【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光學成像，具體地講，涉及一種光透過動態散射介質的成像系統和成像方法。
技術介紹
1、從宏觀到微觀，實現光學成像是最基本的目標。然而，光學像差、湍流和散射，是實現這一目標的主要障礙。因此，光通過散射介質產生像差和散射介質成像已被反復確定為光學中最重要的問題之一。目前有許多經典的方法已經被證明可以克服散射的影響，可以透過散射介質成像。
2、例如，波前整形技術在透過散射介質成像方面是一種有效的方法，通過控制光的波前控制光在散射介質中的傳播。但是，大多數的波前整形技術只能通過逐點光柵掃描一個聚焦點在光學記憶效應范圍內成像，同時它們也不得不假定在成像目標場景中包含已知對象，即“導星”。最近的波前整形技術利用迭代優化能夠實現光透過散射介質非侵入的直接成像而不需要逐點掃描。然而，它們的成像視場依舊限制在光學記憶效應范圍內，導致成像視場較小。利用傳輸矩陣法是可以實現超出光學記憶效應范圍成像的一個可替代的方法。但是，它們往往要求散射介質靜止不動。又例如，在顯微成像領域，散斑相關法是一種非常實用的方法。它通過利用散斑的平移不變性，即“光學記憶效應”，可以在動態散射介質中實現快速非侵入成像。然而，光學記憶效應只在很小的范圍內才成立，通常只有幾百個微米，這限制了該方法成像的目標尺寸，要求目標對象尺寸必須小于一個光學記憶效應范圍。
3、總的來說，現有的散射成像方法都存在一定的局限性，無法實現超出光學記憶效應范圍的目標圖像透過動態強散射介質成像。
技術實現思路
1、本專利
2、本申請還提供了一種光透過動態散射介質的成像系統，所述成像系統包括：
3、光源模塊，所述光源模塊用于產生照射目標對象的相干光束；
4、衍射光濾波模塊，所述衍射光濾波模塊用于過濾目標對象的反射光束中的衍射級，過濾后的反射光束用于透過動態散射介質；
5、成像模塊，所述成像模塊用于采集所述動態散射介質生成的動態散斑圖案并根據所述動態散斑圖案恢復得到目標對象的圖像。
6、可選地，所述光源模塊包括激光器、擴束準直器、第一光闌、偏振片，所述擴束準直器用于調整所述激光器產生的相干光束的波面，所述第一光闌用于調整所述相干光束的直徑，所述偏振片用于調整所述相干光束的偏振狀態。
7、可選地，所述衍射光濾波模塊包括依序設置的第一透鏡、第二光闌、第二透鏡，所述第一透鏡和所述第二透鏡用于調節反射光束的直徑，所述第二光闌用于過濾反射光束中的衍射級。
8、可選地，所述成像模塊包括圖像采集單元和計算單元，所述圖像采集單元用于采集動態散斑圖案，所述計算單元用于根據所述動態散斑圖案恢復得到目標對象的圖像。
9、可選地，所述成像系統還包括動態散射模塊，所述動態散射模塊包括散射介質和移動裝置，所述移動裝置用于移動散射介質。
10、可選地，所述成像系統還包括目標圖像模塊，所述目標圖像模塊用于生成并顯示用作目標對象的圖像。
11、本申請還提供了一種光透過動態散射介質的成像方法，所述成像方法包括：
12、采用上述的成像系統采集得到目標對象的動態散斑圖案；
13、獲取所述動態散斑圖案的自相關振幅信息；
14、根據所述自相關振幅信息得到目標對象圖像的振幅信息；
15、根據所述振幅信息和預設的相位恢復算法得到目標對象圖像的相位信息，根據所述振幅信息和所述相位信息重建得到最終的目標圖像。
16、可選地，當所述動態散斑圖案的數量為一幅時，獲得所述動態散斑圖案的自相關振幅信息的方法包括：
17、對所述動態散斑圖案進行協方差運算，得到自相關振幅信息。
18、可選地，當所述動態散斑圖案的數量為若干幅時，獲得所述動態散斑圖案的自相關振幅信息的方法包括：
19、對每一幅所述動態散斑圖案進行協方差運算，將各幅所述動態散斑圖案的協方差運算結果的平均值作為自相關振幅信息。
20、本申請提供的一種光透過動態散射介質的成像系統和成像方法，具有如下技術效果：
21、該成像系統和成像方法可應用于動態散射介質，突破了光學記憶效應的限制，可以直接從散斑圖案中獲取目標的振幅信息，實現大視場成像。同時，該方法不需要侵入到目標面，不需要目標和散射介質的先驗知識，不需要散射介質保持靜止，大大方便了現實應用。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種光透過動態散射介質的成像系統，其特征在于，所述成像系統包括：
2.根據權利要求1所述的光透過動態散射介質的成像系統，其特征在于，所述光源模塊包括激光器、擴束準直器、第一光闌、偏振片，所述擴束準直器用于調整所述激光器產生的相干光束的波面，所述第一光闌用于調整所述相干光束的直徑，所述偏振片用于調整所述相干光束的偏振狀態。
3.根據權利要求1所述的光透過動態散射介質的成像系統，其特征在于，所述衍射光濾波模塊包括依序設置的第一透鏡、第二光闌、第二透鏡，所述第一透鏡和所述第二透鏡用于調節反射光束的直徑，所述第二光闌用于過濾反射光束中的衍射級。
4.根據權利要求1所述的光透過動態散射介質的成像系統，其特征在于，所述成像模塊包括圖像采集單元和計算單元，所述圖像采集單元用于采集動態散斑圖案，所述計算單元用于根據所述動態散斑圖案恢復得到目標對象的圖像。
5.根據權利要求1所述的光透過動態散射介質的成像系統，其特征在于，所述成像系統還包括動態散射模塊，所述動態散射模塊包括散射介質和移動裝置，所述移動裝置用于移動散射介質。
6.根據權
7.一種光透過動態散射介質的成像方法，其特征在于，所述成像方法包括：
8.根據權利要求7所述的光透過動態散射介質的成像方法，其特征在于，當所述動態散斑圖案的數量為一幅時，獲得所述動態散斑圖案的自相關振幅信息的方法包括：
9.根據權利要求7所述的光透過動態散射介質的成像方法，其特征在于，當所述動態散斑圖案的數量為若干幅時，獲得所述動態散斑圖案的自相關振幅信息的方法包括：
...【技術特征摘要】
1.一種光透過動態散射介質的成像系統，其特征在于，所述成像系統包括：
2.根據權利要求1所述的光透過動態散射介質的成像系統，其特征在于，所述光源模塊包括激光器、擴束準直器、第一光闌、偏振片，所述擴束準直器用于調整所述激光器產生的相干光束的波面，所述第一光闌用于調整所述相干光束的直徑，所述偏振片用于調整所述相干光束的偏振狀態。
3.根據權利要求1所述的光透過動態散射介質的成像系統，其特征在于，所述衍射光濾波模塊包括依序設置的第一透鏡、第二光闌、第二透鏡，所述第一透鏡和所述第二透鏡用于調節反射光束的直徑，所述第二光闌用于過濾反射光束中的衍射級。
4.根據權利要求1所述的光透過動態散射介質的成像系統，其特征在于，所述成像模塊包括圖像采集單元和計算單元，所述圖像采集單元用于采集動態散斑圖案，所述計算單元用于根據所述動態散斑圖案恢復得...
【專利技術屬性】
技術研發人員：尹亮，胡明龍，丁迎春，周俊杰，任峙林，
申請(專利權)人：北京化工大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。