Universitat Politècnica de Catalunya. Doctorat en Intel·ligència Artificial
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciències de la Computació
Barcelona Supercomputing Center
Universitat Politècnica de Catalunya. KEMLG - Grup d'Enginyeria del Coneixement i Aprenentatge Automàtic
2020
A classical closed-loop adaptive optics system with a Shack-Hartmann wavefront sensor (WFS) relies on a center of gravity approach to process the WFS information and an integrator with gain to produce the commands to a Deformable Mirror (DM) to compensate wavefront perturbations. In this kind of systems, noise in the WFS images can propagate to errors in centroids computation, and thus, lead the AO system to perform poorly in closed-loop operations. In this work, we present a deep supervised learning method to denoise the WFS images based on convolutional denoising autoencoders. Our method is able to denoise the images up to a high noise level and improve the integrator performance almost to the level of a noise-free situation.
Peer Reviewed
Postprint (author's final draft)
Conference report
English
Àrees temàtiques de la UPC::Informàtica::Intel·ligència artificial::Aprenentatge automàtic; Machine learning; Optical data processing; Autoencoder; Machine learning in AO; Noise; Processament òptic de dades; Aprenentatge automàtic
International Society for Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE)
https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11448/2576242/Denoising-wavefront-sensor-image-with-deep-neural-networks/10.1117/12.2576242.full
Open Access
E-prints [72987]