留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

相位差异散斑成像技术验证实验

王志臣 王斌 梁晶 孙继明

王志臣, 王斌, 梁晶, 孙继明. 相位差异散斑成像技术验证实验[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3428-3432.
引用本文: 王志臣, 王斌, 梁晶, 孙继明. 相位差异散斑成像技术验证实验[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3428-3432.
Wang Zhichen, Wang Bin, Liang Jing, Sun Jiming. Phase-diverse speckle imaging validity experiments[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(12): 3428-3432.
Citation: Wang Zhichen, Wang Bin, Liang Jing, Sun Jiming. Phase-diverse speckle imaging validity experiments[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(12): 3428-3432.

相位差异散斑成像技术验证实验

基金项目: 

国家863高技术研究发展计划(2009AA8080603)

详细信息
    作者简介:

    王志臣(1980-),男,助理研究员,硕士,主要从事大口径望远镜结构设计相关方面的研究。Email:zcwang911@163.com

    通讯作者: 王斌(1980-),男,助理研究员,硕士,主要从事信息光学、数值分析及图像处理恢复方面的研究。Email:eatingbeen@sohu.com
  • 中图分类号: TH745.1;TP391

Phase-diverse speckle imaging validity experiments

  • 摘要: 相位差异散斑成像综合了相位差异和散斑成像两种图像处理方法,相位差异同时采集已知相位差的离焦和在焦图像,联合恢复目标图像和解算波前相位,相位差异散斑成像是在相位差异的基础上,利用多帧短曝光图像组来解算出它们所对应的波前畸变序列,同时对图像进行恢复,每帧图像组由在焦和已知离焦量的两幅图像组成。为了实践相位差异散斑成像技术,分别在室内和室外做了相关实验,在室内利用变形镜模拟光学系统像差,利用精密位移台移动相机分时采集焦面和离焦面两幅图像,恢复后的图像分辨率提高12%;室外利用某望远镜光学系统,在其后放置分光棱镜将光束平均分给焦面和离焦面两台相机,外触发同时采集短曝光图像,对20 km外的目标成像,经过单帧和多帧图像的恢复,目标图像分辨率得到显著提高。实验结果证明:相位差异散斑成像技术可广泛应用于靶场光学设备测量和地基大口径望远镜的探测成像。
  • [1]
    [2] Roggemann M C, Welsh B M. Imaging Through Turbulence[M]. Washington: CRC Press, 1996.
    [3] Yang Zhongliang, Li Junsheng, Yang Weijun. High-resolution wide-area imaging of natural targets with lucky imaging technique[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(7):1821-1825. (in Chinese) 杨忠良, 李均盛, 杨卫军. 应用幸运成像技术的宽视场自然目标高分辨率成像[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(7): 1821-1825.
    [4]
    [5] Pierre Y Bely. The Design and Construction of Large Optical Telescope[M]. New York: Springer, 2003.
    [6]
    [7]
    [8] Wang Jianli, Wang Zongyang, Wang Bin, et al. Image restoration by phase-diverse speckle[J]. Opt Precision Engineering, 2011, 19(5): 1165-1170. (in Chinese) 王建立, 汪宗洋, 王斌, 等. 相位差异散斑法图像复原技术[J]. 光学 精密工程, 2011, 19(5): 1165-1170.
    [9] Wang Bin, Wang Zongyang, Wang Jianli, et al. Phase-diverse speckle imaging with two cameras[J]. Opt. Precision Engineering, 2011, 19(6): 1384-1390. (in Chinese) 王斌, 汪宗洋, 王建立, 等. 双相机相位差异散斑成像技术[J]. 光学 精密工程, 2011, 19(6): 1384-1390.
    [10]
    [11] Zhao Jinyu. Error analysis of image deconvolution from wave-front sensing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(9): 1806-1811. (in Chinese) 赵金宇. 采用波前测量图像恢复技术的误差分析[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(9): 1806-1811.
    [12]
    [13] Gonsalves R A, Childlaw R. Wave-front sensing by phase retrieval[C]//Applications of Digital Image Processing III, 1979, 207: 32-39.
    [14]
    [15] Warmuth M W, Parker S W, Wilson A J, et al. Operation of phase diverse adaptive-optics with extended scenes[C]// SPIE, 2008, 7093: 1-11.
    [16]
    [17]
    [18] Paxman R G, Seldin J H, Lfdahl M G, et al. Evaluation of phase-diversity techniques for solar-image restoration[J]. The Astrophysical Journal, 1996, 466: 1087-1099.
    [19]
    [20] Paxman R G, Schulz T J, Fienup J R. Joint estimation of object and aberrations by using phase diversity[J]. Opt Soc Am, 1992, A9: 1072-1085.
    [21] Thelen B J, Paxman R G, Carrara D A, et al. Maximum a posteriori estimation of fixed aberrations, dynamic aberrations, and the object from phase-diverse speckle data[J]. Opt Soc Am, 1999, A16: 1759-1768.
    [22]
    [23] Vogel C R. Computational Methods for Inverse Problems[M]. Philadelphia: SIAM Press, 2002.
    [24]
    [25] Vogel C R, Chan T, Plhmmons R. Fast algorithms for phase diversity-based blind deconvolution[C]//SPIE, 1998, 3353: 994-1005.
  • [1] 王志远, 赖雪恬, 林惠川, 陈福昌, 曾峻, 陈子阳, 蒲继雄.  基于深度学习实现透过浑浊介质图像重构(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20220215-1-20220215-10. doi: 10.3788/IRLA20220215
    [2] 侯阿慧, 胡以华, 赵楠翔, 董骁, 曾祥熙.  光子探测距离漂移误差与大气湍流效应建模分析 . 红外与激光工程, 2020, 49(S2): 20200192-20200192. doi: 10.3788/IRLA20200192
    [3] 刘中辉, 陈纯毅, 姚海峰, 潘石, 向磊, 娄岩, 倪小龙.  基于大气湍流传输激光散斑的真随机数提取研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1205005-1205005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1205005
    [4] 赵刚, 邓万涛, 夏惠军.  大气湍流对高能激光系统瞄准精度的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(S2): 81-89. doi: 10.3788/IRLA201948.S209001
    [5] 徐晨露, 郝士琦, 张岱, 赵青松, 宛雄丰.  综合斜程传输和光束扩展影响下的大气湍流相位屏组设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 404003-0404003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0404003
    [6] 柯熙政, 宁川, 王姣.  大气湍流下轨道角动量复用态串扰分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1122002-1122002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1122002
    [7] 王姣, 柯熙政.  部分相干光束在大气湍流中传输的散斑特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 722003-0722003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0722003
    [8] 许云祥, 吴斌, 汪勃.  卫星相干光通信多普勒频移开环估计技术 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 922004-0922004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0922004
    [9] 李盾, 宁禹, 吴武明, 孙全, 杜少军.  旋转相位屏的动态大气湍流数值模拟和验证方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1211003-1211003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1211003
    [10] 周颖捷, 周安然, 孙东松, 强希文, 封双连.  差分像移大气湍流廓线激光雷达的研制 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1130001-1130001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1130001
    [11] 陈牧, 柯熙政.  大气湍流对激光通信系统性能的影响研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 822009-0822009(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0822009
    [12] 李菲, 路后兵.  弱湍流条件下大气光通信的阈值优化方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1211004-1211004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1211004
    [13] 李一芒, 高世杰, 盛磊.  近海激光通信分集技术对大气湍流扰动抑制的实验 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 322001-0322001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0322001
    [14] 李玉杰, 朱文越, 饶瑞中.  非Kolmogorov大气湍流随机相位屏模拟 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1211001-1211001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.1211001
    [15] 卢芳, 韩香娥.  高斯-谢尔模型阵列光束在湍流大气中的空间相干性 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 305-309.
    [16] 孙刚, 翁宁泉, 张彩云, 高慧, 吴毅.  基于NOAA模式的典型地区大气湍流高度分布 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 388-393.
    [17] 葛琪, 王可东, 张弘, 李桂斌, 邸超.  长曝光大气湍流退化图像点扩散函数估计 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1327-1331.
    [18] 向宁静, 吴振森, 王明军.  部分相干高斯-谢尔光束在大气湍流中的展宽与漂移 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 658-662.
    [19] 李思雯, 徐超, 刘广荣, 金伟其.  大气湍流模糊图像的高分辨力复原算法 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3486-3490.
    [20] 程强, 薛栋林, 张学军.  相位差异的三反光学系统波前传感技术 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1601-1606.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  231
  • HTML全文浏览量:  26
  • PDF下载量:  142
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-10
  • 修回日期:  2013-05-18
  • 刊出日期:  2013-12-25

相位差异散斑成像技术验证实验

    作者简介:

    王志臣(1980-),男,助理研究员,硕士,主要从事大口径望远镜结构设计相关方面的研究。Email:zcwang911@163.com

    通讯作者: 王斌(1980-),男,助理研究员,硕士,主要从事信息光学、数值分析及图像处理恢复方面的研究。Email:eatingbeen@sohu.com
基金项目:

国家863高技术研究发展计划(2009AA8080603)

  • 中图分类号: TH745.1;TP391

摘要: 相位差异散斑成像综合了相位差异和散斑成像两种图像处理方法,相位差异同时采集已知相位差的离焦和在焦图像,联合恢复目标图像和解算波前相位,相位差异散斑成像是在相位差异的基础上,利用多帧短曝光图像组来解算出它们所对应的波前畸变序列,同时对图像进行恢复,每帧图像组由在焦和已知离焦量的两幅图像组成。为了实践相位差异散斑成像技术,分别在室内和室外做了相关实验,在室内利用变形镜模拟光学系统像差,利用精密位移台移动相机分时采集焦面和离焦面两幅图像,恢复后的图像分辨率提高12%;室外利用某望远镜光学系统,在其后放置分光棱镜将光束平均分给焦面和离焦面两台相机,外触发同时采集短曝光图像,对20 km外的目标成像,经过单帧和多帧图像的恢复,目标图像分辨率得到显著提高。实验结果证明:相位差异散斑成像技术可广泛应用于靶场光学设备测量和地基大口径望远镜的探测成像。

English Abstract

参考文献 (25)

目录

    /

    返回文章
    返回