【技术实现步骤摘要】
本技术涉及光学测量、成像
,具体是一种自然光照明的高速大场景相位恢复数据采集装置。
技术介绍
完整的光场包含了强度、波长和相位等信息。相位信息比强度信息更加重要,其重要性在光学测量、自适应光学、显微学、生物医学、X射线光学等领域显得特别突出。可惜的是,光场的振荡频率太高,人眼与现有的光学探测仪器都只能记录光场的强度信息,而不能直接记录光场的相位信息。最经典的相位测量方法是干涉测量法。然而干涉测量法至少存在以下缺点:(1)波场沿着不同的独立路径进入传感器区域,测量结果会受到振动的严重损坏(环境干扰造成的);(2)光源的时间相干要求很高,从而需要较为复杂的干涉装置等。另一类非常重要的非干涉相位测量技术称为相位恢复技术。强度传输方程法是相位恢复方法中的一种典型方法,该方程将光场的强度、相位与强度的纵向变化联系在一起,方程形式如下:其中光波沿着z方向传播,λ代表光波长,I和分别表示z0位置的强度和相位。该方程中,强度的偏导数很难计算,通常需要采集多幅强度图像近似获得。例如,可以使用z0+Δz和z0-Δz位置的强度信息按照如下差分计算公式得到: ∂ I ( x , y , z 0 ) ∂ z = ...
【技术保护点】
一种自然光照明的高速大场景相位恢复数据采集装置,其特征在于:包括带通滤波器、偏振片、空间光调制器、LCD显示屏和CCD阵列;所述偏振片设置在带通滤波器的出射光路上,所述空间光调制器设置在偏振片的出射光路上,所述LCD显示屏设置在空间光调制器的出射光路上,所述CCD阵列设置在LCD显示屏的出射光路上;所述空间光调制器为相位型;所述LCD显示屏包括若干个拼接成阵列且能够随机打开的显示子屏;所述CCD阵列包括分光镜和若干个CCD图像传感器,其中一部分CCD图像传感器设置在分光镜的反射光路上,其余的设置在分光镜的透射光路上,且设置在分光镜反射光路和透射光路上的CCD图像传感器数量相等;所述带通滤波器和偏振片,用于将自然光转变成部分相干光;所述空间光调制器,用于根据实际要求加载不同的相位调制图对入射的部分相干光进行调制以模拟实现不同焦距的透镜;所述LCD显示屏,用于让经过调制的部分相干光通过随机打开的显示子屏,入射到CCD阵列中的分光镜上;所述CCD阵列中的若干个CCD图像传感器,用于记录待重建强度图像的各个像素点。
【技术特征摘要】
1.一种自然光照明的高速大场景相位恢复数据采集装置,其特征在于:包括带通滤波器、偏振片、空间光调制器、LCD显示屏和CCD阵列;所述偏振片设置在带通滤波器的出射光路上,所述空间光调制器设置在偏振片的出射光路上,所述LCD显示屏设置在空间光调制器的出射光路上,所述CCD阵列设置在LCD显示屏的出射光路上;所述空间光调制器为相位型;所述LCD显示屏包括若干个拼接成阵列且能够随机打开的显示子屏;所述CCD阵列包括分光镜和若干个CCD图像传感器,其中一部分CCD图像传感器设置在分光镜的反射光路上,其余的设置在分光镜的透射光路上,且设置在分光...
【专利技术属性】
技术研发人员:程鸿,沈川,张成,吕倩倩,陈娅萍,
申请(专利权)人:安徽大学,
类型:新型
国别省市:安徽;34
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