[實(shí)用新型]熱光關(guān)聯(lián)非定域阿貝成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720938874.0
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN207164378U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高祿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
• 主分類號: G02B27/46
• 分類號: G02B27/46;G02B26/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 龍禮妹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及熱光關(guān)聯(lián)非定域“鬼”成像和空間光信息處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種熱光關(guān)聯(lián)非定域阿貝成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

經(jīng)典的阿貝成像所利用的光源是激光光源，在此成像系統(tǒng)中要求利用空間相干熱光源，在系統(tǒng)中放置一個狹縫作為簡易的濾波器，可以過濾物體的空間頻譜信息，從而得到一定方向上的物體的像。

阿貝成像原理在現(xiàn)今工程設(shè)計上有諸多應(yīng)用，例如θ調(diào)制和圖像加密等能夠?qū)D像進(jìn)行有意識的處理從而得到特定圖像。而傳統(tǒng)的阿貝成像機(jī)制中物體、透鏡和狹縫在同一光路，在應(yīng)用中受到很大的限制。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供熱光關(guān)聯(lián)非定域阿貝成像系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的物體、透鏡和狹縫在同一光路，并且要求利用相干光源等在應(yīng)用中受到很大的限制的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的熱光關(guān)聯(lián)非定域阿貝成像系統(tǒng)，其包括：激光器、毛玻璃、分束器(或者分束鏡)、成像透鏡、濾波器、第一圖像探測器、第二圖像探測器以及計算機(jī)；

所述激光器發(fā)出激光光束照射在所述毛玻璃上，所述毛玻璃用于將所述激光光束轉(zhuǎn)變成非相干光束；

所述分束器設(shè)置在所述非相干光束的光路上，用于將所述非相干光束按照光強(qiáng)均分為第一光束和第二光束；

所述第一光束的光路為第一光路(或稱取樣光路)；

所述第二光束的光路為第二光路(或稱參考光路)；

所述第一光路上依次設(shè)置有待測物體和所述第一圖像探測器；

所述第二光路上依次設(shè)置有所述成像透鏡、所述濾波器和所述第二圖像探測器；

所述計算機(jī)分別與所述第一圖像探測器和第二圖像探測器連接，用于同步采集所述第一光束和所述第二光束的圖像信息并進(jìn)行關(guān)聯(lián)測量和計算得到待測物體的像。

本實(shí)用新型利用激光相干光束照射旋轉(zhuǎn)的毛玻璃獲得在空間上有強(qiáng)度漲落分布的非相干熱光源，并最終通過計算機(jī)關(guān)聯(lián)測量和計算得到待測物體的像，即獲得阿貝成像的效果。在實(shí)際應(yīng)用中非相干光源更具有普遍性，更容易獲取。本實(shí)用新型解除了傳統(tǒng)阿貝成像對光源相干性的要求，大大拓寬了阿貝成像空間濾波的應(yīng)用范圍。

進(jìn)一步地，所述毛玻璃可轉(zhuǎn)動地設(shè)置，毛玻璃持續(xù)轉(zhuǎn)動用于將所述激光光束轉(zhuǎn)變成在空間上有強(qiáng)度漲落分布的所述非相干光束。

進(jìn)一步地，所述激光器為氦氖激光發(fā)生器。

進(jìn)一步地，所述毛玻璃通過電機(jī)帶動繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步地，所述激光器與所述毛玻璃之間的光路上設(shè)置有兩個偏振片，兩個所述偏振片在通光方向上間隔設(shè)置用于調(diào)整所述激光光束的強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，所述偏振片與所述毛玻璃之間的光路上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述激光光束截面大小的擴(kuò)束透鏡。

其中，擴(kuò)束透鏡可以擴(kuò)大激光光束橫截面大小。

進(jìn)一步地，所述毛玻璃與所述分束器之間的光路上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述非相干光束橫截面大小的光闌。

通過調(diào)節(jié)光闌，可以調(diào)節(jié)阿貝成像系統(tǒng)成像的分辨率。光闌越大，探測器探測面上的散斑尺寸越小，系統(tǒng)的分辨率越高。

進(jìn)一步地，所述分束器為非偏振分束器。

進(jìn)一步地，所述濾波器設(shè)置在所述成像透鏡的后焦平面上。

進(jìn)一步地，所述濾波器為狹縫。

進(jìn)一步地，所述待測物體緊貼靠在所述第一圖像探測器上。

進(jìn)一步地，所述激光器產(chǎn)生的激光光束經(jīng)反射鏡反射后進(jìn)入并通過所述偏振片。

其中，所述待測物體為具有空間結(jié)構(gòu)分布的任意透光物體，例如為待測光柵等。

本實(shí)用新型公開的一種熱光關(guān)聯(lián)非定域阿貝成像系統(tǒng)，將待測光柵等待測物體和成像透鏡分別置于兩個子光路(第一光路和第二光路)中，并將狹縫等濾波器放置于成像透鏡的后焦平面，測量時，分別對待測光柵等待測物體的信息進(jìn)行了橫向和豎向的濾波，即將狹縫等濾波器垂直放置或者水平放置，來獲得濾波過后的圖像。與傳統(tǒng)的濾波相比，本實(shí)用新型具有非定域性，可操作性強(qiáng)，利用非相干熱光源等特點(diǎn)，所得的圖像真實(shí)地反映了物體一維方向上的信息。

另外，本實(shí)用新型還公開了一種采用上述成像系統(tǒng)的熱光關(guān)聯(lián)非定域阿貝成像方法，其具體包括如下步驟：

步驟一，激光器產(chǎn)生的激光光束照射毛玻璃，所述毛玻璃持續(xù)旋轉(zhuǎn)，利用毛玻璃的轉(zhuǎn)動將所述激光光束轉(zhuǎn)變成為在空間有強(qiáng)度漲落分布的非相干光束；

步驟二，非相干光束通過分束器后按照光強(qiáng)均分為第一光束和第二光束；

步驟三，所述計算機(jī)同步采集所述第一光束和所述第二光束的圖像信息并進(jìn)行關(guān)聯(lián)測量和計算得到待測物體的像。