[發(fā)明專利]微光電視成像中的光暈仿真方法

在審

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• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN109308366A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顏馨
• 申請（專利權(quán)）人: 顏馨
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種微光電視成像中的光暈仿真方法，包括如下步驟：

(1)輸入強光源和光學透鏡、光電陰極、電子透鏡、微通道板、熒光屏這些構(gòu)成微光電視成像器件的標定參數(shù)，利用3Dmax軟件生成強光源和微光電視成像器件的三維模型，并將該三維模型導入基于OGRE的三維場景仿真程序中，生成微光三維場景；

(2)根據(jù)微光三維場景中的表面材質(zhì)反射率ρ和背景光的光照度E，以及強光源的光亮度L，計算光學透鏡表面的光亮度L_a(i，j)，其中(i，j)為光學透鏡表面面元的二維坐標；

(3)根據(jù)光學透鏡表面的光亮度L_a(i，j)，通過光電轉(zhuǎn)換計算光電陰極表面受到光照產(chǎn)生的電子數(shù)n(i，j)；

(4)根據(jù)能量守恒定律，計算光電陰極表面電子經(jīng)過電子透鏡到達微通道板時偏移距離s₁(i，j)

(4a)根據(jù)能量守恒定律，計算光電陰極表面電子經(jīng)過電子透鏡到達微通道板時的速度V₁(i，j)和該速度與電子透鏡法線的夾角θ₁(i，j)，通過如下公式計算：

V1(i，j)＝V02+2eume]]>

θ1(i，j)＝arctanV0sinθ0(V0cosθ0)2+2eume]]>

其中V₀、θ₀表示光電陰極表面產(chǎn)生電子的初始速度、初始角度，e表示單個電子的電荷量，m₀表示單個電子的質(zhì)量，u表示電子透鏡與微通道板間的工作電壓；

(4b)根據(jù)電子到達微通道板時的速度V₁(i，j)和該速度與電子透鏡法線的夾角θ₁(i，j)，通過能量守恒定律計算其到達微通道板時的偏移距離s_i(i，j)

s1(i，j)＝(V1(i，j)cosθ1(i，j)-V0cosθ0)meV0sinθ0Deu]]>

其中D表示電子透鏡與微通道板之間距離；

(5)根據(jù)微通道板散射理論，計算到達微通道板的電子經(jīng)過微通道板多次散射后產(chǎn)生的偏移距離s(i，j)；根據(jù)熒光屏像素點的二維分布，計算該偏移距離s(i，j)對應熒光屏的每個像素點位置(x，y)，并統(tǒng)計每個像素點位置所接收的電子數(shù)n_e(x，y)，其中(x，y)為熒光屏表面所有像素點的二維坐標；

(6)根據(jù)對應熒光屏的每個像素點位置所接收的電子數(shù)n_e(x，y)，通過熒光屏的電光轉(zhuǎn)換計算熒光屏上所有像素點的灰度值Gray(x，y)，這些灰度值在熒光屏表面的二維坐標中心點附近形成一種環(huán)狀分布，這種環(huán)狀分布即為光暈圖像，并輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微光電視成像中的光暈仿真方法，其中步驟(2)所述的計算光學透鏡表面的光亮度L_a(i，j)，通過如下公式計算：

La(i，j)＝ρ(LAcosθicosθj12+E)/π]]>

其中A表示強光源面積，θ_i表示微光三維場景中的表面面元法線與強光源在光學透鏡表面面元處的入射光線之間的夾角，θ_j表示強光源表面面元法線與強光源在光學透鏡表面面元處的入射光線之間的夾角，1表示強光源與光學透鏡表面之間的距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微光電視成像中的光暈仿真方法，其中步驟(3)所述的通過光電轉(zhuǎn)換計算光電陰極表面受到光照產(chǎn)生的電子數(shù)n(i，j)，計算公式如下：

n(i，j)＝π4(Dff)2La(i，j)τ&CenterDot；Sk]]>

其中D_f表示系統(tǒng)光學系統(tǒng)有效孔徑，f表示光學系統(tǒng)焦距，τ表示光學透鏡透過率，S_k表示光電陰極靈敏度。