面阵单光子探测系统参数校正及数据处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面阵单光子探测系统校正及数据处理方法，包括：待校正面阵单光子探测系统准备完成；搭建反计时和系统延时误差校正系统，通过系统采集得到的数据，得到反计时与系统延时的校正模型与校正参数，用于对原始直方图数据中存在的反计时和系统延时误差进行校正；校正反计时和系统延时误差后，搭建像素响应度误差校正系统，对其中存在的像素响应度误差和仪器响应函数展宽误差进行校正。通过本发明专利技术的技术方案，对SPAD相机、激光器、实验场景等引入的多种误差具有良好而全面的抑制效果，可显著提升采集到数据的准确性；且此校正系统与校正方法实现简单，可推广应用于各类面阵单光子探测系统和器件的误差校正。阵单光子探测系统和器件的误差校正。阵单光子探测系统和器件的误差校正。

【技术实现步骤摘要】
面阵单光子探测系统参数校正及数据处理方法


[0001]本专利技术属于单光子探测
，尤其涉及一种面阵单光子探测系统的参数校正及数据处理方法。

技术介绍

[0002]面阵单光子探测系统具有单光子探测灵敏度、空间分辨率高、采集速度快、机械结构简单、可有效分辨光子飞行时间等优点，被广泛应用于生物荧光寿命成像、远距离激光雷达、无人驾驶、非视域成像、光飞行轨迹成像等领域，成为近年来国内外先进成像领域的研究热点之一。
[0003]基于单光子雪崩二级管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)的面阵单光子探测系统主要包括SPAD相机、高重频脉冲激光器和同步信号发生器等。以激光雷达测距系统为例的面阵单光子探测系统如图1所示，用信号传输线将信号发生器与SPAD相机和脉冲激光器相连，组成面阵单光子探测系统，并由信号发生器为脉冲激光器和SPAD相机提供同步脉冲。
[0004]图2为面阵单光子探测系统工作在时间相关单光子计数(Time
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correlated Single
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面阵单光子探测系统校正及数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将激光器、SPAD相机与信号发生器连接，准备待校正面阵单光子探测系统；S2：在与待校正面阵单光子探测系统距离D处设置反射屏，搭建反计时和系统延时误差校正系统，通过采集的数据，以光子飞行时间为因变量，距离D为自变量拟合直线得到反计时与系统延时的校正模型与校正参数，用于校正原始直方图数据中存在的反计时和系统延时误差；S3：在激光器与反射屏之间设置由毛玻璃制成的扩束镜，搭建像素响应度误差校正系统，校正像素响应度误差和仪器响应函数展宽误差。2.根据权利要求1所述的一种面阵单光子探测系统校正及数据处理方法，其特征在于，所述步骤S2中校正原始直方图数据中存在的反计时和系统延时误差的方法为：S2
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1：激光器对准反射屏照射激光，SPAD相机对反射屏进行探测，移动反射屏，改变反射屏与单光子相机和激光器之间的距离D；得到不同距离D及对应的SPAD相机采集的光子飞行时间；S2
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2：对不同距离D下的光子飞行时间进行线性拟合，得到反计时与系统延时的校正模型；拟合直线发生跳变的光子飞行时间即反计时与系统延时的校正参数；S2
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑月，张承航，王知冠，孙鸣捷，李立京，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：