| 致谢 | 第3-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第1章 综述 | 第16-32页 |
| 1.1 引言 | 第16-17页 |
| 1.2 自适应光学的基本原理及其发展历程 | 第17-22页 |
| 1.2.1 自适应光学的基本原理 | 第17-19页 |
| 1.2.2 自适应光学理论的发展 | 第19-21页 |
| 1.2.3 自适应光学技术的应用 | 第21-22页 |
| 1.3 太阳自适应光学的基本原理及其发展历程 | 第22-27页 |
| 1.3.1 太阳高分辨率观测 | 第22-23页 |
| 1.3.2 太阳自适应光学所面临的挑战 | 第23页 |
| 1.3.3 太阳自适应光学的发展历程 | 第23-24页 |
| 1.3.4 相关夏克-哈特曼波前传感技术简介 | 第24-25页 |
| 1.3.5 我国太阳自适应光学技术的发展 | 第25-27页 |
| 1.4 本文研究背景 | 第27-30页 |
| 1.4.1 波前误差提取算法 | 第27-29页 |
| 1.4.2 亚像素插值算法 | 第29-30页 |
| 1.4.3 不同分辨率的相关夏克-哈特曼波前传感器的测量精度研究 | 第30页 |
| 1.4.4 点源目标相关算法研究 | 第30页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第30-32页 |
| 第2章 太阳自适应光学波前传感器及相关算法介绍 | 第32-54页 |
| 2.1 相关夏克-哈特曼波前传感器的波前探测原理 | 第32-35页 |
| 2.1.1 相关夏克-哈特曼波前传感器的基本原理 | 第32-33页 |
| 2.1.2 泽尼克多项式波前复原法 | 第33-35页 |
| 2.2 图像匹配跟踪算法介绍 | 第35-42页 |
| 2.2.1 基于强度信息的匹配算法 | 第35-37页 |
| 2.2.1.1 谷本距离（Tanimoto Measure） | 第35页 |
| 2.2.1.2 绝对差中位数（Median of Absolute Differences） | 第35-36页 |
| 2.2.1.3 平方差中位数（Median of Square Differences） | 第36页 |
| 2.2.1.4 归一化平方范数（Normalized Square L2 Norm） | 第36-37页 |
| 2.2.2 基于梯度信息的匹配算法 | 第37-38页 |
| 2.2.2.1 随机符号变换法（Stochastic Sign Change） | 第37页 |
| 2.2.2.2 确定符号变换法（Deterministic Sign Change） | 第37-38页 |
| 2.2.2.3 肯德尔相关系数（Kendall's Tau） | 第38页 |
| 2.2.3 基于强度排序的匹配算法 | 第38-39页 |
| 2.2.3.1 斯皮尔曼秩相关系数（Spearman's Rho） | 第38-39页 |
| 2.2.3.2 增量符号距离（Incremental Sign Distance） | 第39页 |
| 2.2.3.3 等级距离（Rank Distance） | 第39页 |
| 2.2.4 其他类型匹配算法 | 第39-42页 |
| 2.2.4.1 最小比率法（Minimum Ratio） | 第39-40页 |
| 2.2.4.2 微分法（Differential Methods） | 第40-42页 |
| 2.3 太阳自适应光学中的相关算法 | 第42-46页 |
| 2.3.1 平方差算法（SDF） | 第43-44页 |
| 2.3.2 互相关因子算法（CCC） | 第44页 |
| 2.3.3 绝对差分算法（ADF）与绝对差分平方算法（ADF2） | 第44-45页 |
| 2.3.4 频域中的相关算法 | 第45-46页 |
| 2.3.4.1 频域中的协方差算法（CFF） | 第45-46页 |
| 2.3.4.2 相位相关法（Phase correlation） | 第46页 |
| 2.4 亚像素插值方法介绍 | 第46-52页 |
| 2.4.1 等角线插值（Equiangular line fitting） | 第47-49页 |
| 2.4.2 抛物线插值（Parabola interpolation） | 第49-51页 |
| 2.4.3 最小二乘法插值（Least square method） | 第51页 |
| 2.4.4 高斯曲线插值（Gauss interpolation） | 第51-52页 |
| 2.5 本章小结 | 第52-54页 |
| 第3章 互相关因子算法位移测量误差分析 | 第54-74页 |
| 3.1 互相关因子算法测量误差公式理论推导 | 第54-59页 |
| 3.2 任意采样条件下的测量误差公式 | 第59-65页 |
| 3.2.1 位移测量误差方差分母项化简 | 第60-62页 |
| 3.2.2 CCD中噪声大小 | 第62-63页 |
| 3.2.3 不同扩展目标对比度分布情况 | 第63页 |
| 3.2.4 互相关函数的半高半宽 | 第63-64页 |
| 3.2.5 不同对比度扩展目标的阈值选取 | 第64-65页 |
| 3.3 实验结果 | 第65-72页 |
| 3.3.1 参考图像选取 | 第66-68页 |
| 3.3.2 互相关函数偏移量计算结果 | 第68页 |
| 3.3.3 实际测量噪声RMS值 | 第68-69页 |
| 3.3.4 理论结果与实际结果比较 | 第69-72页 |
| 3.4 本章小结 | 第72-74页 |
| 第4章 绝对差分算法与绝对差分平方算法的测量误差比较及通用插值方法 | 第74-110页 |
| 4.1 ADF算法与ADF2算法测量误差比较分析 | 第74-83页 |
| 4.1.1 ADF算法与ADF2算法测量误差 | 第75-78页 |
| 4.1.2 太阳米粒图像模拟计算实验结果 | 第78-83页 |
| 4.1.2.1 图像数据说明及预处理 | 第78-80页 |
| 4.1.2.2 图像重采样率变化 | 第80-81页 |
| 4.1.2.3 判断准则 | 第81页 |
| 4.1.2.4 模拟计算结果 | 第81-83页 |
| 4.2 通用插值方法 | 第83-105页 |
| 4.2.1 通用插值曲线方法的理论及通式 | 第84-86页 |
| 4.2.2 通用插值曲线方法的物理含义 | 第86-89页 |
| 4.2.2.1 基于峰值横坐标误差绝对值的物理含义 | 第86-88页 |
| 4.2.2.2 基于曲线特征的物理含义 | 第88-89页 |
| 4.2.3 通用插值曲线方程近似分析 | 第89-98页 |
| 4.2.3.1 一阶泰勒公式近似 | 第91页 |
| 4.2.3.2 二阶泰勒公式近似 | 第91-94页 |
| 4.2.3.3 三阶泰勒公式近似 | 第94-96页 |
| 4.2.3.4 其他讨论及分析 | 第96-98页 |
| 4.2.3.5 小结 | 第98页 |
| 4.2.4 通用插值曲线方法应用 | 第98-105页 |
| 4.2.4.1 太阳米粒图像应用 | 第99-102页 |
| 4.2.4.2 点源高斯光斑应用 | 第102-105页 |
| 4.3 利用通用插值算法比较ADF与ADF2算法测量精度 | 第105-107页 |
| 4.4 本章小结 | 第107-110页 |
| 第5章 各相关算法测量精度比较分析 | 第110-124页 |
| 5.1 远场米粒图像下相关算法测量结果比较 | 第110-117页 |
| 5.1.1 实验数据和预处理 | 第111-112页 |
| 5.1.2 实验步骤和方法 | 第112-114页 |
| 5.1.3 相关算法实验结果分析比较 | 第114-117页 |
| 5.2 不同分辨率波前传感器下各相关算法测量结果分析 | 第117-123页 |
| 5.2.1 实验数据和预处理 | 第117-118页 |
| 5.2.2 实验步骤和方法 | 第118-121页 |
| 5.2.3 相关算法实验结果比较和判断 | 第121-123页 |
| 5.3 本章小结 | 第123-124页 |
| 第6章 用于点源目标位置估计的相关算法与质心算法研究 | 第124-142页 |
| 6.1 质心算法介绍 | 第125-127页 |
| 6.1.1 传统质心算法（Center of Gravity） | 第125-126页 |
| 6.1.2 去阈值质心算法（Threshold Center of Gravity） | 第126页 |
| 6.1.3 加权质心算法（Weighted Center of Gravity） | 第126-127页 |
| 6.1.4 四象限算法（Quad Cell） | 第127页 |
| 6.2 光斑模型定义 | 第127-131页 |
| 6.2.1 圆形孔径光斑模型分析 | 第128-129页 |
| 6.2.2 方形孔径光斑模型分析 | 第129-130页 |
| 6.2.3 高斯光斑模型分析 | 第130-131页 |
| 6.3 高斯光斑下质心算法测量误差 | 第131-135页 |
| 6.3.1 传统质心算法测量误差 | 第132页 |
| 6.3.2 去阈值质心算法测量误差 | 第132-133页 |
| 6.3.3 加权质心算法测量误差 | 第133-134页 |
| 6.3.4 四象限算法测量误差 | 第134-135页 |
| 6.4 高斯光斑下相关算法测量误差 | 第135-138页 |
| 6.4.1 光子噪声下相关函数测量误差 | 第136页 |
| 6.4.2 读出噪声下相关函数测量误差 | 第136-138页 |
| 6.5 室内采集点源目标实验结果 | 第138-141页 |
| 6.5.1 实验原理及步骤 | 第138-139页 |
| 6.5.2 理论结果和实验结果 | 第139-141页 |
| 6.6 本章小结 | 第141-142页 |
| 第7章 结论及展望 | 第142-148页 |
| 7.1 论文的主要研究内容及结论 | 第142-144页 |
| 7.2 论文的创新工作 | 第144-145页 |
| 7.3 不足之处及下一步工作展望 | 第145-148页 |
| 参考文献 | 第148-158页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第158页 |
