[發(fā)明專利]基于壓縮感知和條紋相機原理的超高速壓縮攝影裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710244844.4
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107205103B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設計）人: 曹烽燕;楊承帥;楊巖;孫真榮;張詩按
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225
• 代理公司: 31215 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種基于壓縮感知和條紋相機原理的超高速壓縮攝影裝置，其特征在于，該裝置包括第一透鏡（1）、第二透鏡（2）、第三透鏡（3）、分束器（4）、第一空間光調(diào)制器（5）、第二空間光調(diào)制器（6）、第一平面鏡（7）、第二平面鏡（8）、第三平面鏡（9）、第四平面鏡（10）、內(nèi)置CCD的條紋相機（11）及解碼器（12），所述第一透鏡（1）與分束器（4）光路連接；分束器（4）一路與第一空間光調(diào)制器（5）、第二透鏡（2）、第一平面鏡（7）依次光路連接；分束器（4）另一路與第二空間光調(diào)制器（6）、第三透鏡（3）、第二平面鏡（8）依次光路連接；第一平面鏡（7）與第三平面鏡（9）光路連接；第二平面鏡（8）與第四平面鏡（10）光路連接；第三平面鏡（9）、第四平面鏡（10）分別連接內(nèi)置CCD的條紋相機（11）；內(nèi)置CCD的條紋相機（11）連接解碼器（12）；其中：

所述第一平面鏡（7）、第三平面鏡（9）與第二平面鏡（8）、第四平面鏡（10）分別改變光路方向，將光反射進入內(nèi)置CCD的條紋相機（11）中；

高速動態(tài)場景先由第一透鏡（1）成像，然后到達分束器（4）形成兩路光路；兩路光路一路經(jīng)由第一空間光調(diào)制器（5）進行編碼后再進入第二透鏡（2），另一路經(jīng)由第二空間光調(diào)制器（6）進行編碼后進入第三透鏡（3）；第一平面鏡（7）和第三平面鏡（9）將第一條光路中從第一空間光調(diào)制器（5）出來的光信息通過反射使其進入條紋相機（11），第二平面鏡（8）和第四平面鏡（10）將另一條光路中從第二空間光調(diào)制器（6）出來的光信息進行方向改變也使其進入條紋相機（11）；條紋相機（11）對不同時刻進入的編碼后的圖景進行縱向位置移動，最后壓縮成像在CCD相機的顯示屏上；再由解碼器（12）接受來自CCD上的編碼壓縮后的二維數(shù)據(jù)圖像，反演重構(gòu)出含有高速動態(tài)過程的三維數(shù)據(jù)（x-y-t）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝影裝置，其特征在于，所述分束器（4）分出的兩條光路的總光程相等。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝影裝置，其特征在于，所述分束器（4）滿足反射和透射的兩路光輻射的能量相同，即50%的光被反射，50%的光被透射。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝影裝置，其特征在于，所述第二空間光調(diào)制器（6）放置在第一透鏡（1）的像平面上，第一空間光調(diào)制器（5）根據(jù)反射光路的光程，放置在等效的像平面上；所述第一空間光調(diào)制器（5）及第二空間光調(diào)制器（6）對不同時刻的圖像信息進行編碼。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝影裝置，其特征在于，所述內(nèi)置CCD的條紋相機（11）接收來自第三平面鏡（9）、第四平面鏡（10）反射的光，并在內(nèi)置CCD相機獲得一個時間偏移的二維圖像，該圖像為單次曝光時間內(nèi)的若干幅圖像的疊加像。