基于多模光纤的单像素相机系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于多模光纤的单像素相机系统，它具有高信噪比、光路结构简单、可拓展性强的优点，主要包括DMD调制、数据采集、算法恢复三个部分。具体来讲，传统单像素相机系统，利用透镜将经过DMD调制后的光汇聚到单元探测器感光面中，再进行A/D转换为相应光强值，结合观测矩阵一起导入恢复算法即可成像；而这种利用普通透镜的方法往往会给实验结果带来很大的噪声干扰，除了系统噪声和环境噪声，在光传播过程当中，由于透镜对空间光的汇聚产生的像差、光的色散、环境光的影响都会降低系统信噪比。在此基础上利用多模光纤不但可以降低光在空间中传输的损耗，还可以实现特定波段的单像素成像，只需要更换成特定的传输波长光纤即可。

Single pixel camera system based on multimode fiber

【技术实现步骤摘要】
基于多模光纤的单像素相机系统
本专利技术属于光学成像系统以及图像处理领域，尤其涉及一种单像素相机系统。
技术介绍
在科技迅速发展的今天，人们所需要获取的信息数据量成指数增长的同时，对传统的数据获取技术也提出了很大的挑战。在成像技术方面，比如MRI、数码相机，数码相机上COMOS阵列传感器收集了大量的数据，然后再经过压缩丢弃掉90％的数据，这种处理数据方式造成了资源存储空间的浪费，如果在数据采集的过程中收集大量的数据只是为了随后的删除，那么为什么不一开始就丢弃占比很大的冗余信息，只采集很少一部分数据并且可以从这些少量数据中就可以解压出大量与原始相关的信息。2006年由Candes、Romberg、Tao和Donoho等人(参考非专利文献1：DonohoDL.Compressedsensing.IEEETransactionsonInformationTheory,2006,52(4):1289-1306)提出一种新型原始信号或者图像进行精确重构的理论──压缩感知理论，是一种通过对信号的高度不完备线性测量的高精确的重建技术。2006年，由美国RICE大学科研组将压缩感知理论应用于成像，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多模光纤的单像素相机系统，包括：光源、透镜、DMD芯片、准直镜、多模光纤、光电检测器、采集卡和计算机，其特征在于：所述光源照射到被测物体上，像面投影到所述DMD芯片的表面，经过所述DMD芯片内的数字微镜的翻转进行调制，调制光经过所述多模光纤以及准直镜进入到所述光电检测器的感光面中；当所述DMD芯片内的数字微镜开始翻转时，同步触发信号通过同轴线缆传送到采集卡上，此时采集卡开始A/D转换以及将数据传送到所述计算机进行图像恢复处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于多模光纤的单像素相机系统，包括：光源、透镜、DMD芯片、准直镜、多模光纤、光电检测器、采集卡和计算机，其特征在于：所述光源照射到被测物体上，像面投影到所述DMD芯片的表面，经过所述DMD芯片内的数字微镜的翻转进行调制，调制光经过所述多模光纤以及准直镜进入到所述光电检测器的感光面中；当所述DMD芯片内的数字微镜开始翻转时，同步触发信号通过同轴线缆传送到采集卡上，此时采集卡开始A/D转换以及将数据传送到所述计算机进行图像恢复处理。2.根据权利要求1所述的单像素相机系统，其特征在于：所述光源为宽带光源，测量矩阵利用哈达玛正交矩阵，恢复算法为TVAL3算法。3.根据权利要求2所述的单像素相机系统，其特征在于：首先生成一个大小为N×N大小的哈达玛矩阵，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖君军，吴波，吴绍华，张田田，刘承徽，罗斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44