[發明專利]一種非定域相位物體邊緣增強方法及其系統

在審

• 申請號: 201910803478.0
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110441262A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 高祿;鄭志遠;宋漢全
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01J9/00
• 代理公司: 北京邦創至誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11717
• 代理人: 吳強

1.一種非定域相位物體邊緣增強系統，其特征在于，其包括：激光器、毛玻璃、分束器、第一空間光調制器、第二空間光調制器、第一圖像探測器、第二圖像探測器以及計算機；

所述激光器發出激光光束照射在所述毛玻璃上，所述毛玻璃轉動用于將所述激光光束轉變成非相干光束；

所述分束器設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；所述第二光束的光路為第二光路；

所述第一光路上依次設置有第一空間光調制器和第一圖像探測器；所述第二光路上依次設置有第二空間光調制器和第二圖像探測器；

所述第一空間光調制器用于向第一光束內加載相位濾波器信息；第二空間光調制器用于向第二光束內加載待測的相位物體信息；

計算機分別與所述第一圖像探測器和第二圖像探測器連接，計算機同步采集所述第一光束和所述第二光束的圖像信息并進行關聯測量獲得相位物體邊緣增強的關聯圖像。

2.根據權利要求1所述的非定域相位物體邊緣增強系統，其特征在于，還包括用于帶動所述毛玻璃轉動的步進電機。

3.根據權利要求1所述的非定域相位物體邊緣增強系統，其特征在于，所述激光器與所述毛玻璃之間的光路上設置有若干個偏振片，若干個所述偏振片在所述激光光束的光路上間隔設置用于調整激光光束的強度。

4.根據權利要求3所述的非定域相位物體邊緣增強系統，其特征在于，所述偏振片與所述毛玻璃之間的光路上設置有用于調節所述激光光束截面大小的擴束透鏡。

5.根據權利要求1所述的非定域相位物體邊緣增強系統，其特征在于，所述毛玻璃與所述分束器之間的光路上設置有用于調節所述非相干光束橫截面大小的光闌；所述光闌的調節范圍為1-3mm。

6.根據權利要求1所述的非定域相位物體邊緣增強系統，其特征在于，所述激光器產生的激光光束經反射鏡反射后進入并通過所述偏振片。

7.根據權利要求1所述的非定域相位物體邊緣增強系統，其特征在于，在所述第一光路上，所述分束器與所述第一空間光調制器之間設置有第一雙凸透鏡，第一雙凸透鏡用于將非相干的所述第一光束的橫截面成像到所述第一空間光調制器的平面上；

在所述第二光路上，所述分束器與所述第二空間光調制器之間設置有第二雙凸透鏡，第二雙凸透鏡用于將非相干的所述第二光束的橫截面成像到所述第二空間光調制器的平面上。

8.根據權利要求1所述的非定域相位物體邊緣增強系統，其特征在于，在所述第一光路上，所述第一空間光調制器與所述第一圖像探測器之間設置有第三雙凸透鏡，第三雙凸透鏡用于將所述第一空間光調制器的光場分布成像到第一圖像探測器的接收面上；

在所述第二光路上，所述第二空間光調制器與所述第二圖像探測器之間設置有第四雙凸透鏡，第四雙凸透鏡用于將所述第二空間光調制器的光場分布成像到第二圖像探測器的接收面上。

9.一種非定域相位物體邊緣增強方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟一，激光器產生的激光光束照射毛玻璃，毛玻璃旋轉將所述激光光束轉變成為在空間有強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均分為第一光束和第二光束；

步驟三，利用兩個空間光調制器分別向第一光束和第二光束內加載相位濾波器信息和相位物體信息；

步驟四，所述計算機通過兩個圖像探測器同步采集所述第一光束和所述第二光束的圖像信息并進行關聯測量和計算得到相位物體邊緣增強的關聯圖像。

10.根據權利要求9所述的非定域相位物體邊緣增強方法，其特征在于，所述相位濾波器為軌道角動量相位濾波器，軌道角動量相位濾波器的軌道角動量的拓撲荷數為0或者1；

或者，所述相位濾波器為在水平和豎直兩個方向的相位躍遷型的相位濾波器。