[發(fā)明專利]基于波前校正的透云霧成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810332710.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108594429B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊雷;周錦松;景娟娟;李雅燦;魏立冬;何曉英;馮蕾;付錫祿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院光電研究院
• 主分類號(hào): G02B27/00
• 分類號(hào): G02B27/00
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于波前校正的透云霧成像方法，包括：通過(guò)調(diào)制空間光調(diào)制器對(duì)云霧破壞的波前進(jìn)行校正，再后配透鏡與探測(cè)器實(shí)現(xiàn)點(diǎn)光源物點(diǎn)成像，此時(shí)該點(diǎn)發(fā)出的波面已經(jīng)被恢復(fù)；由于光學(xué)記憶效應(yīng)，該點(diǎn)附近一定范圍內(nèi)的點(diǎn)所發(fā)出的光波也得到了不同程度的校正，從而實(shí)現(xiàn)透云霧成像。該方法相比傳統(tǒng)的方法，不需要任何的先驗(yàn)知識(shí)就可以透過(guò)云霧清晰成像，適用環(huán)境廣泛，具有廣泛的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于波前校正的透云霧成像方法。

背景技術(shù)

光學(xué)遙感已經(jīng)在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但由于云霧的影響使得相當(dāng)部分的光學(xué)遙感圖像模糊不清，無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。云、霧、霾都屬于大氣氣溶膠，直徑在10^-3μm至30μm之間，與光學(xué)波長(zhǎng)相近。

光在云霧中傳播時(shí)很容易發(fā)生散射，由于散射的存在導(dǎo)致原始信息的部分丟失以及信息序列的擾亂，使得遙感圖像模糊甚至看不見(jiàn)。能夠在有散射介質(zhì)存在的條件下成像是人們一直期望得到的能力；然而，傳統(tǒng)的光學(xué)成像技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)透云霧成像。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于波前校正的透云霧成像方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于波前校正的透云霧成像方法，包括：

通過(guò)調(diào)制空間光調(diào)制器對(duì)云霧破壞的波前進(jìn)行校正，再后配透鏡與探測(cè)器實(shí)現(xiàn)點(diǎn)光源物點(diǎn)成像，此時(shí)該點(diǎn)發(fā)出的波面已經(jīng)被恢復(fù)；由于光學(xué)記憶效應(yīng)，該點(diǎn)附近一定范圍內(nèi)的點(diǎn)所發(fā)出的光波也得到了不同程度的校正，從而實(shí)現(xiàn)透云霧成像；

所述波前是指波在介質(zhì)中傳播時(shí)，某一時(shí)刻開(kāi)始位移的質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的面。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，通過(guò)采用基于波前校正技術(shù)的散射成像技術(shù)以及光學(xué)記憶效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)透過(guò)云霧成像；該方法可以透過(guò)云霧實(shí)時(shí)成像，相比傳統(tǒng)的方法，不需要任何的先驗(yàn)知識(shí)就可以透過(guò)云霧清晰成像，適用環(huán)境廣泛，具有廣泛的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的透射式透云霧成像系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的反射式透云霧成像系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于波前校正的透云霧成像方法，通過(guò)采用基于波前校正的散射成像技術(shù)以及光學(xué)記憶效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)透過(guò)云霧成像。

由于云霧內(nèi)部包含大量尺寸和分布極不規(guī)則的小顆粒，光波入射后與這些顆粒多次碰撞，使形成的次級(jí)子波發(fā)生一定程度相位延遲，導(dǎo)致出射波面極其不規(guī)則。一般情況下，由于云霧內(nèi)多次碰撞的復(fù)雜性導(dǎo)致了子波之間相位的隨機(jī)性，使光束在前進(jìn)方向形成亮度較暗的散斑圖樣。本發(fā)明使用空間光調(diào)制器對(duì)于光的相位進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)光波隨機(jī)相位延遲的補(bǔ)償，從而校正被破壞的波面。