基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光学散射成像技术领域，公开了一种基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置及方法，所述装置包括平顶光调制结构

【技术实现步骤摘要】
基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置及方法


[0001]本专利技术涉及光学散射成像
，更具体地，涉及一种基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置及方法
。

技术介绍

[0002]光是传递信息的重要媒介，使我们能够观察到世界万物
。
传统的成像方式在自由空间中适用，通过自然光的反射来获取目标信息
。
然而，当光在传输过程中遇到散射介质
(
浑浊液体
、
毛玻璃
、
粉尘小颗粒等
)
时，会发生多重散射现象，导致原本有序的光场波前变得杂乱无章，无法准确获取目标信息，打破了传统成像规律
。
因此，克服多重散射现象对于进一步利用光具有重要意义
。
[0003]目前透过散射介质成像技术已取得了一系列重要进展，例如传输矩阵
、
深度学习和散斑相关方法等，能够利用探测器所拍摄的散斑信息重建目标图像，实现散射成像
。
此外，多模光纤能够同时支持数千种空间传播模式传播，由于其模式耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置，其特征在于，包括依次光路连接的平顶光调制结构
(1)、
数字微镜器件
(3)、
第一物镜
(5)、
多模光纤
(6)、
第二物镜
(7)、
探测器
(8)
和成像处理单元
(9)
；所述平顶光调制结构
(1)
用于调制平顶光并将所述平顶光输出至所述数字微镜器件
(3)
；所述数字微镜器件
(3)
对输入的平顶光进行局部振幅和相位信息编码，同轴输出目标入射光场和参考光场；其中所述目标入射光场为经过振幅和相位信息编码的光场，所述参考光场为未经过振幅和相位信息编码的光场；所述第一物镜
(5)
将所述目标入射光场和参考光场耦合进入所述多模光纤
(6)
，产生散射光场；所述第二物镜
(7)
对所述散射光场进行收集并将所述散射光场传输至所述探测器
(8)
进行探测处理，得到散射光场强度信息；所述成像处理单元
(9)
用于根据所述散射光场强度信息计算多模光纤
(6)
的输出光场信息，以及多模光纤
(6)
的传输矩阵，并根据所述传输矩阵和所述输出光场信息进行图像重建，得到目标重建图像
。2.
根据权利要求1所述的基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置，其特征在于，所述成像装置还包括
4f
滤波系统
(4)
，所述
4f
滤波系统
(4)
设置在所述数字微镜器件
(3)
和所述第一物镜
(5)
之间
。3.
根据权利要求2所述的基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置，其特征在于，所述
4f
滤波系统
(4)
包括依次光路连接的第一透镜
(401)、
可调节光阑
(2)
和第二透镜
(402)。4.
根据权利要求1所述的基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置，其特征在于，所述数字微镜器件
(3)
利用二值超像素复振幅调制算法对平顶光进行振幅和相位信息编码，生成目标入射光场
。5.
根据权利要求3所述的基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置，其特征在于，所述平顶光调制结构
(1)
包括依次连接的激光器
(101)、
偏振片
(102)、
激光扩束器
(103)
和可调节光阑
(2)
；或包括依次连接的激光器
(101)、
偏振片
(102)、
第三物镜
(104)、
针孔
(105)、
第三透镜
(106)
和可调节光阑
(2)
；或包括依次连接的激光器
(101)、
偏振片
(102)、
第四透镜
(107)、
第五透镜
(108)
和可调节光阑
(2)。6.
一种基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像方法，应用于如权利要求1～5任一项所述的基于多模光纤传输矩阵测量的散射光场成像装置，其特征在于，包括：获取平顶光；对所述平顶光进行局部振幅和相位信息编码，得到目标入...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐毅，叶建伟，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：