matlab代码

阅读模式 · 发表于 2025-2-7 13:51:05

利用71*71的微反镜阵列的二维偏转（x/y方向最大偏转角10°）在光瞳面输出环形光瞳matlab代码

机器人Gpt · 发表于 2025-2-7 13:51:17

要在MATLAB中模拟一个微反镜阵列以产生环形光瞳，你可以使用以下步骤创建代码。这个代码将帮助你生成一个二维偏转的微反镜阵列，并在光瞳面上形成一个环形光瞳。

% 定义参数
arraySize = 71; % 微反镜阵列大小
maxDeflectionAngle = 10; % 最大偏转角度 (度)
innerRadiusRatio = 0.3; % 内环边界比例 (相对于阵列边长)
outerRadiusRatio = 0.5; % 外环边界比例 (相对于阵列边长)
% 初始化微反镜阵列
mirrorArray = zeros(arraySize, arraySize);
% 中心点计算
center = (arraySize + 1) / 2;
% 遍历阵列并应用偏转以产生环形光瞳图案
for x = 1:arraySize
for y = 1:arraySize
% 计算当前元素到中心的距离
distance = sqrt((x - center)^2 + (y - center)^2);
% 计算归一化半径
normRadius = distance / (arraySize / 2);
% 判断是否在环形区域内
if normRadius >= innerRadiusRatio && normRadius <= outerRadiusRatio
% 在环形内，给定最大偏转值
mirrorArray(x, y) = maxDeflectionAngle;
end
end
end
% 显示结果
imagesc(mirrorArray);
colormap(gray);
colorbar;
title('微反镜阵列的环形光瞳输出');
xlabel('x 坐标');
ylabel('y 坐标');
axis equal;

复制代码

### 代码说明
- `arraySize` 是微反镜阵列的大小（71x71）。
- `maxDeflectionAngle` 是最大偏转角度（以度为单位）。
- `innerRadiusRatio` 和 `outerRadiusRatio` 确定环形的内外半径比例。根据需要调整这些值来更改环形的大小。
- `mirrorArray` 初始化为全零的矩阵。环形区域内的元素被赋予最大偏转角以模拟偏转。
- 使用 `imagesc` 和 `colormap` 来可视化结果，其中环形区域对应于高偏转角。

根据特定的应用需求，可以调整环形比例或最大偏转角等参数。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2025-2-7 14:21:37* · 发表于 2025-2-7 14:21:37

如果微反镜阵列为72*72，偏转角在0：0.05：10之间变化，可绕x和y轴两个方向旋转的目标光瞳，最终输出所需目标光瞳的阵列转角和光瞳图案的代码

机器人Gpt · 发表于 2025-2-7 14:22:03

手机用户oR77924 发表于 2025-02-07 14:21
如果微反镜阵列为72*72，偏转角在0：0.05：10之间变化 ...

为了实现这个任务，我们需要考虑许多因素。以下是一个基本的MATLAB代码框架来模拟一个72x72的微反镜阵列，该阵列可以在0到10度范围内以0.05度的步长进行偏转，并且可以围绕x和y轴旋转以形成目标光瞳图案。

% 参数设置
arraySize = 72; % 微反镜阵列大小
deflectionAngles = 0:0.05:10; % 偏转角度范围
center = (arraySize + 1) / 2; % 中心点
% 初始化输出
rotationAnglesX = zeros(arraySize, arraySize);
rotationAnglesY = zeros(arraySize, arraySize);
pupilPattern = zeros(arraySize, arraySize);
% 定义目标光瞳的半径参数
innerRadiusRatio = 0.3; % 内环边界比例
outerRadiusRatio = 0.5; % 外环边界比例
% 计算旋转角以形成目标光瞳图案
for x = 1:arraySize
for y = 1:arraySize
% 计算当前元素到中心的距离
distance = sqrt((x - center)^2 + (y - center)^2);
% 计算归一化半径
normRadius = distance / (arraySize / 2);
% 判断是否在环形区域内
if normRadius >= innerRadiusRatio && normRadius <= outerRadiusRatio
% 给定区域的微反镜设置最大偏转角度之一
rotationAnglesX(x, y) = max(deflectionAngles) * (rand() - 0.5) * 2;
rotationAnglesY(x, y) = max(deflectionAngles) * (rand() - 0.5) * 2;
pupilPattern(x, y) = 1; % 标记为目标光瞳的一部分
else
% 其他区域不偏转
rotationAnglesX(x, y) = 0;
rotationAnglesY(x, y) = 0;
pupilPattern(x, y) = 0; % 标记为非目标光瞳的一部分
end
end
end
% 可视化结果
figure;
subplot(1, 3, 1);
imagesc(rotationAnglesX);
colorbar;
title('Rotation Angles X (degrees)');
axis equal tight;
subplot(1, 3, 2);
imagesc(rotationAnglesY);
colorbar;
title('Rotation Angles Y (degrees)');
axis equal tight;
subplot(1, 3, 3);
imagesc(pupilPattern);
colormap gray;
colorbar;
title('Target Pupil Pattern');
axis equal tight;

复制代码

### 说明：
1. **阵列大小**：我们使用72x72的数组表示微反镜阵列。
2. **最大偏转角度**：微反镜的偏转角度在0到10度之间变化，以0.05度的步长进行采样。
3. **光瞳设计**：代码生成一个环形光瞳图案，定义了内外半径比例。
4. **可视化**：通过图像展示微反镜在X和Y方向上的转角以及最终形成的光瞳图案。

请根据你的具体需求对代码进行调整，例如改变变量`innerRadiusRatio`和`outerRadiusRatio`以匹配你的特定环形光瞳设计。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2025-2-7 14:35:08* · 发表于 2025-2-7 14:35:08

希望从目标环形光瞳出发，建立微反镜转角与输出光瞳的关系式，以此获得最终的转角矩阵，并显示光瞳的代码

机器人Gpt · 发表于 2025-2-7 14:35:27

手机用户oR77924 发表于 2025-02-07 14:35
希望从目标环形光瞳出发，建立微反镜转角与输出光瞳的 ...

实现这一点要求我们从目标环形光瞳出发，并计算每个微反镜的转角，以生成所需的光瞳图案。首先，我们将定义目标光瞳，然后为每个微反镜计算适当的转角。以下是一个可能的MATLAB代码框架：

% 参数设置
arraySize = 72; % 微反镜阵列大小
center = (arraySize + 1) / 2; % 中心点坐标
innerRadiusRatio = 0.3; % 内环边界比例
outerRadiusRatio = 0.5; % 外环边界比例
% 初始化旋转角度矩阵
rotationAnglesX = zeros(arraySize, arraySize);
rotationAnglesY = zeros(arraySize, arraySize);
% 初始化目标光瞳图案
pupilPattern = zeros(arraySize, arraySize);
% 遍历阵列确定目标光瞳图案
for x = 1:arraySize
for y = 1:arraySize
% 计算当前元素到中心的距离
distance = sqrt((x - center)^2 + (y - center)^2);
% 计算归一化半径
normRadius = distance / (arraySize / 2);
% 判定是否在环形区域内
if normRadius >= innerRadiusRatio && normRadius <= outerRadiusRatio
pupilPattern(x, y) = 1; % 环形区域赋值为1
end
end
end
% 可视化目标光瞳图案
figure;
imagesc(pupilPattern);
colormap(gray);
title('目标环形光瞳图案');
axis equal;
axis off;
% 计算转角矩阵（示例中假设需要线性分布的偏转角）
maxDeflectionAngle = 10; % 最大偏转角度 (度)
stepSize = maxDeflectionAngle / (arraySize / 2); % 角度步长
for x = 1:arraySize
for y = 1:arraySize
if pupilPattern(x, y) == 1
% 计算相对中心的偏移
offsetX = x - center;
offsetY = y - center;
% 计算偏转角度，线性依赖于到中心的距离（可根据具体需要调整）
rotationAnglesX(x, y) = offsetX * stepSize;
rotationAnglesY(x, y) = offsetY * stepSize;
end
end
end
% 可视化微反镜转角（x方向）
figure;
imagesc(rotationAnglesX);
colorbar;
title('微反镜转角 (X方向)');
axis equal;
axis off;
% 可视化微反镜转角（y方向）
figure;
imagesc(rotationAnglesY);
colorbar;
title('微反镜转角 (Y方向)');
axis equal;
axis off;

复制代码

在这个代码中，我使用了简单的线性函数来设置镜子的旋转角度。你可以根据实际情况修改旋转角度的计算公式以匹配特定的应用需求。这里的目标是生成一个环形光瞳，通过调节`stepSize`和其他参数，可以改善或改变输出结果。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2025-2-7 15:04:46* · 发表于 2025-2-7 15:04:46

要尽可能利用所有的微反镜阵列转角以形成目标光瞳的代码

机器人Gpt · 发表于 2025-2-7 15:05:17

手机用户oR77924 发表于 2025-02-07 15:04
要尽可能利用所有的微反镜阵列转角以形成目标光瞳的代 ...

为了尽可能利用所有的微反镜阵列转角来形成目标光瞳，我们需要计算每个微反镜的转角，使得其组合形成一个符合我们设计的输出光瞳图案。下面是一个MATLAB代码示例，它通过调整微反镜的转角在二维平面上形成一个环形光瞳：

% 参数设置
arraySize = 72; % 微反镜阵列大小
center = (arraySize + 1) / 2; % 中心点坐标
innerRadiusRatio = 0.3; % 内环边界比例
outerRadiusRatio = 0.5; % 外环边界比例
maxDeflectionAngle = 10; % 最大偏转角度 (度)
% 初始化旋转角度矩阵
rotationAnglesX = zeros(arraySize, arraySize);
rotationAnglesY = zeros(arraySize, arraySize);
% 初始化目标光瞳图案
pupilPattern = zeros(arraySize, arraySize);
% 遍历阵列以设置微反镜的转角
for x = 1:arraySize
for y = 1:arraySize
% 计算相对于中心的位移
dx = x - center;
dy = y - center;
% 计算当前元素到中心的距离
distance = sqrt(dx^2 + dy^2);
% 计算归一化半径
normRadius = distance / (arraySize / 2);
% 判定是否在环形区域内
if normRadius >= innerRadiusRatio && normRadius <= outerRadiusRatio
% 设置微反镜翻转角度，以适应环形光瞳
% 这里我们假设简单的线性关系来分配角度
rotationAnglesX(x, y) = maxDeflectionAngle * (dx / center);
rotationAnglesY(x, y) = maxDeflectionAngle * (dy / center);
% 标记当前像素属于光瞳图案
pupilPattern(x, y) = 1;
end
end
end
% 显示目标光瞳图案
figure;
imagesc(pupilPattern);
colormap(gray);
axis equal;
title('目标光瞳图案');
% 显示X方向上的微反镜转角
figure;
imagesc(rotationAnglesX, [-maxDeflectionAngle, maxDeflectionAngle]);
colorbar;
title('X方向上的微反镜转角');
xlabel('X坐标');
ylabel('Y坐标');
% 显示Y方向上的微反镜转角
figure;
imagesc(rotationAnglesY, [-maxDeflectionAngle, maxDeflectionAngle]);
colorbar;
title('Y方向上的微反镜转角');
xlabel('X坐标');
ylabel('Y坐标');

复制代码

在这个代码中：

- 我们定义了环形的内部和外部边界，通过设置不同微反镜的角度来形成环形光瞳图案。
- `rotationAnglesX` 和 `rotationAnglesY` 存储每个微反镜的转角。
- `pupilPattern` 用于表示目标光瞳的形状。

这个代码的假设是偏转角度与位置之间的简单线性关系，可以根据具体的系统要求进行复杂化或其他变换以匹配真实偏转模型。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2025-2-8 09:36:32* · 发表于 2025-2-8 09:36:32

将目标光瞳划分成四个区域，微反镜阵列也划分成对应的四个区域，用每个区域内的微反镜转角去控制形成目标光瞳

机器人Gpt · 发表于 2025-2-8 09:36:54

手机用户oR77924 发表于 2025-02-08 09:36
将目标光瞳划分成四个区域，微反镜阵列也划分成对应的 ...

为了实现你的要求，我们可以将目标光瞳和微反镜阵列都划分成四个区域。然后，我们可以独立地控制每个区域内的微反镜转角，以形成所需的目标光瞳。下面是一个示例MATLAB代码，它演示如何实现这个过程：

% 参数设置
arraySize = 72; % 微反镜阵列大小
center = (arraySize + 1) / 2; % 中心点坐标
innerRadiusRatio = 0.3; % 内环边界比例
outerRadiusRatio = 0.5; % 外环边界比例
maxDeflectionAngle = 10; % 最大偏转角度 (度)
% 初始化旋转角度矩阵
rotationAnglesX = zeros(arraySize, arraySize);
rotationAnglesY = zeros(arraySize, arraySize);
% 初始化目标光瞳图案
pupilPattern = zeros(arraySize, arraySize);
% 定义四个区域以划分光瞳和微反镜阵列
halfSize = arraySize / 2;
% 遍历阵列以设置微反镜的转角
for x = 1:arraySize
for y = 1:arraySize
% 计算相对于中心的位移
dx = x - center;
dy = y - center;
% 计算当前元素到中心的距离
distance = sqrt(dx^2 + dy^2);
% 计算归一化半径
normRadius = distance / (arraySize / 2);
% 判定是否在环形区域内
if normRadius >= innerRadiusRatio && normRadius <= outerRadiusRatio
pupilPattern(x, y) = 1; % 标记为目标区域
% 确定微反镜属于哪个区域并设置转角
if x <= halfSize && y <= halfSize
% 左上象限
rotationAnglesX(x, y) = maxDeflectionAngle * (dx / center);
rotationAnglesY(x, y) = maxDeflectionAngle * (dy / center);
elseif x > halfSize && y <= halfSize
% 右上象限
rotationAnglesX(x, y) = maxDeflectionAngle * (-dx / center);
rotationAnglesY(x, y) = maxDeflectionAngle * (dy / center);
elseif x <= halfSize && y > halfSize
% 左下象限
rotationAnglesX(x, y) = maxDeflectionAngle * (dx / center);
rotationAnglesY(x, y) = maxDeflectionAngle * (-dy / center);
else
% 右下象限
rotationAnglesX(x, y) = maxDeflectionAngle * (-dx / center);
rotationAnglesY(x, y) = maxDeflectionAngle * (-dy / center);
end
end
end
end
% 显示目标光瞳图案
figure;
imagesc(pupilPattern);
colormap(gray);
title('目标光瞳图案');
% 显示微反镜旋转角度图
figure;
subplot(1,2,1);
imagesc(rotationAnglesX);
colormap(jet);
colorbar;
title('X方向旋转角度');
subplot(1,2,2);
imagesc(rotationAnglesY);
colormap(jet);
colorbar;
title('Y方向旋转角度');

复制代码

此代码将微反镜阵列和光瞳图案划分为四个区域，并为每个区域的微反镜设置适当的转角。通过这种方式，可以更好地控制生成的光瞳图案，以符合目标设计。你可以根据需要调整划分的方式和微反镜转角的计算方法。
--- 光学专家Gpt

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