张润南 1,2,3蔡泽伟 1,2,3,**孙佳嵩 1,2,3卢林芃 1,2,3[ ... ]左超 1,2,3,*
1 智能计算成像实验室, 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京210094
2 南京理工大学智能计算成像研究院, 江苏 南京210019
3 江苏省光谱成像与智能感知重点实验室, 江苏 南京 210094
光场的相干性是定量衡量其产生显著的干涉现象所具备的重要物理属性。尽管高时空相干性的激光已成为传统干涉计量与全息成像等领域不可或缺的重要工具,但在众多新兴的计算成像领域(如计算摄像、计算显微成像),降低光源的相干性,即部分相干光源在获得高信噪比、高分辨率的图像信息方面具有独特优越性。因此,部分相干光场的“表征”与“重建”两方面问题的重要性日益凸显,亟需引入光场相干性理论及相干测量技术来回答计算成像中“光应该是什么”和“光实际是什么”的两大关键问题。在此背景下,系统地综述了光场相干性理论及相干测量技术,从经典的关联函数理论与相空间光学理论出发,阐述了对应的干涉相干测量法与非干涉相干恢复法的基本原理与典型光路结构;介绍了由相干测量所衍生出的若干计算成像新体制及其典型应用,如光场成像、非干涉相位复原、非相干全息术、非相干合成孔径、非相干断层成像等;论述了相干测量技术现阶段所面临的问题与挑战,并展望了其未来的发展趋势。
激光与光电子学进展
2021, 58(18): 1811003
1 山东大学信息科学与工程学院, 山东 青岛 266237
2 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
光场成像拓展了经典光学成像的信息维度,为成像技术的提升和突破提供了更多的可能性,是计算成像领域的重要研究内容。光场携带了目标和场景的三维信息,通过对光场数据进行合理的建模和处理可以实现三维成像。光场三维成像技术可概括为光场深度估计和光场三维重建两大类。对于光场深度估计,根据深度计算的不同机理分为基于多视点立体的方法与基于极平面图的方法;对于光场三维重建,根据是否采用结构光照明分为主动和被动光场三维重建。简要介绍了光场的基本理论并回顾了常见的光场采集系统,分类介绍了光场三维成像的关键技术和典型工作并进行了技术展望。
计算成像 光场成像 三维成像 光场相机 全光函数 极平面图 中国激光
2021, 48(12): 1209001
红外与激光工程
2020, 49(3): 0303007
深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室, 广东 深圳 518060
提出一种精确、稳健的主动光场深度成像方法。利用结构光照明为场景提供编码信息,光场成像同时记录光线的方向信息和受深度调制的相位信息,相位编码信息可为构建光场深度线索提供强度不敏感的匹配特征,进而精确计算场景深度。实验结果表明,相比于被动方法,所提的主动方法能够获得更高质量的深度效果,实现精确、稳健的光场深度计算。
光计算 计算成像 深度计算 光场 结构光 相位编码
深圳大学光电工程学院教育部广东省光电子器件与系统重点实验室, 深圳 518060
在三维数字散斑整像素相关搜索中, 先利用极线约束和投影校正原理将相关搜索范围从整个图像约束到投影校正后的同一水平极线上, 再利用视差约束缩小搜索范围, 该相关搜索过程非常耗时。在投影校正和视差约束的基础上, 提出了基于灰度约束的三维数字散斑整像素相关搜索方法, 该方法可进一步滤除视差范围内大部分的待匹配点。当有效点个数为85783、相关窗口大小为9 pixel×9 pixel时, 相关搜索时间由7.24 s缩短为2.15 s。实验结果表明, 所提方法能有效提高三维数字散斑整像素相关搜索效率。
测量 三维数字散斑 相关搜索 投影校正 灰度约束
