基于SLM的计算散射成像(鬼成像)系统

{}:ToIp  
JI vo_7{  
bTQNb!&  
概述[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]光学成像在理论研究和日常生活中都发挥了重要的作用。传统的光学成像方式是对光场强度分布测量，是通过光场的一阶关联信息（强度与位相）来获得物体的信息，如显微镜、照相机、望远镜等。散射成像又称“单像素成像”或“鬼成像”，是近十几年逐步发展起来的一种新型成像技术；与传统的成像技术相比，散射成像是对散斑光场和物光场强度的关联测量，属于光场的二阶关联（一种强度波动的统计相关）。 OT&k.!=  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]散射成像是将经过目标物体的信号光强（桶探测器测探的物光光强值）与未经过物体的参考光场（CCD探测的赝热光场或计算的散斑分布光场）通过建立二阶关联算法模型、进行关联计算，从而重构出物体的像。该技术实现了探测和成像的分离，是一种非定域的成像方式,即离物成像，故也被称为鬼成像。 wj[$9UJb  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]目前，散射成像以其非定域性、抗干扰能力强等特点得到研究人员的广泛关注，在三维成像、遥感成像、生物医疗、国防军事等领域具有广阔的应用前景。 Rb
3V^;i  
ExRe:^yU\  
散射成像原理[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]在传统的散射成像装置中，激光通过旋转毛玻璃片得到赝热光场，两束关联光通过两条不同的光路进行传播，其中一束光照射在目标物体上，由一个没有空间分辨率的桶探测器接收并探测，被称为信号光束；另一条未经过物体的光经自由传播后由CCD探测光强分布，被称为参考光束；通过对CCD探测的光强分布信息与桶探测器探测的总光强信息进行关联计算，便可重建得到目标物体的像。 N>>uCkC  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]基于空间光调制器（SLM）的散射成像原理是用SLM来替代传统散射成像实验中的旋转毛玻璃，使用SLM对照明光场进行人为的控制，根据标量衍射理论可计算出面探测器CCD接收到的从SLM反射的光强分布，这样不仅可省去参考光路，还一定程度简化了计算量,因而优化了散射成像系统。 O#Wh TDF"  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] &>H!}"Yk  
)Wb0u0)_  
aM4k *|H?  
散射成像产品[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]本系统中是用SLM来替代传统散射成像实验中的旋转毛玻璃来实现赝热光场的制备。使用SLM对照明光场进行人为的控制，根据标量衍射理论可计算出面探测器CCD接收到的从SLM反射的光强分布，这样不仅可省去参考光路，还一定程度简化了计算量,因而优化了散射成像系统。 'w1YFdW  
n("0%@ov  
41SGWAd#:  
,!U=|c"k)  
系统功能 ul*Q
t}  
应用领域本技术以其非定域性、抗干扰能力强等特点得到研究人员的广泛关注，并在光学加密、三维成像、遥感成像、生物医疗、国防军事等领域具有广阔的应用前景。