【技术实现步骤摘要】
在强散射条件下的傅里叶成像装置及方法
本专利技术涉及光学成像
，具体涉及一种在强散射条件下的傅里叶成像装置及方法。
技术介绍
随着城市化和工业化的不断推进，雾霾在我国的出现趋于频繁，雾霾颗粒作为一种散射介质，会对大气中传播的光子进行散射，从而降低成像的对比度和信噪比，对光学成像质量造成很大影响。对于海上运输、飞机起降、陆上交通监管以及新兴的自动驾驶等对光学成像十分依赖的领域而言，在强散射条件下的成像技术显得尤为重要。由于成像的过程依赖于光波所携带的物体信息，在散射介质成像中，根据入射光子被散射次数的多少可分为三种类型的光子：弹道光子、散射光子和蛇形光子。未经历散射的弹道光子和经历少次散射的蛇形光子的占比决定了散射成像中图像的质量。计算成像技术是通过强度关联算法来恢复出目标物体的信息，将一系列自行设计的图案投射到物体上，通过采集由单像素探测器获取的光强波动信号精确重建出图像的有效信息，这种有效信息为自然图像在变换域(如阿达玛、傅里叶、小波域)的稀疏表示，获取得到变换域的信息进而可以实现图像的重构。该技术在...
【技术保护点】
1.一种在强散射条件下的傅里叶成像装置，其特征在于：包括照明系统和探测系统，所述照明系统用于向目标物(100)投射光线，所述探测系统用于探测被照明系统的光线照射后的目标物所反射的光强信息；/n所述照明系统包括光源(10)以及沿光路依次设置的准直透镜(20)、空间光调制器(30)和投影镜头(40)，其中，投影镜头(40)用于扩大被调制的光束的照射范围；所述探测系统包括沿光路依次设置的成像透镜(50)和单像素相机(60)，其中单像素相机(60)用于探测目标物反射光线经过成像透镜(50)后的光强信息。/n
【技术特征摘要】
1.一种在强散射条件下的傅里叶成像装置，其特征在于：包括照明系统和探测系统，所述照明系统用于向目标物(100)投射光线，所述探测系统用于探测被照明系统的光线照射后的目标物所反射的光强信息；
所述照明系统包括光源(10)以及沿光路依次设置的准直透镜(20)、空间光调制器(30)和投影镜头(40)，其中，投影镜头(40)用于扩大被调制的光束的照射范围；所述探测系统包括沿光路依次设置的成像透镜(50)和单像素相机(60)，其中单像素相机(60)用于探测目标物反射光线经过成像透镜(50)后的光强信息。
2.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述空间光调制器(30)采用微镜阵列光调制器，其微镜阵列使用数字电压信号控制微镜片执行机械运动来实现光调制功能。
3.如权利要求2所述的成像装置，其特征在于：所述微镜阵列的每个微镜片分别悬挂在一个单独的静态RAM上，根据写入SDRAM的值是1或是0来旋转相应的角度，从而实现光调制功能。
4.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述投影镜头(40)由两个焦距为别为200mm和500mm的双胶合消色差透镜组成。
5.一种在强散射条件下的傅里叶成像方法，其特征在于，采用权利要求1至4任一项所述的成像装置来实现，具体包括如下步骤：
S1、按照式(1)生成四组bmp格式的图像并依次加载到所述空间光调制器，使空间光调制器利用这四组bmp格式的图像对经过准直器后的光束进行调制；
T(x,y；fx,fy；θ)＝a+b·cos(2πfxx+2πfyy+θ)(1)
式(1)中，T(x,y；fx,fy；θ)代表bmp图像，a、b分别表示平移系数和缩放系数，a和b均取值0.5；θ为相移参数，依次取值0、π、以得到四组bmp图像；x,y表示空域坐标；fx,fy表示频域坐标；
S2、经过空间光调制器调制后的光束通过投影镜头照射到目标物上，通过成像透镜将目标物反射的携带物体信息的漫散光线传播到单像素相机，再由单像素相机采集目标物的光强信息，得到四组相同维度的光强信号值矩阵；
S3、对四组光强信号值矩阵利用式(2)进行计算，得到目标物的频谱图E；
E＝[D0-Dπ]+j[Dπ/2-D3π/2](2...
【专利技术属性】
技术研发人员：程雪岷，高子琪，张临风，郝群，胡摇，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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