关联成像实验研究及后期解算算法设计

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关联成像,又称为“鬼成像”,是一种新兴的成像技术。其最初的思想来源于科研人员对量子纠缠特性的研究,后来又在经典光学领域找到关联的存在。本文在赝热光关联成像的基础上,主要讨论了计算式关联成像以及穿透散射介质关联成像,此外还实施了计算式日光关联成像以及分析了数字滤波在穿透散射介质成像方面的应用。本文主要内容如下:(1)基于传统双路关联成像以及基于SLM的计算式关联成像,提出了基于DMD的计算式关联成像。该成像方式相对于SLM的计算式关联成像具有光调制速率快以及不需要计算参考臂的衍射谱等优点。并且分析了成像的分辨率与DMD中微镜的最小独立单元以及发射透镜的成像比例有关,这样可以通过降低DMD的最小独立单元以及合适的透镜组能够对物体进行高分辨率探测。(2)基于计算式关联成像实施了穿透散射介质成像。散射介质由一快2毫米厚的毛玻璃模拟。分别对静止的散射介质和运动的散射介质进行穿透成像。验证了关联成像在穿透静散射介质方面相对于传统光学成像的优势。发现剧烈变动的散射介质对关联成像的质量有很大的影响。最后提出了一种数字滤波的方法对穿透运动的散射介质成像的质量进行改善。在采样帧数为60000,DMD中最小独立单元为4×4个微镜(4×13.68微米)的情况下,将成像的信噪比由2.13提高到6.12。(3)分析几种经典关联算法,并提出了压缩感知在关联成像方面的应用价值。
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