[發(fā)明專利]一種基于散射介質(zhì)的寬光譜單幀散射成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010868830.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112161953B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵曉鵬;李偉;劉杰濤;席特立;梁文海;孫揚(yáng)帆;樊增增;高苗
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01N21/49
• 分類號: G01N21/49;G01N21/01
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種基于散射介質(zhì)的寬光譜單幀散射成像方法，其特征在于，包括：

搭建透過散射介質(zhì)的寬光譜成像系統(tǒng)，其中，所述寬光譜成像系統(tǒng)包括沿光軸方向依次設(shè)置的寬譜光源、準(zhǔn)直透鏡、可變光闌、散射介質(zhì)和探測器，所述寬譜光源為寬譜LED光源，譜寬范圍為470-850nm；

獲取所述寬光譜成像系統(tǒng)的寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)；

利用所述寬光譜成像系統(tǒng)獲取成像目標(biāo)的寬譜散斑圖像；

對所述寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)和所述寬譜散斑圖像進(jìn)行互相關(guān)寬譜重構(gòu)，獲得所述成像目標(biāo)的重構(gòu)圖像，

對所述寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)和所述寬譜散斑圖像進(jìn)行互相關(guān)寬譜重構(gòu)，獲得所述成像目標(biāo)的重構(gòu)圖像，包括：

獲取寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)PSF_broadband與寬譜散斑圖像S_broadband的互相關(guān)表達(dá)式：

其中，S_broadband表示所述寬譜散斑圖像，O表示成像目標(biāo)，*表示卷積運(yùn)算，表示所有寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)之和；

對所述寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)PSF_broadband和所述寬譜散斑圖像S_broadband進(jìn)行高斯濾波預(yù)處理，獲得處理后的寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)PSF_broadband和寬譜散斑圖像

對處理后的寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)PSF_broadband和寬譜散斑圖像進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，得到所述成像目標(biāo)的重構(gòu)圖像：

其中，xcorr2表示互相關(guān)運(yùn)算，☆表示自相關(guān)運(yùn)算符，Gausskernel表示高斯核。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于散射介質(zhì)的寬光譜單幀散射成像方法，其特征在于，所述散射介質(zhì)為毛玻璃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于散射介質(zhì)的寬光譜單幀散射成像方法，其特征在于，所述探測器包括sCMOS相機(jī)，所述sCMOS相機(jī)的像素為2048×2160。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于散射介質(zhì)的寬光譜單幀散射成像方法，其特征在于，利用所述寬光譜成像系統(tǒng)獲取寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)，包括：

打開所述寬譜光源，在所述可變光闌與所述散射介質(zhì)之間放置針孔；

利用所述探測器獲取所述寬譜點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)PSF_broadband。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于散射介質(zhì)的寬光譜單幀散射成像方法，其特征在于，所述針孔的直徑為100μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于散射介質(zhì)的寬光譜單幀散射成像方法，其特征在于，利用所述寬光譜成像系統(tǒng)獲取成像目標(biāo)的寬譜散斑圖像，包括：

將所述針孔替換成所述成像目標(biāo)，并保證所述針孔與所述成像目標(biāo)位于同一位置；

利用所述探測器獲取所述成像目標(biāo)的寬譜散斑圖像S_broadband。