基于相位测距原理的三维压缩成像方法及装置制造方法及图纸

技术编号:10325593 阅读:210 留言:0更新日期:2014-08-14 12:14
本发明专利技术涉及激光三维压缩成像技术,特别涉及一种基于相位测距原理的三维压缩成像方法及装置,属于激光成像及数字图像处理领域。利用压缩感知恢复算法研究了目标面每个点回波的相位差的恢复方法,从而达到三维成像的目的。基于相位测距原理的三维压缩成像装置,包括:余弦信号发生器、半导体激光器、准直扩束模块、成像光学系统、半反半透镜、数字微镜阵列、聚焦透镜、雪崩光电二极管、测相模块及中央处理模块、DMD驱动模块。本发明专利技术可以进一步提高其测距精度,并且降低了对AD转换器的速度要求。

【技术实现步骤摘要】
基于相位测距原理的三维压缩成像方法及装置
本专利技术涉及激光三维压缩成像技术,特别涉及一种基于相位测距原理的三维压缩成像方法及装置,属于激光成像及数字图像处理领域。
技术介绍
随着社会发展,非接触式三维测量对精度和速度提出了更高的要求。三维测量常采用激光测距法,相比于机器人视觉方法、结构光方法,能更好地适应野外复杂环境,得到更远的测程和更高的分辨率;同时由于激光优越的方向性和单色性,相比微波成像方法将极大地提高三维成像精度。目前激光测距机的三维成像方式分为两类:扫描式与无扫描式。为了获得二维平面的三维信息,可以采用扫描的方法对空间每个点依次测距,也可以采用无扫描方式直接成像。扫描式激光测距机通常包含机械或非机械扫描装置、激光器和单探测器,其波长选择范围宽且易于实现,但其主要问题是扫描结构体积较大、功耗大、系统的探测信噪比低。无扫描式激光测距机使用探测器阵列探测回波,解决了扫描式测距机的主要问题。其探测器阵列的实现主要含三大路线=ICXD阵列、专用CMOS图像传感器、APD阵列,其主要问题是=ICCD的量子效率、寿命和体积重量不及其他专用传感器;专用CMOS图像传感器价格昂贵、本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于相位测距原理的三维压缩成像方法,其特征在于:具体步骤如下:步骤一、将激光器发射的余弦连续波以面激光形式照明待测目标;步骤二、经目标反射的回波成像在数字微镜阵列上;成像二维分辨率为N×N,数字微镜阵列翻转P次,第k(1≤k≤P)次的测量矩阵用表示,即每次变换状态由编码矩阵C(P×N2)的一行值决定,该矩阵由0和1组成:按“1”值变换的微镜所接收的部分回波将进行光电转换得到总回波xR(t);按“0”值变换的微镜将把该部分回波反射出预定光路;步骤三、通过步骤二所得的总回波xR(t)即可得到总回波xR(t)的振幅M和总回波相对于发射波的相移Δψ;由于步骤二中数字微镜阵列进行了P次翻转,即可得到P次...

【技术特征摘要】
2013.10.11 CN 201310472637.61.基于相位测距原理的三维压缩成像方法,其特征在于:具体步骤如下: 步骤一、将激光器发射的余弦连续波以面激光形式照明待测目标; 步骤二、经目标反射的回波成像在数字微镜阵列上;成像二维分辨率为NXN,数字微镜阵列翻转P次,第k(l≤k≤P)次的测量矩阵用C|(i <N;j <N)表示,即每次变换状态由编码矩阵C(PXN2)的一行值决定,该矩阵由O和I组成:按“I”值变换的微镜所接收的部分回波将进行光电转换得到总回波xK(t);按“0”值变换的微镜将把该部分回波反射出预定光路; 步骤三、通过步骤二所得的总回波xK(t)即可得到总回波xK(t)的振幅M和总回波相对于发射波的相移△ Ψ ;由于步骤二中数字微镜阵列进行了 P次翻转,即可得到P次测量结果;A= [a1,a2,…,ak...,aP]T,ak = Mkcos ΔB = [b1,b2,...,bk...,bP]T,bk = MkSinA Fk通过上述公式就能够得到测量向量A和B。 将目标每点回波对应的相位差的正弦和余弦值写成列向量:2.基于相位测距...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏平郭冰冰魏力中柯钧
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1