空间光通信光斑中心网格化BP神经网络定位方法

作者：刘天赐; 董科研^*; 张博; 宋延嵩; 梁宗林; 李金旺; 王岩柏; 张雷; 闫纲琦; 胡文一

来源：中国激光, 2023, 1-14.

• 光通信
• 光斑目标
• 最大熵阈值方法
• 中心定位
• 神经网络

大气信道对光通信系统中光斑能量的影响，使其呈现非理想高斯分布的时变状态，难以准确定位光斑中心位置，降低了光通信系统的稳定精度。为了解决以上问题，提出了一种光斑中心网格化神经网络定位算法。首先，将粗跟踪检测到的光斑进行感兴趣区域提取，通过最大熵阈值方法进行图像分割，然后，将分割图像进行网格单元划分，分别计算各个网格单元的有效响应面积，最后，将各个网格的有效响应面积序列输入预训练的BP神经网络，预测得到准确的光斑中心位置坐标。实验结果表明：本文方法的绝对误差均方根值和标准差的平均值仅为质心算法的70.11%和77.80%，圆拟合法的52.27%和65.73%。本文算法能够准确定位光斑的中心位置，有效抑制大气信道对光斑中心定位精度的影响。

• 单位
  长春理工大学