[發(fā)明專利]基于散射的成像系統(tǒng)景深拓展裝置及方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910824337.7 | 申請(qǐng)日: | 2019-09-02 |
| 公開(公告)號(hào): | CN110673330B | 公開(公告)日: | 2021-09-28 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 辛煜;韓偉;張也;莊秋實(shí);何澤文 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 南京理工大學(xué) |
| 主分類號(hào): | G02B26/06 | 分類號(hào): | G02B26/06;H04N5/225 |
| 代理公司: | 南京理工大學(xué)專利中心 32203 | 代理人: | 岑丹 |
| 地址: | 210094 江*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 基于 散射 成像 系統(tǒng) 景深 拓展 裝置 方法 | ||
1.一種基于散射的成像系統(tǒng)景深拓展裝置,其特征在于,包括光源(1)、旋轉(zhuǎn)毛玻璃(2)、第一透鏡(3)、第一光闌(4)、被測(cè)物面(5)第二透鏡(6)、散射介質(zhì)(7)、第二光闌(8)、光電探測(cè)器(9)、計(jì)算機(jī)(10);
所述光源(1)、第一透鏡(3)、第一光闌(4)、第二透鏡(6)、散射介質(zhì)(7)、第二光闌(8)、光電探測(cè)器(9)依次沿光軸放置,被測(cè)物面(5)設(shè)置在第一光闌(4)和第二透鏡(6)之間的任意位置,旋轉(zhuǎn)毛玻璃(2)平行且半交于光軸放置在光源(1)與第一透鏡(3)間,所述計(jì)算機(jī)(10)用于記錄光電探測(cè)器(9)探測(cè)的光強(qiáng)信息并根據(jù)光強(qiáng)信息進(jìn)行物體重建,具體公式為:
式中,H(u,v)表示點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù),H(u,v)2=H*(u,v)H(u,v),H*(u,v)表示H(u,v)的復(fù)共軛,k為信噪比,G(u,v)表示物體散斑;
點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的確定方法為:
在被測(cè)物面(5)處放置針孔,針孔位于光軸中心,正面朝向光源,用光電探測(cè)器(9)記錄此時(shí)的散斑圖案,所記錄數(shù)據(jù)即為此處對(duì)應(yīng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)H(u,v);
光源(1)發(fā)出的相干光經(jīng)旋轉(zhuǎn)毛玻璃(2)變?yōu)榉窍喔晒猓?jīng)第一透鏡(3)擴(kuò)束,以平行光出射經(jīng)過第一光闌(4),然后光束入射在被測(cè)面上,經(jīng)過被測(cè)物的光經(jīng)第二透鏡(6)散射介質(zhì)(7)出射,出射的散射光經(jīng)過光闌(8)后被光電探測(cè)器(9)接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于散射的成像系統(tǒng)景深拓展裝置,其特征在于,所述第二透鏡(6)在未設(shè)置散射介質(zhì)(7)時(shí)像面位于光電探測(cè)器(9)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于散射的成像系統(tǒng)景深拓展裝置,其特征在于,所述光源為連續(xù)型激光器,發(fā)出的光為連續(xù)型可見激光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于散射的成像系統(tǒng)景深拓展裝置,其特征在于,所述散射介質(zhì)(7)為單透毛玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于散射的成像系統(tǒng)景深拓展裝置,其特征在于,物體散斑的確定方法為:
在所設(shè)置的被測(cè)物面(5)處放置被測(cè)物,被測(cè)物位于光軸中心,正面朝向光源,用光電探測(cè)器(9)記錄此時(shí)的散斑圖案,所記錄數(shù)據(jù)即為此處對(duì)應(yīng)的物體散斑G(u,v)。
6.基于權(quán)利要求1~5任一所述的景深拓展裝置的方法,其特征在于,具體步驟為:
在被測(cè)物面(5)處放置針孔,針孔位于光軸中心,正面朝向光源,用光電探測(cè)器(9)記錄此時(shí)的散斑圖案,所記錄數(shù)據(jù)即為此處對(duì)應(yīng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)H(u,v);
在所設(shè)置的被測(cè)物面(5)處放置被測(cè)物,被測(cè)物位于光軸中心,正面朝向光源,用光電探測(cè)器(9)記錄此時(shí)的散斑圖案,所記錄數(shù)據(jù)即為此處對(duì)應(yīng)的物體散斑G(u,v);
根據(jù)物體重建公式進(jìn)行物體重建,物體重建公式具體為:
式中,H(u,v)表示點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù),H(u,v)2=H*(u,v)H(u,v),H*(u,v)表示H(u,v)的復(fù)共軛,k為信噪比,G(u,v)表示物體散斑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于散射的成像系統(tǒng)景深拓展裝置的方法,其特征在于,所述針孔的直徑為10μm-150μm。
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