH) eljárás lényege, hogy a hullámfrontról egyszerre több önmagával képzett, nulla úthossz különbségű interferogrammot veszünk fel különböző fázistolásokkal (0, pi/2, pi, 3pi/2). Ekkor a hullámfront fázisa egyszerűen (elemi algebrai műveletekkel) meghatározható. | To measure and compensate dynamic aberrations caused by turbulent media wavefront sensors using high end area scan technology and high speed, parallel, close-to-sensor, real time processing are applied. We have developed three methods: 1. We applied a new, mixed mode cellular array sensor-computer device, which combines analog and digital parallel processing capabilities with on chip sensors (Eye-Ris). We attached to the sensory elements a lens array (Shack-Hartmann sensor, SH) and developed an appropriate, parallel, on chip correlation based wavefront sensor algorithm. Although the achievable resolution is constrained, but due to its analog, parallel processing capabilities very high speed was accessible. 2. A high speed, high resolution CMOS sensor (SH) is combined with a FPGA, which in addition to the sensor control function can fulfill the required processing with high parallelism. This device has a wavefront corrector unit, an LCOS micro display, which in accordance with the measured wavefront distortions can compensate it at a very high speed. This device outperforms any contemporary counterparts in resolution, speed, noise and price. 3. A fast wavefront sensor method based on spatial phase shifting interferometry (FINCH), applying measurements of several zero path length difference interferograms with different phase shifts (0, p/2, p, 3p/2). From these smaller resolution interferograms the wavefront can be reconstructed using only elementary algebra.

Item Type: Monograph (Project Report)
Uncontrolled Keywords: Elektronikus Eszközök és Technológiák
Subjects: T Technology / alkalmazott, műszaki tudományok > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering / elektrotechnika, elektronika, atomtechnika
Depositing User: Mr. Andras Holl
Date Deposited: 07 Sep 2010 14:30
Last Modified: 30 Nov 2010 11:41
URI: http://real.mtak.hu/id/eprint/2591

Actions (login required)

View Item View Item