基于SLM的計算散射成像(鬼成像)系統(tǒng)概述[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]光學成像在理論研究和日常生活中都發(fā)揮了重要的作用。傳統(tǒng)的光學成像方式是對光場強度分布測量,是通過光場的一階關聯(lián)信息(強度與位相)來獲得物體的信息,如顯微鏡、照相機、望遠鏡等。散射成像又稱“單像素成像”或“鬼成像”,是近十幾年逐步發(fā)展起來的一種新型成像技術;與傳統(tǒng)的成像技術相比,散射成像是對散斑光場和物光場強度的關聯(lián)測量,屬于光場的二階關聯(lián)(一種強度波動的統(tǒng)計相關)。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]散射成像是將經過目標物體的信號光強(桶探測器測探的物光光強值)與未經過物體的參考光場(CCD探測的贗熱光場或計算的散斑分布光場)通過建立二階關聯(lián)算法模型、進行關聯(lián)計算,從而重構出物體的像。該技術實現了探測和成像的分離,是一種非定域的成像方式,即離物成像,故也被稱為鬼成像。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]目前,散射成像以其非定域性、抗干擾能力強等特點得到研究人員的廣泛關注,在三維成像、遙感成像、生物醫(yī)療、國防軍事等領域具有廣闊的應用前景。 散射成像原理[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]在傳統(tǒng)的散射成像裝置中,激光通過旋轉毛玻璃片得到贗熱光場,兩束關聯(lián)光通過兩條不同的光路進行傳播,其中一束光照射在目標物體上,由一個沒有空間分辨率的桶探測器接收并探測,被稱為信號光束;另一條未經過物體的光經自由傳播后由CCD探測光強分布,被稱為參考光束;通過對CCD探測的光強分布信息與桶探測器探測的總光強信息進行關聯(lián)計算,便可重建得到目標物體的像。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]基于空間光調制器(SLM)的散射成像原理是用SLM來替代傳統(tǒng)散射成像實驗中的旋轉毛玻璃,使用SLM對照明光場進行人為的控制,根據標量衍射理論可計算出面探測器CCD接收到的從SLM反射的光強分布,這樣不僅可省去參考光路,還一定程度簡化了計算量,因而優(yōu)化了散射成像系統(tǒng)。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] |