一种非侵入式散射介质点扩展函数获取装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非侵入式散射介质点扩展函数获取装置及方法，包括同一直线上依次设置的光源、各种光路辅助器件、不透光薄板、散射介质辅助采集光路，所述不透光薄板中心设有透射型成像目标。方法包括：S1通过改变散射介质相对于中心位置的距离连续采集n次成像面的散斑；S2将采集到的散斑进行自相关表示；S3通过混合估计恢复算法对得到的自相关图案进行复原；S4利用混合估计恢复算法来对目标图像进行限制；S5获取散射介质的点扩展函数。上述技术方案在面对厚散射介质时，使用平移光学记忆效应替换传统光学记忆效应，克服了角度记忆效应的薄散射介质局限和自由衍射局限，能够突破传统记忆效应的限制，简化具体实验装置。

【技术实现步骤摘要】
一种非侵入式散射介质点扩展函数获取装置及方法
本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及一种非侵入式散射介质点扩展函数获取装置及方法。
技术介绍
目标物体通过散射介质成像是光学成像研究领域的重要组成部分，目标物体的反射光或者透射光在散射介质的强散射下，出射光线将会产生随机偏离。光的散射可以简单的描述为，当光束照射到非均匀介质上的时候，从该介质侧方向透出光的现象。即按照原来传输方向传输的光束，产生了除原来入射方向光束以外方向传输的光束。因此，原本的目标物体反射的光束经过散射介质后会产生对应的散斑，当散射介质为静止状态的时候，散斑由散射介质内部微粒的分布、入射光波长、散射介质厚度等几个方面决定。近年来，发现了一种光学记忆效应的现象，即当目标物体的入射光角度发生微小变化的时候，其经过散射介质的出射光也会相应转动相同的角度，因此散射光形成散斑图案中存在于散射介质的记忆当中。借助于新发现的光学记忆效应，以散射介质为代表的光学系统即存在着点扩展函数，该点扩展函数为空间弥散的散斑分布。在这种情况下，能实现复原目标物体的方法包括解散斑自相关的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非侵入式散射介质点扩展函数获取装置，其特征在于，包括同一直线上依次设置的光源(1)、各种光路辅助器件(2)、不透光薄板(3)、散射介质(5)和辅助采集光路(7)，所述不透光薄板(3)中心设有透射型成像目标(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种非侵入式散射介质点扩展函数获取装置，其特征在于，包括同一直线上依次设置的光源(1)、各种光路辅助器件(2)、不透光薄板(3)、散射介质(5)和辅助采集光路(7)，所述不透光薄板(3)中心设有透射型成像目标(4)。


2.根据权利要求1所述的一种非侵入式散射介质点扩展函数获取装置及方法，其特征在于，所述散射介质(5)下方设有输出端能够移动的电机(6)，所述散射介质(5)通过固定杆与电机(6)输出端刚性连接。


3.根据权利要求1所述的一种非侵入式散射介质点扩展函数获取装置及方法，其特征在于，所述各种光路辅助器件(2)包括空间扩束系统、旋转的毛玻璃和前置显微镜，所述空间扩束系统由透镜组成。


4.一种非侵入式散射介质点扩展函数获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1通过改变散射介质(5)相对于中心位置的距离连续采集n次成像面的散斑；
S2将采集到的散斑进行自相关表示；
S3通过混合估计恢复算法对得到的自相关图案进行复原；
S4利用混合估计恢复算法来对目标图像进行限制；
S5获取散射介质的点扩展函数。


5.根据权利要求4所述的一种非侵入式散射介质点扩展函数获取方法，其特征在于，所述步骤S1散斑图案表示为：假设形成的散斑图案相对于中心轴线平移的距离为ΔS，其散斑相图案相对于x轴和y轴的平移距离为ΔX和ΔY，根据不同相对位移之后的目标物体，最终通过散射介质形成的散斑图案I表示为：



其中I表示采集获取的散斑图案，O表示目标物体的强度，S表示散射介质的点扩展函数，*代表卷积运算，(x,y)表示成像平面中的空间坐标，(ΔX,ΔY)表示在成像平面中目标物体相对于中心位置的偏移量，(Δx,Δy)表示目标物体的入射光线相对于中心位置的偏移量。


6.根据权利要求4所述的一种非侵入式散射介质点扩展函数获取方法，其特征在于，所述步骤S2将采集到的散斑进行自相关表示为目标物体的自相关和点扩展函数自相关的卷积，当物体移动的范围在平移光学记忆效应的范围内时，取自相关运算：
I■I(x+Δx,y+Δy)＝(O■O)*(S■S)...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔光茫，曹超伟，赵巨峰，何镔韬，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33