[發(fā)明專利]一種利用散射光對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010734217.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN112051240A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁梓豪;趙琳琳;李明飛;孫曉潔;董鵬;鄧意成;劉院省;王學(xué)鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號(hào): G01N21/47
• 分類號(hào): G01N21/47;G01N21/49;G01N21/84;G01B11/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種利用散射光對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像的方法，涉及的部件包括光源、空間光調(diào)制器、光強(qiáng)探測器、數(shù)字采集裝置和工控機(jī)，其特征在于包括如下步驟：

步驟S1，從預(yù)設(shè)的一套編碼方案中選取一張調(diào)制圖案，使光源經(jīng)過調(diào)制器后，變成帶有該調(diào)制圖案的空間調(diào)制光；

步驟S2，令空間調(diào)制光照射到目標(biāo)物體上，然后在目標(biāo)物體表面反射或透過目標(biāo)物體；

步驟S3，從來自目標(biāo)物體的反射光或透射光中任選一路，經(jīng)散射進(jìn)入光強(qiáng)探測器，被轉(zhuǎn)化為光強(qiáng)信息；

步驟S4，將光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，由數(shù)字采集裝置收集，傳入工控機(jī)；

步驟S5，重復(fù)步驟S1-S4，在工控機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)一系列光強(qiáng)信息；

步驟S6，在工控機(jī)內(nèi)利用采集的光強(qiáng)序列，根據(jù)編碼方案通過反解算法重構(gòu)出目標(biāo)物體的一幀圖像；

步驟S7，重復(fù)S1-S6，重構(gòu)出目標(biāo)物體的下一幀圖像，完成對(duì)目標(biāo)物體實(shí)時(shí)成像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用散射光對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像的方法，其特征在于：所述空間光調(diào)制器采用LED或光柵或微鏡陣列或毛玻璃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用散射光對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像的方法，其特征在于：所述編碼方案采用正交基組一類的編碼方案，包括Hadamard、DCT、FFT、小波變換正交基組。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用散射光對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像的方法，其特征在于：所述編碼方案具體為：將正交基組中的每一個(gè)正交基向量排列為二維圖案，并將圖案按一定順序排列，得到編碼方案。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用散射光對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像的方法，其特征在于：所述步驟S3中，在極弱光條件下，采用單光子雪崩二極管作為光強(qiáng)探測器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用散射光對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像的方法，其特征在于：通過一系列有序的調(diào)制光照射和信號(hào)采集，獲取成像所需的完整或大部分信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用散射光對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像的方法，其特征在于：通過反解算法，根據(jù)采集到的光強(qiáng)度序列，重構(gòu)得到目標(biāo)物體的圖像。