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  • 什么是散射成像技术?

    作者:朱磊,邵晓鹏 来源:《光学学报》 时间:2022-12-30 18:09 阅读:5272 [投稿]
    计算光学成像技术作为新型的成像手段,不仅推动了传统成像技术的发展,而且在解决散射成像方面表现出了得天独厚的优势。

    光学记忆效应表明,入射光波经过散射介质并发生多次散射后,随着入射角度在小范围变化,出射光波形成的散斑仍然保留了入射光波的有效信息。

    基于散斑相关的散射成像技术

    基于散斑相关的散射成像方法具有系统简单且能够实现非侵入式成像的特点,但其缺点也很明显,如成像的视场受记忆效应范围的限制,与平均传输自由程成反比。鉴于此,许多扩展光学记忆效应的方法和技术应运而生,如利用参考目标或先验知识实现超记忆效应范围成像的技术,通过光场估计或散斑估计的方法实现透过散射介质成像的景深扩展。

    此外,将散斑相关成像技术与光谱编码技术、压缩感知技术、双目视觉技术等相结合,也可实现透过散射介质的彩色成像、光谱成像和三维成像等。

    基于点扩展函数工程的透过散射介质成像技术

    2016年,研究人员Edrei等在测量散射系统点扩展函数的基础上,采用LucyGRichardson去卷积迭代非线性复原方法实现了透过散射介质成像,结果如图3所示。Edrei等开创了利用点扩展函数实现透过散射介质成像的新局面,其核心在于系统点扩展函数的获取。基于点扩展函数工程的透过散射介质成像技术仅适用于静态散射介质成像。


    图3.基于去卷积的散射成像结果。(a)实验系统示意图;(b)原目标;(c)散斑;(d)系统点扩展函数;(e)重建结果

    2017年,西安电子科技大学的邵晓鹏课题组借鉴天文成像所应用的相位多样性技术,通过获取多帧散斑,估算得到了散射光学系统的点扩展函数,进而通过去卷积技术实现了透过散射介质成像。与其他方法相比,该方法仅需多帧散斑进行联合估计,无需测量系统的点扩展函数便可实现透过散射介质成像。

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    文章点评

    zxkang:nice!  谢谢分享!(2023-02-08)