[發(fā)明專利]一種超分辨率關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)及成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810475010.9
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108469685B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳希浩;孟少英;付強;孔繁慧;李國棟;沙穎慧;史偉偉;吳煒;張靜
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧大學
• 主分類號: G02B27/58
• 分類號: G02B27/58
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

1.一種超分辨率關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)，其特征在于:光源(1)發(fā)出的光束被非偏振分束器(2)分成兩路，反射一路中設(shè)有具有空間分辨能力的面陣探測器(3)，對反射光束進行探測后接入閾值濾波器(4)進行濾波運算，再根據(jù)濾波獲得強度空間分布面陣數(shù)據(jù)生成驅(qū)動矩陣輸入到空間光調(diào)制器的控制器(5)，空間光調(diào)制器的控制器(5)按照驅(qū)動矩陣驅(qū)動空間光調(diào)制器(6)對與反射光束相對應(yīng)的透射光束進行濾波調(diào)制；被調(diào)制的光束照射到非偏振分束器(7)被分成兩路；透射一路和反射一路分別為探測臂和參考臂；所述探測臂光路中設(shè)有探測臂探測器(9-1)和待成像物體(8)，所述探測臂探測器(9-1)用于采樣所述探測臂光路中經(jīng)過所述待成像物體(8)后的光場強度總和S＝∫I(x₁)dx₁，稱之為桶探測器；所述參考臂光路中設(shè)有具有空間分辨能力的面陣參考臂探測器(9-2)，用于采樣所述參考臂光路的光場強度分布信號I(x₂)；所述探測臂探測器(9-1)和面陣參考臂探測器(9-2)輸出的信號接入到用于重建待成像物體像的符合測量系統(tǒng)(10)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種超分辨率關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)，其特征在于:所述光源(1)為熱光源、自然光或人造贗熱光源。

3.如權(quán)利要求1所述的一種超分辨率關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的面陣探測器(3)必須是具有空間分辨能力的CCD、EMCCD、ICCD或CMOS面陣列相機；所述的面陣參考臂探測器(9-2)為無空間分辨能力的桶探測器，或具有空間分辨能力的面陣列相機；所述面陣參考臂探測器(9-2)是具有空間分辨能力的CCD、EMCCD、ICCD或CMOS面陣列相機。

4.如權(quán)利要求1所述的一種超分辨率關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)，其特征在于:所述空間光調(diào)制器(6)為透射式空間光調(diào)制器和反射式的空間光調(diào)制器，或數(shù)字微鏡器件。

5.如權(quán)利要求1所述的一種超分辨率關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)，其特征在于:所述的濾波器是高通濾波器、低通濾波器和帶通濾波器中的一種。

6.一種超分辨率關(guān)聯(lián)成像方法，采用了如權(quán)利要求1-5任一所述的一種超分辨率關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)，其特征在于包括以下步驟：

1)光源(1)發(fā)出的光束被非偏振分束器(2)分成兩路，反射一路中設(shè)有具有空間分辨能力的面陣探測器(3)，對反射光束進行探測后接入閾值濾波器(4)進行濾波運算；

2)再根據(jù)濾波獲得強度空間分布面陣數(shù)據(jù)生成驅(qū)動矩陣輸入到空間光調(diào)制器的控制器(5)，空間光調(diào)制器的控制器(5)按照驅(qū)動矩陣驅(qū)動空間光調(diào)制器(6)對與反射光束相對應(yīng)的透射光束進行濾波調(diào)制；

3)根據(jù)光場強度的平均值、即時光場的最小值和最大值以及所采用的濾波器不同為閾值濾波器(4)設(shè)定合適的閾值；

4)上述被調(diào)制的反射光束進入傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)，按照熱光關(guān)聯(lián)成像原理進行處理則實現(xiàn)對待成像物體的超分辨率關(guān)聯(lián)成像；

或者，上述被調(diào)制的反射光束進入計算關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)，按照計算關(guān)聯(lián)成像的原理進行處理則實現(xiàn)對待成像物體的超分辨關(guān)聯(lián)成像；

或者，上述被調(diào)制的反射光束進入壓縮感知關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)，按照壓縮感知關(guān)聯(lián)成像的原理進行處理則實現(xiàn)對待成像物體的超分辨關(guān)聯(lián)成像；

5)選擇高通道濾波閾值提高成像對比度，實現(xiàn)無背景的超分辨關(guān)聯(lián)成像；閾值越高成像對比度越接近100％。

7.如權(quán)利要求6所述的一種超分辨率關(guān)聯(lián)成像方法，其特征在于：所述閾值濾波運算采用硬件濾波處理或軟件濾波處理。