1 国防科技大学电子对抗学院脉冲激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥230037
2 中国人民解放军32256部队, 广西 桂林541000
烟幕是一种复杂且特殊的散射介质,穿透烟幕成像是一项具有广阔应用前景的课题。为探究计算关联成像技术在烟幕环境下的抗散射性,设计烟幕箱结合计算关联成像的实验系统,在静态与动态散射的环境下进行了实验,得出了计算关联成像在探测路径存在静态与缓慢变化的动态烟幕情况下可实现成像的结论;针对快速动态烟幕条件下的成像降质问题,提出了逐点补偿方法。由于在动态散射的情况下光强涨落掺入了额外的衰减因素,利用获得的以特定频率投影特定帧的强度值可追踪衰减系数的变化,将原始光强值除以衰减系数得到校正后的光强值。该方法在低投影频率的条件下具有优势,通过对比得到了该方法的适用条件。
成像系统 计算关联成像 散射 烟幕 动态
国防科技大学电子对抗学院脉冲激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
计算关联成像(CGI)技术能够穿透静态散射介质成像,但是当散射介质发生缓慢变化时,由于光强受到非线性影响而衰减,每次测量的光强值会发生不同程度的漂移,导致重构图像受到大量噪声的干扰。针对上述情况,提出一种逐点校正测量值的方法,该方法在测量矩阵中加入反射率为1的图案,通过记录使用该图案照明后获得的光强变化得到各时刻的衰减因子,并计算中间时刻的补偿系数,根据补偿系数逐点校正衰减因子变化导致的光强畸变,最后对变换的测量值进行还原计算,重建结果说明该方法能够有效地应对计算关联成像技术穿透动态散射介质的成像问题。
成像系统 关联成像 散射 激光与光电子学进展
2020, 57(20): 201106
1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
2 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300450
为了提高压缩感知鬼成像的成像质量以及解决低采样率条件下成像失真度高的问题,提出一种基于邻域相似度的鬼成像(NSGI)方案。邻域相似度体现在图像像素间的关联性,携带关于物体结构的重要信息,在分析压缩鬼成像原理的基础上,利用邻域相似度来评价待探测目标。根据贪婪算法的原理,采用邻域相似度优化图像重构过程,并设置相关度阈值降低计算的复杂度。仿真和实验结果均表明,与传统方法相比,该方案可以在低采样率条件下获得高质量低失真度的图像,有利于推动鬼成像技术的实用化。
成像系统 光计算 图像处理 压缩感知 赝热光 鬼成像 邻域相似度 贪婪算法
电子工程学院 脉冲功率技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
开展了强度关联阶数对于运动目标关联成像影响的研究, 通过改变信号光束和参考光束的阶数, 分别讨论了切向和轴向运动目标在不同强度关联阶数下的关联成像质量。在运动目标关联成像系统原理光路的基础上, 从理论上重点分析了不同强度关联阶数对关联成像计算模型的影响, 并且利用计算机进行了仿真实验。结果表明: 强度关联阶数的改变不能消除运动模糊, 增加信号光束的阶数可以改善关联成像质量, 但是在去除背景项的情况下, 反而是最低阶的关联成像质量最好, 并且轴向运动目标的关联成像质量下降地更为严重。
关联成像 强度关联阶数 运动目标 成像质量 correlated imaging intensity correlation order moving target image quality 红外与激光工程
2017, 46(8): 0824002
电子工程学院脉冲功率技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
研究了鬼成像系统的点扩散函数(PSF),以轴向运动目标的鬼成像系统为例理论推导出其 点扩散函数,并进行了数值模拟和计算机仿真实验。结果表明：目标在信号光路轴向的运动会 导致成像质量的下降,速度越大成像质量越差,应用点扩散函数方法分析鬼成像系统的成像质 量可以在不成像的情况下预先判断成像效果,相对于传统的质量评价方式有很大优势。
量子光学 鬼成像 轴向运动目标 成像质量 点扩散函数 quantum optics ghost imaging axial moving target imaging quality point spread function
电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
为了提高单臂压缩感知鬼成像的成像质量, 减少成像系统本身和外部环境的干扰, 提出了一种光强扩散函数分析方法.在单臂压缩感知鬼成像原理的基础上分析了成像过程, 指出降低成像质量的主要因素是菲涅尔衍射和大气湍流.针对这两个因素, 推导并分析了光强度扩散函数的公式, 研究透镜的焦距与口径之比和照明光源的波长对鬼成像的影响.仿真结果表明：在单臂压缩感知鬼成像中, 使用焦距与尺寸半径之比在2~5范围内的成像投影透镜可以消除衍射效应的影响; 短波长光源适用于大气湍流较弱时的成像, 长波长光源在大气湍流较强时对干扰有更好的耐受能力.该方法可以有效地提高成像质量并优化成像系统.
压缩感知 鬼成像 光强扩散函数 衍射效应 大气湍流 互相干性 Compressive sensing Ghost imaging Intensity spread function Diffraction effect Atmospheric turbulence Mutual coherence
合肥电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
为了探讨光场的高阶关联对于切向运动目标鬼成像的影响，将热光高阶强度涨落鬼成像理论应用于切向运动目标鬼成像的研究中，并对所得结果进行了数值模拟和仿真实验，获得了相关仿真图像。结果表明，采用高阶强度涨落关联理论研究切向运动目标鬼成像，随着参考光束的阶数增加，光场的高阶关联将会极大地增加背景涨落的噪声，导致图像重建质量变差，而信号光束的阶数增加对成像质量影响较小，所以最低阶的鬼成像质量最好。
成像系统 鬼成像 高阶关联 切向运动目标 成像质量 激光与光电子学进展
2016, 53(8): 081102
