【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学，具体涉及一种主动式单光子探测阵列非视域成像系统。
技术介绍
1、不同于传统光学成像，非视域成像技术中，被探测物体通常与光源和探测器不处于同一空间位置，一般位于掩体后或者烟雾后或者其他非可视遮挡之后。由于光线的直接传播路径被遮掩，传统的探测器无法直接从被测物体上获得光学信息，实现信息重建。由于视线遮挡，传统rgb相机或者普通单光子探测系统，普通单光子激光探测，为激光器发射探测光，照射到目标后，经过单光子探测器获取飞行时间，从而获得待探测目标图像。
2、而对于非视域成像系统，非视域成像的目的在于获取隐藏物体的信息，采用光的瞬态测量探测，瞬态传输描述了功率、入射光子的速率或像素处的辐照度通量，它是时间的函数。由光脉冲产生的光的模式即瞬态光度响应函数(tprf)无法用传统的光飞行时间相机测量。尤其是对于连续激光器成像系统，出射激光的函数中不包含时间信息，仅提供照明，光源并未与相机有门效应互动，本质是静态光传输系统，依赖的是光场一阶关联函数成像。同时采用传统探测器，还存在成像时间长等问题。
3、因此，有必要提出一种主动式单光子探测阵列非视域成像系统，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种主动式单光子探测阵列非视域成像系统，以解决现有技术出射激光的函数中不包含时间信息，成像时间长的问题。
2、本专利技术提供一种主动式单光子探测阵列非视域成像系统，包括：控制系统、激光器、单光子探测阵列、时间
3、所述控制系统，用于对激光器和单光子探测阵列进行同步控制；
4、所述激光器，用于发射预设波长主动探测光，所述主动探测光经反射体反射照射到待探测目标，再经待探测目标反射到反射体，最后反射到反射体的反射光经耦合进入到单光子探测阵列；
5、所述单光子探测阵列，用于接收所述反射光；
6、所述时间分辨系统，用于根据所述反射光获得包括光子精准飞行时间在内的反射光数据；
7、所述波形变换系统，用于对多次不同角度反射光数据汇总后，通过波形变换系统获得直方图；
8、所述图像处理系统，用于根据所述直方图进行图像拟合，输出待探测目标的图像。
9、进一步地，所述激光器为调制激光器。
10、进一步地，所述单光子探测阵列通过单光子雪崩二极管spad阵列相机检测信号。
11、进一步地，所述波形变换系统，用于按照下式，根据光子精准飞行时间测得待探测目标到单光子探测阵列的距离：
12、d＝ct/2
13、其中，d为待探测目标到单光子探测阵列的距离，c为真空中的光速，t为光子飞行的时间。
14、进一步地，所述单光子探测阵列采用近红外单光子探测器阵列芯片。
15、本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的一种主动式单光子探测阵列非视域成像系统，包括：控制系统、激光器、单光子探测阵列、时间分辨系统、波形变换系统以及图像处理系统，通过主动式发射预设波长探测光，探测被物体遮挡目标，同时探测系统采用单光子探测阵列，探测到反射光后，经过计算光子飞行时间，经数据累积后，实现图像拟合重构，从而实现探测图像输出，构成整体非视域成像系统。采用单光子探测阵列，缩短成像时间，实现更精准成像。主动发射探测光和单光子探测，实现高速联动，精准时间分辨。采用芯片化高度集成激光器、单光子探测，实现小型化设备。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种主动式单光子探测阵列非视域成像系统，其特征在于，包括：控制系统(1)、激光器(2)、单光子探测阵列(3)、时间分辨系统(4)、波形变换系统(5)以及图像处理系统(6)；所述激光器(2)、单光子探测阵列(3)分别与所述控制系统(1)连接，所述单光子探测阵列(3)依次与所述时间分辨系统(4)、波形变换系统(5)以及图像处理系统(6)连接；
2.如权利要求1所述的主动式单光子探测阵列非视域成像系统，其特征在于，所述激光器(2)为调制激光器。
3.如权利要求1所述的主动式单光子探测阵列非视域成像系统，其特征在于，所述单光子探测阵列(3)通过单光子雪崩二极管SPAD阵列相机检测信号。
4.如权利要求1所述的主动式单光子探测阵列非视域成像系统，其特征在于，所述波形变换系统(5)，用于按照下式，根据光子精准飞行时间测得待探测目标到单光子探测阵列的距离：
5.如权利要求1所述的主动式单光子探测阵列非视域成像系统，其特征在于，所述单光子探测阵列(3)采用近红外单光子探测器阵列芯片。
【技术特征摘要】
1.一种主动式单光子探测阵列非视域成像系统，其特征在于，包括：控制系统(1)、激光器(2)、单光子探测阵列(3)、时间分辨系统(4)、波形变换系统(5)以及图像处理系统(6)；所述激光器(2)、单光子探测阵列(3)分别与所述控制系统(1)连接，所述单光子探测阵列(3)依次与所述时间分辨系统(4)、波形变换系统(5)以及图像处理系统(6)连接；
2.如权利要求1所述的主动式单光子探测阵列非视域成像系统，其特征在于，所述激光器(2)为调制激光器。
...【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，王军明，
申请(专利权)人：北京其小量子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。