一种透过散射介质的目标4D跟踪系统及方法

    公开(公告)号:CN108535681B

    公开(公告)日:2021-09-28

    申请号:CN201810110043.3

    申请日:2018-02-05

    Abstract: 本发明提供了一种透过散射介质的目标4D跟踪系统及方法。解决了传统目标跟踪方法无法对遮挡物后的目标进行多维度跟踪的技术问题,系统包括:LED光源、透镜、目标、散射介质、滤光片和探测器。利用4D跟踪方法,首先,采集多幅散斑图像,对所有散斑图像进行消噪预处理,求出所有消噪散斑图像的自相关计算结果,结合相关系数运算算法,得到目标的旋转角度θ。根据自相关面积和物像关系求得目标沿光轴方向z的运动结果。接着根据自相关和互相关结果,求得目标在x和y方向上的运动结果。本发明的透过散射介质的目标4D跟踪系统结构简单,成本低,跟踪方法简单、跟踪精度高、适用范围广,在生物医学成像、军事、民事等领域具有广阔应用前景。

    可编码单帧成像装置及成像方法

    公开(公告)号:CN110488397B

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN201910677754.3

    申请日:2019-07-25

    Abstract: 本发明涉及一种复合透镜、可编码单帧成像装置及成像方法,复合透镜包括平行光入射面、第一平面波出射面、第二平面波出射面和球面波出射面,其中,球面波出射面为透镜状;平行光入射面与球面波出射面相对,且平行光入射面的宽度大于球面波出射面的宽度;第一平面波出射面与第二平面波出射面相对;球面波出射面设置在第一平面波出射面与第二平面波出射面之间。该复合透镜可以将非相干的平行光调制为平面波和球面波,解决了空间光调制器的能量损耗、带宽限制、效率及填充因子约束、尺寸对视场的约束等问题,保留了菲涅耳关联全息的成像优点,提高了光路稳定性的同时对入射光束进行完全调制,实现了单帧、纯光学元件的菲涅耳关联全息成像。

    一种散射介质可控3D数字无掩模光刻系统及方法

    公开(公告)号:CN108445719B

    公开(公告)日:2019-12-10

    申请号:CN201810331541.0

    申请日:2018-04-13

    Abstract: 本发明提供了一种散射介质可控3D数字无掩模光刻系统及方法。解决了重复设计掩模,焦深小和利用率低的问题。系统中的待测量部分依次接有第一分光棱镜、空间光调制器,第一显微物镜,散射介质,第二显微物镜,位移平台,第二分光棱镜,还附有参考支路。光刻方法中首先测得多波长光学传输矩阵,通过分块寻优得到对每个单色光均适用的通用光学传输矩阵,移动位移平台使用通用光学传输矩阵对待光刻3D目标切片聚焦标定后实施3D光刻。本发明仅需测得散射介质的通用光学传输矩阵及聚焦标定,即可实施3D光刻。通过改变光源波长提高光刻分辨率,系统复杂度和元件成本低、效率高且焦深大,用于超材料、微光学器件、微机电系统等众多领域。

    一种相移轮廓术三维测量方法、系统、设备及其存储介质

    公开(公告)号:CN110360952A

    公开(公告)日:2019-10-22

    申请号:CN201910584658.4

    申请日:2019-07-01

    Abstract: 本发明属于三维位置测量领域,具体涉及一种相移轮廓术三维测量方法、系统、设备及其存储介质,方法步骤包括:产生目标图像;获取目标图像;根据目标图像得到彩色条纹图;对彩色条纹图进行校正操作,以得到校正条纹图;根据校正条纹图得到相位信息;根据相位信息得到三维形貌信息。本发明具有可以解决光源不稳定和环境光的变化导致的物体的相位误差问题;能够满足多种工业领域的需求以及降低三维检测经济成本;在相移轮廓术系统中基于彩色编码条纹的相位误差校正方法简单,并具有很高的鲁棒性,灵活性和精度。

    一种单帧强背景干扰下的透散射介质成像方法

    公开(公告)号:CN112950731B

    公开(公告)日:2024-01-23

    申请号:CN202110142913.7

    申请日:2021-02-02

    Abstract: 本发明提供的一种单帧强背景干扰下的透散射介质成像方法,通过从强背景光干扰下的透散射介质成像系统中获取散斑图像,计算散斑图像的自相关;在散斑图像中,先去除自相关波浪形背景;之后去除与目标的自相关相互混合的尖峰部分,得到去除干扰光背景的散斑自相关图像;由于在自相关上外界强干扰表现为一个波浪形背景与尖峰的组合,而波浪形背景与目标信息在数值上有着显著的差别,故在自相关上对波浪形背景进行拟合比在散斑上直接进行拟合有着更为有效的效果,采用低秩稀疏矩阵再来对与目标信息混合在一起的表现为尖峰部分的噪声进行去除,更进一步提高了散斑自相关的对比度,使得本发明能够从存在强背景光干扰的情况下从散斑中重建出目标。

    一种基于散射介质的宽光谱单帧散射成像方法

    公开(公告)号:CN112161953B

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202010868830.1

    申请日:2020-08-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于散射介质的宽光谱单帧散射成像方法,包括:搭建透过散射介质的宽光谱成像系统,其中,所述宽光谱成像系统包括沿光轴方向依次设置的宽谱光源、准直透镜、可变光阑、散射介质和探测器;获取所述宽光谱成像系统的宽谱点扩展函数;利用所述宽光谱成像系统获取成像目标的宽谱散斑图像;对所述宽谱点扩展函数和所述宽谱散斑图像进行互相关宽谱重构,获得所述成像目标的重构图像。该宽光谱单帧散射成像方法仅需单帧宽谱散斑结合预先标定的宽谱光源点扩展函数,重构目标精度高、速度快,光路简单。

    一种单帧强背景干扰下的透散射介质成像方法

    公开(公告)号:CN112950731A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110142913.7

    申请日:2021-02-02

    Abstract: 本发明提供的一种单帧强背景干扰下的透散射介质成像方法,通过从强背景光干扰下的透散射介质成像系统中获取散斑图像,计算散斑图像的自相关;在散斑图像中,先去除自相关波浪形背景;之后去除与目标的自相关相互混合的尖峰部分,得到去除干扰光背景的散斑自相关图像;由于在自相关上外界强干扰表现为一个波浪形背景与尖峰的组合,而波浪形背景与目标信息在数值上有着显著的差别,故在自相关上对波浪形背景进行拟合比在散斑上直接进行拟合有着更为有效的效果,采用低秩稀疏矩阵再来对与目标信息混合在一起的表现为尖峰部分的噪声进行去除,更进一步提高了散斑自相关的对比度,使得本发明能够从存在强背景光干扰的情况下从散斑中重建出目标。

    一种单帧动态三维测量方法

    公开(公告)号:CN111023996B

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN201911128583.5

    申请日:2019-11-18

    Abstract: 本发明涉及一种单帧动态三维测量方法,包括:对图像的RGB三个颜色通道分别进行编码,得到单帧条纹图;将单帧条纹图投影至待测物体表面,得到变形条纹图的强度分布;根据变形条纹图的强度分布,去除变形条纹图的背景强度,得到去除背景强度的变形条纹图;对去除背景强度的变形条纹图进行归一化处理,得到归一化处理结果;利用利萨如椭圆拟合方法对归一化处理结果进行处理,得到待测物体的相位信息;根据相位信息,得到待测物体的三维形貌信息。本发明的方法将利萨如椭圆拟合技术提取物体的相位信息应用到条纹投影系统,仅采用单帧条纹即可重建物体的三维形貌,计算更简便,重建的三维形貌具有较高的鲁棒性和精确度。

    一种反射式散射成像装置及利用该成像装置的成像方法

    公开(公告)号:CN109187434B

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN201810856032.X

    申请日:2018-07-31

    Abstract: 本发明涉及一种反射式散射成像装置及利用该成像装置的成像方法,反射式散射成像装置包括光源调节系统,相位调制系统,反射式光路系统,图像探测系统,用于接收所述背向散射光并形成散斑图样;其中,待重建目标设置在所述光源调节系统和所述相位调制系统之间且在光源的光轴上。本发明的反射式散射成像装置利用反射式光路系统,反射式光路系统的两步相移法可任意选择步长,只需对光波进行两次相位调制,从而利用得到的两幅散斑图样进行成像,该反射式散射成像装置的成像时间短,重建出目标的效率更高,且该反射式散射成像装置不仅适用于二值化幅值目标的成像,同样也适用于复振幅目标的成像。

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