当前位置:主页 > 科技论文 > 软件论文 >

波前编码超分辨成像技术

发布时间:2018-01-10 22:12

  本文关键词:波前编码超分辨成像技术 出处:《红外与激光工程》2016年04期  论文类型:期刊论文


  更多相关文章: 波前编码 计算成像 焦深拓展 超分辨率


【摘要】:波前编码作为一种经典的计算成像技术,以能够大幅度拓展光学成像系统的焦深而闻名,并得到了学术界及工业界长期的关注。实际上,除了焦深的拓展,波前编码还具备实现超分辨率成像的潜力,而这在已有的研究中鲜有讨论。一方面,相位掩膜板的引入在降低光学系统传递函数并使其对离焦不敏感的同时,也有效降低了欠采样数字成像系统中的混叠效应,从而提供了更适合于进行超分辨率重构的数据源。另一方面,相位掩膜板所引起的点扩散函数支持域的巨大化效应使得以数字的方式、从采样间隔可以被认为是无限小的、理想的光学焦平面点扩散函数来计算与特定探测器物理像元大小相对应的采样点扩散函数成为可能。因此,从这两个特点出发,提出了一种为波前编码系统定制的、基于单帧图像放大的超分辨率重构算法,并且研制了原型样机对超分辨率的效果进行了检验。试验表明:焦距50 mm/F数4.5的Cooke三片系统除了焦深拓展超过20倍且具有接近衍射受限成像品质之外,利用复原算法能够实现至少3倍的高品质超分辨率重建效果。
[Abstract]:Wavefront encoding as a classical calculation of imaging technology, to expand substantially the focal depth of the optical imaging system is known, and has been in academia and industry long-term attention. In fact, in addition to expand the depth of focus, but also have to realize super resolution wavefront encoding imaging potential, which is rarely in the existing research in the discussion. On the one hand, the phase mask is introduced in the transfer function and makes it insensitive to defocus and reduce the optical system, but also effectively reduces the aliasing effect under sampling in digital imaging system, which can provide more suitable for super resolution reconstruction of the data source. On the other hand, phase mask the membrane plate caused by the point spread function of the huge effect of the support domain makes the digital way from the sampling interval can be considered to be infinitely small, the ideal optical focal point spread function is calculated with the specific detector physics like The size of the sample point spread function possible. Therefore, based on these two characteristics, proposed a system for wavefront encoding customization, super-resolution reconstruction algorithm based on single frame amplification, and developed a prototype to test the super resolution effect. Experiments show that the focal length of 50 mm/F number 4.5 of the Cooke three system in addition to expand more than 20 times the depth of focus and has near diffraction limited imaging quality, the restoration algorithm can achieve at least 3 times of high quality super resolution reconstruction.

【作者单位】: 中国科学院西安光学精密机械研究所空间光学应用研究室;西安电子科技大学计算机科学与技术学院;
【基金】:国家自然科学基金(61107008,61203372,61105017)
【分类号】:TP391.41
【正文快照】: 0引言波前编码是一种能够有效拓展光学成像系统景深的计算成像技术。自1995年由美国科罗拉多大学的Cathey和Dowski提出以来就受到了学术界及工业界的广泛关注[1]。通过在成像系统的孔径平面上添加一块经过特殊设计的相位掩膜板,如经典的三次方型相位板[1],对数型及改进的对数

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 许莉莉;刘磊;;波前控制技术在激光照射皮肤组织中的应用[J];激光与红外;2014年07期

2 姜文汉;;能动光学与自适应光学(综述)[J];光学工程;1979年01期

3 周仁忠;宋振铎;;自适应光学系统的基准[J];兵器激光;1983年04期

4 瞿勇;张新宇;桑红石;谢长生;季安;张天序;;红外衍射微光学元件的湍流波前模拟和再现(英文)[J];红外与激光工程;2014年05期

5 赵艳伟;;用于大规模生产的镜头波前快速分析技术[J];光机电信息;2008年10期

6 李萌阳;李大海;王琼华;赵霁文;章辰;陈盈锋;张充;;用方形区域内的标准正交多项式重构波前[J];中国激光;2012年11期

7 鲜浩,李华贵,,姜文汉,吴旭斌;用Hartmann-Shack传感器测量激光束的波前相位[J];光电工程;1995年02期

8 张强,姜文汉,许冰;利用Zernike多项式对湍流波前进行波前重构[J];光电工程;1998年06期

9 王彩霞,李梅,王春鸿,周璐春;用脉动阵列实现实时波前复原处理[J];光电工程;2004年03期

10 王春红,李梅,李安娜;帧频2900Hz的高速实时波前处理机[J];光电工程;1998年S1期

相关会议论文 前10条

1 张家如;;自适应光学波前校正优化方法[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年

2 李敏;李新阳;;对一种新型相位反演波前测量方法的实验研究[A];第十一届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2006年

3 吴晶;向汝建;杜应磊;;基于Fourier变换的波前重构方法的实现和研究[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年

4 韩复兴;孙建国;孙章庆;;波前构建法研究现状[A];中国地球物理·2009[C];2009年

5 张秉隆;李博;苏云;邱民朴;;波前编码技术降低LWIR成像系统的温度敏感度研究[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年

6 王欣;赵达尊;;相位变更法大动态范围波前传感实验研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年

7 潘荣海;李海祥;刘太祥;祁艳芳;;波前引导LASIK术治疗高度近视的临床分析[A];2007年贵州省医学会眼科学分会第五届第三次学术年会论文汇编[C];2007年

8 张立军;张繁友;靳蕾;;Zyoptix波前引导的LASIK治疗薄角膜高度近视眼的临床疗效分析[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年

9 彭勇;胡晓阳;田小强;周文超;解平;;大口径激光波前测量方法[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年

10 杨宁;王克强;李川勇;;心肌各向异性对心电仿真影响的研究进展(综述)[A];天津市生物医学工程学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 何煜;基于波前重构的非成像光学透镜设计方法[D];浙江工业大学;2014年

2 汤兆鑫;差分五棱镜扫描法在大口径波前检测中的应用[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

3 陈迪;波前编码红外成像技术研究[D];北京理工大学;2015年

4 汪伟;基于哈特曼—夏克传感器的波前检测方法研究[D];华中科技大学;2011年

5 孙倩倩;空间光学遥感器宽视场波前误差在轨检测方法[D];北京理工大学;2015年

6 王波;视网膜细胞显微镜波前探测技术研究与应用[D];南京航空航天大学;2009年

7 李琦;自由空间光通信系统中全息模式波前传感编码研究[D];吉林大学;2015年

8 高越;相位差法扩展目标波前探测技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

9 王雄;光纤激光相干合成倾斜波前控制技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

10 黄瑛;基于夏克—哈特曼波前传感的膜基反射镜面形检测[D];苏州大学;2014年



本文编号:1406990

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/1406990.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户5cb24***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com