【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光子集成干涉成像，尤其涉及一種變權重的光子集成干涉陣列優化方法。
技術介紹
1、光子集成干涉成像是近幾年發展起來的新型成像體制，有望替代傳統的光學成像系統，能夠實現大視場、高分辨的成像需求。在對光子集成干涉成像技術進行研究的過程中，光子集成干涉陣列的設計與優化一直都是國內外學者關注的重點問題，光子集成干涉陣列的排布形式以及干涉基線的搭配方式直接影響著光子集成干涉成像系統的探測能力，由于光子集成干涉成像系統對目標頻譜的采集是稀疏且不連續的，現有的陣列優化方法偏向于中低頻信息采集，無法實現高頻信息的獲取，從而導致在成像目標的重構過程中存在嚴重的偽影，因此，光子集成干涉陣列的合理優化，能夠有效增強光子集成干涉成像系統在頻域的覆蓋能力。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術創造旨在提供一種變權重的光子集成干涉陣列優化方法，以有效減少干涉基線配對過程中的冗余問題，且有效提高了干涉基線的利用率。
2、為達到上述目的，本專利技術創造的技術方案是這樣實現的：
3、一種變權重的光子集成干涉陣列優化方法，具體包括如下步驟：
4、s1：獲取光子集成干涉陣列的排布形式；
5、s2：根據光子集成干涉陣列的排布形式，計算光子集成干涉成像系統的點擴散函數和重構圖像的均方根誤差；
6、s3：利用光子集成干涉成像系統的點擴散函數和重構圖像的均方根誤差構建光子集成干涉陣列的目標函數；
7、s4：設置目標函數的第一權重因子的調整間隔
8、s5：將步驟s4獲得的所有第一權重因子和與所有第一權重因子一一對應的第二權重因子依次代入目標函數進行計算；
9、s6：將經步驟s5計算獲得的目標函數的最小值所對應的光子集成干涉陣列作為最優光子集成干涉陣列。
10、進一步的，步驟s1具體包括如下步驟：
11、s11：根據光子集成干涉陣列的最外環半徑和最大基線，確定光子集成干涉陣列的排布約束公式：
12、；
13、；
14、；
15、其中，s.t.bmax為最長基線長度的限制條件，為光子集成干涉陣列的最長基線，a為光子集成干涉陣列的等效口徑，且a為常數，為光子集成干涉陣列的階陣列，為光子集成干涉陣列的階陣列，為階陣列的子孔徑的直徑，為階陣列的子孔徑的直徑，為能滿足光子集成干涉系統的探測靈敏度的最小孔徑；
16、s12：根據光子集成干涉陣列的排布約束公式確定階陣列的初始值、階陣列的初始值、階陣列的子孔徑的直徑的初始值和階陣列的子孔徑的直徑的初始值，獲取光子集成干涉陣列的排布形式。
17、進一步的，在步驟s3中，目標函數f的計算公式為：
18、；
19、其中，為第一權重因子，為第二權重因子，psf為點擴散函數，mse為均方根誤差。
20、進一步的，在步驟s4中，第一權重因子和與第一權重因子對應的第二權重因子的和為1。
21、進一步的，在步驟s2中，光子集成干涉成像系統的點擴散函數的計算公式為：
22、；
23、其中，a為光子集成干涉成像系統的單個微透鏡的半徑，f為單個微透鏡的焦距，λ為入射光的波長，j1為一級貝塞爾函數，psf為光子集成干涉成像系統的中心微透鏡的點擴散函數，j為重構圖像的像素亮度值的縱坐標，(x，y)為光子集成干涉成像系統的成像平面的坐標，(xn，yn）為光子集成干涉陣列的第n個子孔徑的坐標；
24、重構圖像的均方根誤差mse的計算公式為：
25、；
26、其中， h和 w分別為重構圖像的高度和寬度，為原始目標的像素亮度值，為重構圖像的像素亮度值。
27、與現有技術相比，本專利技術創造能夠取得如下有益效果：
28、本專利技術創造所述的變權重的光子集成干涉陣列優化方法，利用光子集成干涉成像系統的點擴散函數和均方根誤差建立光子集成干涉陣列的目標函數，并將不同的第一權重因子和不同的第二權重因子代入目標函數，獲取不同的目標函數值，最后，將最小目標函數值所對應的光子集成干涉陣列作為最優的光子集成干涉陣列，本專利技術能夠從光子集成干涉成像系統本身的psf以及重構圖像的mse這兩個測度去對陣列進行優化，有效的避免了傳統優化方法在單一測度的優化手段，增強了光子集成干涉成像系統的綜合性能。
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1.一種變權重的光子集成干涉陣列優化方法，其特征在于：具體包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的變權重的光子集成干涉陣列優化方法，其特征在于：所述步驟S1具體包括如下步驟：
3.根據權利要求1所述的變權重的光子集成干涉陣列優化方法，其特征在于：在所述步驟S3中，所述目標函數f的計算公式為：
4.根據權利要求1所述的變權重的光子集成干涉陣列優化方法，其特征在于：在所述步驟S4中，所述第一權重因子和與所述第一權重因子對應的第二權重因子的和為1。
5.根據權利要求1所述的變權重的光子集成干涉陣列優化方法，其特征在于：在所述步驟S2中，光子集成干涉成像系統的點擴散函數的計算公式為：
【技術特征摘要】
1.一種變權重的光子集成干涉陣列優化方法，其特征在于：具體包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的變權重的光子集成干涉陣列優化方法，其特征在于：所述步驟s1具體包括如下步驟：
3.根據權利要求1所述的變權重的光子集成干涉陣列優化方法，其特征在于：在所述步驟s3中，所述目標函數f的計算公式為：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王鹍，朱友強，劉欣悅，安其昌，楊晨，
申請(專利權)人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發明
國別省市：
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