【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机微视觉领域,具体涉及一种基于计算鬼成像的高分辨率微视觉系统。
技术介绍
计算机微视觉系统是集光学显微镜、视觉成像和计算机视觉技术为一体的可实现实时、可视化检测的测量平台。微视觉系统的构成主要包括光学显微镜、光源、摄像机、图像采集卡、精密定位载物台等硬件以及图像处理软件。其原理是通过显微镜和成像设备(CCD摄像机、图像采集卡等)把被测对象的图像采集到计算机,接着运用图像处理技术、计算机视觉或人工智能等技术对采集到的图像进行处理、识别等操作,从而完成微视觉系统所要求的任务。这种微视觉系统在微观测量、成像等领域有着广泛的应用。随着科技的不断发展,人们对微观世界的研究已经由微米级、亚微米级进入到纳米级阶段,光学分辨极限的限制逐渐凸现出来,极大地限制了计算机微视觉技术的进一步应用。虽然目前已有多种超分辨成像技术被实现,但是这些方法的成功实施往往需要特殊的条件及硬件支持,使用范围受到一定的限制。面对这些问题,各种新的解决方案被提出来。一方面,直接发展新的显微成像技术,例如借助短波长电子的扫描电子显微镜,原子力显微镜,荧光显微镜等等;另一方面,研究可以突破衍射极限的光学显微成像方法,如量子成像,热光鬼成像,结构光成像技术等等。鬼成像(ghost imaging),是一种利用双光子符合探测恢复待测物体空间信息的新型成像技术。传统的光学是基于光场的一阶关联(强度与位相)获得信息,而鬼成像利用的光场的二阶或者高阶关联,并结合符合测量技术获取成像信息。鬼成像可以实现非定域成像,无透镜成像,抗大气湍流成像等成像方案,引起了人们的广泛关注。经典成像系统的分辨率 ...
【技术保护点】
一种基于计算鬼成像的高分辨率微视觉系统,其特征是在光路上依次包括激光光源、第一光阑、激光扩束镜、准直透镜、第二光阑、起偏器、空间光调制器、检偏器、第三光阑、反光镜、分束镜、会聚透镜、CCD相机;还包括位于分束镜另一光路上的精密定位载物台。
【技术特征摘要】
1.一种基于计算鬼成像的高分辨率微视觉系统,其特征是在光路上依次包括激光光源、第一光阑、激光扩束镜、准直透镜、第二光阑、起偏器、空间光调制器、检偏器、第三光阑、反光镜、分束镜、会聚透镜、CCD相机;还包括位于分束镜另一光路上的精密定位载物台。2.根据权利要求1所述的一种基于计算鬼成像的高分辨率微视觉系统,其特征在于还包括计算机,精密定位载物台与计算机连接,计算机还分别与空间光调制器与CCD相机连接,计算机通过计算鬼成像技术获取高分辨率图像。3.利用权利要求1所述的一种基于计算鬼成像的高分辨率微视觉系统获取图像的方法,其特征是包括如下步骤:(1)利用空间光调制器对激光光强进行调制;通过计算机生成K张M×M的随机散斑图,K、M、N为正整数,散斑图的中心是一个N×N有效散斑区域,且N≤M,有效散斑区域的周围区域为白色,然后将散斑图转换为全息图并存储到硬盘;取一张全息图加载到空间光调制器上,并调节激光源、第一~第三光阑、激光扩束镜以及准直透镜,使激光扩束镜产生的光斑能完全覆盖加载到空间光调制器上有效全息区域即对应散斑图上的有效散斑区域;通过不断的加载新的全息图,能实现对激光光强的调制;(2)利用CCD相机采集物体表面的光强强度变化;调节精密定位载物台,使被测物体的目标区域完全被激光束覆盖;接着调整会聚透镜以及CCD相机的位置,使CCD相机能够接收到被测物体目标区域的反射光;然后通过计算机控制空间光调制器与CCD相机同步工作,即空间光调制器每加载一副全息图,CCD相机就立即拍下被测物体目标区域的光强变化,并将对应的图片保存;将得到的图片的所有像素的灰度值累加,记为Bi,i表示测量的次数,由此可得到测试光路的光强涨落信息;(3)通过计算机模拟获取参考光路光强涨落信...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宪民,吴衡,李海,甘金强,詹镇辉,何振亚,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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