一种适用于扩展目标倾斜跟踪的系统及方法

1.一种适用于扩展目标倾斜跟踪的系统，其特征在于，包括倾斜反射镜、波前倾斜传感器和数据处理控制模块以及倾斜镜驱动器；所述倾斜反射镜用于将入射光反射到所述波前倾斜传感器，通过所述波前倾斜传感器获取待测图像信号；数据处理控制模块用于执行如下第一迭代步骤：利用质心算法，计算所述待测图像信号的第一波前倾斜误差；根据所述第一波前倾斜误差生成第一控制信号，并发送给倾斜镜驱动器；倾斜镜驱动器根据所述第一控制信号控制倾斜镜运动，以对入射光信号进行初步校正；直至初步校正后图像的波前残差满足设定要求；在经过所述第一迭代步骤处理使得初步校正后图像的波前残差满足设定要求后，数据处理控制模块还用于执行如下第二迭代步骤：获取目标图像的模板与初步校正后的图像，利用图像匹配算法，确定所述目标在所述初步校正后的图像中的位置，并基于预先标定位置，计算第二波前倾斜误差；并基于所述第二波前倾斜误差，生成第二控制信号，并将所述第二控制信号发送给倾斜镜驱动器；倾斜镜驱动器根据所述第二控制信号控制倾斜镜运动，实现二次校正。 2.如权利要求1所述的适用于扩展目标倾斜跟踪的系统，其特征在于，所述数据处理控制模块包括第一数据处理控制模块和第二数据处理控制模 块 ，所述倾斜镜驱动器包括第一倾斜镜驱动器和第二倾斜镜驱动器；所述第一数据处理控制模块用于执行所述第一迭代步骤，将所述第一控制信号发送给所述第一倾斜镜驱动器；所述第一倾斜镜驱动器根据所述第一控制信号控制倾斜镜运动；直至初步校正后图像的波前残差满足设定要求；所述第二数据处理控制模块用于执行所述第二迭代步骤；将所述第二控制信号发送给所述第二倾斜镜驱动器，所述第二倾斜镜驱动器根据所述第二控制信号控制倾斜镜运动。 3.如权利要求1或2所述的适用于扩展目标倾斜跟踪的系统，其特征在于，所述数据处理控制模块用于利用如下质心算法公式(1)和(2)：计算待测图像信号对应的实际质心坐标位置，其中X和Y分别为所求质心的横坐标和纵坐标，I ij 为各像素灰度，X i 和Y j 分别为对应点的横坐标和纵坐标；将所述实际质心坐标位置与预先设定质心坐标位置进行比较，得到所述待测图像信号的第一波前倾斜误差。 4.如权利要求3所述的适用于扩展目标倾斜跟踪的系统，其特征在于，所述数据处理控制模块用于计算所述实际质心坐标位置与预先设定质心坐标位置之间的质心偏移量，得到所述待测图像信号的第一波前倾斜误差。 5.如权利要求3所述的适用于扩展目标倾斜跟踪的系统，其特征在于，所述数据处理控制模块用于利用如下图像匹配算法公式(3)或(4)：计算所述目标图像的模板T(s,t)，与所述初步校正后的图像S(i+s-1,j+t-1)各区域的误差D(i，j)；选择误差值最小的D(i，j)，作为所述目标在所述初步校正后的图像中的所在位置。 6.一种适用于扩展目标倾斜跟踪的方法，其特征在于，包括：获取待测图像信号，并执行如下第一迭代步骤：利用质心算法，计算所述待测图像信号的第一波前倾斜误差；根据所述第一波前倾斜误差生成第一控制信号，通过控制倾斜镜运动，以对入射光信号进行初步校正；直至初步校正后图像的波前残差满足设定要求；在经过所述第一迭代步骤处理使得初步校正后图像的波前残差满足设定要求后，执行如下第二迭代步骤：获取目标图像的模板与初步校正后的图像，利用图像匹配算法，确定所述目标在所述初步校正后的图像中的位置，并基于预先标定位置，计算第二波前倾斜误差；并基于所述第二波前倾斜误差，生成第二控制信号，通过控制倾斜镜对所述待测图像信号进行二次校正。 7.如权利要求6所述的适用于扩展目标倾斜跟踪的方法，其特征在于，所述利用质心算法，计算所述待测图像信号的第一波前倾斜误差包括：利用如下质心算法公式(5)和(6)：计算待测图像信号对应的实际质心坐标位置，其中X和Y分别为所求质心的横坐标和纵坐标，I ij 为各像素灰度，X i 和Y j 分别为对应点的横坐标和纵坐标；将所述实际质心坐标位置与预先设定质心坐标位置进行比较，得到所述待测图像信号的第一波前倾斜误差。 8.如权利要求7所述的适用于扩展目标倾斜跟踪的方法，其特征在于，所述将所述实际质心坐标位置与预先设定质心坐标位置进行比较，得到所述待测图像信号的第一波前倾斜误差包括：计算所述实际质心坐标位置与预先设定质心坐标位置之间的质心偏移量，得到所述待测图像信号的第一波前倾斜误差。 9.如权利要求6所述的适用于扩展目标倾斜跟踪的方法，其特征在于，所述获取目标图像的模板包括：在执行所述第二迭代步骤的过程中，选取上一迭代周期处理校正后的待测图像信号中选择图像作为所述目标图像的模板。 10.如权利要求6-9任一项所述的适用于扩展目标倾斜跟踪的方法，其特征在于，所述利用图像匹配算法，确定所述目标在所述初步校正后的图像中的位置包括：利用如下图像匹配算法公式(7)或(8)：计算所述目标图像的模板T(s,t)，与所述初步校正后的图像S(i+s-1,j+t-1)各区域的误差D(i，j)；选择误差值最小的D(i，j)，作为所述目标在所述初步校正后的图像中的所在位置。