[發明專利]基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統及成像方法有效
| 申請號： | 201610288823.8 | 申請日： | 2016-05-04 |
| 公開（公告）號： | CN105807289B | 公開（公告）日： | 2017-12-15 |
| 發明（設計）人： | 陳輝;樂明楠;徐卓 | 申請（專利權）人： | 西安交通大學 |
| 主分類號： | G01S17/89 | 分類號： | G01S17/89;G01S7/481 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司61200 | 代理人： | 陸萬壽 |
| 地址： | 710049 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 預置 調制 光源 高速 計算 關聯 成像 系統 方法 | ||
1.基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統，其特征在于，包括：
光源(1)；
用于將光源(1)發出的光進行隨機強度調制，形成在自由空間強度隨機漲落分布的光場的電光調制器陣列調制系統(2)；
用于探測電光調制器陣列調制系統(2)形成的光場經目標待測物體(3)反射或透射后所得的總光強，并轉化為和總光強相關的電信號的單點光強探測器(5)；
用于獲取電信號并進行放大，得到總光強值強度漲落信息的數據采集模塊(6)；
以及用于控制電光調制器陣列調制系統(2)與數據采集模塊(6)間的數據同步，之后進行關聯計算得到目標待測物體(3)圖像的數據同步與處理模塊(7)。
2.根據權利要求1所述的基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統，其特征在于，光源(1)采用激光器。
3.根據權利要求1所述的基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統，其特征在于，電光調制器陣列調制系統(2)為N×N二維電光調制器陣列組成，其中N≥2；且電光調制器單元采用鈮酸鋰電光調制器、磷酸二氫鉀電光調制器、磷酸二氫銨電光調制器或者鉭酸鋰電光調制器。
4.根據權利要求1所述的基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統，其特征在于，目標待測物體(3)和單點光強探測器(5)之間設置有透鏡(4)。
5.根據權利要求1所述的基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統，其特征在于，單點光強探測器(5)采用光電倍增管、光電二極管或光電導器件。
6.根據權利要求1所述的基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統，其特征在于，所述數據采集模塊(6)由前置轉換放大電路與數據采集卡組成。
7.根據權利要求5所述的基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統，其特征在于，數據采集卡含有能夠通過外部的同步信號來觸發采集操作進行的觸發采集端口。
8.基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統的成像方法，其特征在于，包括以下步驟：
(a)光源(1)照射到電光調制器陣列調制系統(2)上；
(b)電光調制器陣列調制系統(2)在數據同步與處理模塊(7)的驅動和控制下載入預置隨機圖，并調制光源(1)發出的光，形成空間漲落隨機的強度分布光場；
(c)電光調制器陣列調制系統(2)的出射光經目標待測物體(3)反射或透射到透鏡(4)并匯聚到單點光強探測器(5)上；
(d)單點光強探測器(5)探測到總光強值并轉換成與總光強值正相關的電流信號；
(e)數據采集模塊(6)接收電流信號并轉化為電壓信號，同時進行信號放大，得到總光強值漲落信息；
(f)由數據同步與處理模塊(7)控制電光調制器陣列調制系統(2)與數據采集模塊(6)之間的數據同步，關聯計算后得到待測目標待測物體(3)的圖像。
9.根據權利要求8所述的基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統的成像方法，其特征在于，所述數據采集模塊(6)由前置轉換放大電路與數據采集卡組成，其中，前置轉換放大電路將電流信號轉化為電壓信號，同時進行信號放大；數據采集卡通過以等于電光調制器陣列調制系統(2)頻率的速率連續性采集放大后的電壓信號。
10.根據權利要求8所述的基于預置可調制光源的高速計算關聯成像系統的成像方法，其特征在于，步驟(f)中的關聯計算采用如下公式：
G(x，y)＝<(Si-<Si>)Pi(x，y)>
其中G(x，y)為待測目標待測物體(3)的圖像，<>表示對N次測量取系綜平均值，Pi(x，y)為載入到電光調制器陣列調制系統(2)中的第i個隨機圖的強度分布，Si為單點光強探測器(5)探測得到的對應于Pi(x，y)的總光強值。
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