一种基于单光子成像的单光子距离像拼接系统及方法技术方案

技术编号:40549601 阅读:19 留言:0更新日期:2024-03-05 19:08
本发明专利技术公开的是一种基于单光子成像的单光子距离像拼接系统及方法,包括激光器、光束扩展器、Risley棱镜、目标场景、单光子探测器、计算机;利用单光子探测器对目标场景进行探测,扭转Risley棱镜,得到一对存在视差场景的三维图像数据,输送给计算机;对三维数据进行重构,得到二维待拼接图像单光子二维强度像与距离像;将一对单光子二维强度像送入网络,得到先验信息对距离像进行扭曲对齐,得到扭曲后的距离像;将扭曲后的一对图像送入神经网络重构,得到高分辨率的重构拼接目标图像,能够在低分辨率下实现高质量图像拼接重构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种单光子距离像拼接系统及方法,更具体一点说,涉及一种基于单光子成像的单光子距离像拼接系统及方法,属于光学成像。


技术介绍

1、单光子成像是一种主动光成像技术,利用首光子来构建图像。其与传统的成像技术不同,主要在于单光子成像依赖于可以检测单个光子级别信号的高灵敏度探测器,这种方法通过收集大量的单个光子,然后在图像平面上记录它们的位置,从而解算出目标的图像。单光子成像利用了光子的量子性质,对环境的要求更低,允许在非常低光水平下工作,甚至可以探测到只有一个光子的情况。由于单光子成像具有抗干扰性强、高灵敏度、高时间分辨率等特点,使其在遥感、激光雷达等领域具有重要的应用潜力。

2、目前,因为单光子成像硬件设施的限制,再利用单光子成像设备进行成像时,成像分空间分辨率普遍较低。为了提高单光子成像的成像空间分辨率,过往的研究者们通常关注设备本身,采取增加扫描式激光雷达的采用密度、增加阵列式单光子激光雷达的探测阵密度等方法来提高空间分辨率。但受硬件技术的限制,在设备上采取一系列提升空间分辨率的操作会一定程度上影响成像时间和系统功耗。

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【技术保护点】

1.一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于该方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于:计算机(6)通过单光子图像重构网络实现将三维数据重构为二维待拼接图像。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于:步骤3)中一对单光子二维强度像为两张重构后待对齐的单通道图像。

4.根据权利要求1所述的一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于:图像对齐阶段采用特征金字塔网络FPN以用于图像特征提取和特征融合配准。

5.根据权利要求4所述...

【技术特征摘要】

1.一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于该方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于:计算机(6)通过单光子图像重构网络实现将三维数据重构为二维待拼接图像。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于:步骤3)中一对单光子二维强度像为两张重构后待对齐的单通道图像。

4.根据权利要求1所述的一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于:图像对齐阶段采用特征金字塔网络fpn以用于图像特征提取和特征融合配准。

5.根据权利要求4所述的一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于:图像对齐具体步骤为:

6.根据权利要求1所述的一种基于单光子成像的单光子距离像拼接方法,其特征在于:步骤4)中采用编解码结构、密集残差连接网络结构,其中,所述编解码结构用于图像低分辨率重建,在...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨旭肖绍俊蒋鹏飞吴龙张勇张建隆
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:

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