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得到37项zernike系数后如何复现波前图

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  • TA的每日心情

    2024-11-5 10:14
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    [LV.4]偶尔看看III

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    发表于 2024-10-28 14:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
    如何通过37项系数计算波前图,python或者matlab有代码吗
    发帖求助前要善用【论坛搜索】功能,那里可能会有你要找的答案;
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  • TA的每日心情

    2024-6-4 13:31
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    发表于 2024-10-28 14:52 | 显示全部楼层
    直接在ZEMAX里面加载一个面型就可以了,选择泽妮可系数就好了
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  • TA的每日心情

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     楼主| 发表于 2024-10-28 15:31 | 显示全部楼层
    kangsirui 发表于 2024-10-28 14:52
    直接在ZEMAX里面加载一个面型就可以了,选择泽妮可系数就好了

    如果用代码呢,比如用python如何通过这37项系数复现波前
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  • TA的每日心情
    难过
    2024-11-4 21:25
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    发表于 2024-10-28 16:11 | 显示全部楼层

    # Python代码实现Zernike 37项系数重建波前图
    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    from scipy.special import factorial

    def zernike_radial(n, m, rho):
        R = np.zeros_like(rho)
        for k in range((n - abs(m)) // 2 + 1):
            R += rho**(n - 2 * k) * ((-1)**k * factorial(n - k)) /
                  (factorial(k) * factorial((n + abs(m)) // 2 - k) * factorial((n - abs(m)) // 2 - k))
        return R

    def zernike_polynomial(n, m, rho, theta):
        if m > 0:
            return zernike_radial(n, m, rho) * np.cos(m * theta)
        elif m < 0:
            return zernike_radial(n, -m, rho) * np.sin(-m * theta)
        else:
            return zernike_radial(n, m, rho)

    def wavefront_from_zernike(coefficients, grid_size=100):
        x = np.linspace(-1, 1, grid_size)
        y = np.linspace(-1, 1, grid_size)
        X, Y = np.meshgrid(x, y)
        rho = np.sqrt(X**2 + Y**2)
        theta = np.arctan2(Y, X)
       
        wavefront = np.zeros_like(X)
        zernike_map = [
            (0, 0), (1, -1), (1, 1), (2, 0), (2, -2), (2, 2), (3, -1), (3, 1), (3, -3), (3, 3),
            (4, 0), (4, -2), (4, 2), (4, -4), (4, 4), (5, -1), (5, 1), (5, -3), (5, 3), (5, -5),
            (5, 5), (6, 0), (6, -2), (6, 2), (6, -4), (6, 4), (6, -6), (6, 6), (7, -1), (7, 1),
            (7, -3), (7, 3), (7, -5), (7, 5), (7, -7), (7, 7)
        ]
        for i, (n, m) in enumerate(zernike_map[:len(coefficients)]):
            wavefront += coefficients[i] * zernike_polynomial(n, m, rho, theta)
       
        wavefront[rho > 1] = np.nan
        return wavefront

    coefficients = np.random.randn(37)  # 随机生成37项Zernike系数
    wavefront = wavefront_from_zernike(coefficients)

    plt.imshow(wavefront, extent=[-1, 1, -1, 1], cmap='jet')
    plt.colorbar()
    plt.title('Wavefront Reconstruction from Zernike Coefficients')
    plt.xlabel('X')
    plt.ylabel('Y')
    plt.show()

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     楼主| 发表于 2024-10-30 10:16 | 显示全部楼层
    Oliver0401 发表于 2024-10-28 16:11
    # Python代码实现Zernike 37项系数重建波前图
    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt

    您好,我用了你这个代码,为什么我复现出的和zemax画的有差别,大约图像旋转了90度

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    发表于 2024-11-1 11:01 | 显示全部楼层
    Kazami 发表于 2024-10-30 10:16
    您好,我用了你这个代码,为什么我复现出的和zemax画的有差别,大约图像旋转了90度
    ...

    应是坐标问题,旋转一下应该就可以
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