用于微光CCD的關(guān)聯(lián)成像軟件開(kāi)發(fā)
本文選題:關(guān)聯(lián)成像 切入點(diǎn):贗熱光 出處:《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:關(guān)聯(lián)成像是一種利用光場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)聯(lián)的新型成像方式。與經(jīng)典成像方式相比,關(guān)聯(lián)成像優(yōu)點(diǎn)突出:成像具有非定域性、成像分辨率不受瑞利衍射極限限制、可抑制大氣湍流對(duì)成像質(zhì)量的影響等。關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)中,對(duì)光強(qiáng)信號(hào)的探測(cè)和符合計(jì)算是研究重點(diǎn)。最初的熱光關(guān)聯(lián)成像利用的是物體的透射光成像,然而在實(shí)際應(yīng)用中利用物體的反射光成像更符合關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)以后的發(fā)展。與透射光關(guān)聯(lián)成像相比,反射光光強(qiáng)比較弱并且成像會(huì)引入許多的噪聲,因此反射光關(guān)聯(lián)成像具有更重要的研究意義。開(kāi)發(fā)合適的光強(qiáng)信息采集程序和快速有效的符合計(jì)算方法是反射光關(guān)聯(lián)成像的實(shí)用化需求。本文主要圍繞關(guān)聯(lián)成像的光強(qiáng)信息采集和符合計(jì)算方法,完成了關(guān)聯(lián)成像基礎(chǔ)理論研究,微光CCD采集程序和符合計(jì)算算法的實(shí)現(xiàn),具體內(nèi)容包括:1.綜述了關(guān)聯(lián)成像的發(fā)展歷程,分析了CCD作為探測(cè)器的符合計(jì)算的發(fā)展?fàn)顩r。2.從熱光場(chǎng)的相干性出發(fā),從理論上分析了熱光場(chǎng)的一階相干性和二階HBT關(guān)聯(lián)特性。重點(diǎn)討論了實(shí)驗(yàn)室中采用的贗熱光的關(guān)聯(lián)特性,包括時(shí)間和空間二階關(guān)聯(lián)特性,這也是熱光關(guān)聯(lián)成像的物理本質(zhì)。根據(jù)贗熱光的HBT關(guān)聯(lián),利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)了贗熱光場(chǎng)橫向相干長(zhǎng)度的計(jì)算。3.反射光關(guān)聯(lián)成像光強(qiáng)比較弱,為便于研究本文采用微光CCD作為關(guān)聯(lián)成像的光強(qiáng)探測(cè)器,在分析了INFINITY 3-1M微光CCD工作原理和性能特點(diǎn)之后,本文編程實(shí)現(xiàn)了微光CCD滿足關(guān)聯(lián)成像要求的快速采集程序。4.關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)最后也是最重要的一步是對(duì)采集的光強(qiáng)信息進(jìn)行符合計(jì)算,然后在參考光路上得到物體的像。本文系統(tǒng)研究了關(guān)聯(lián)成像的符合測(cè)量方法的發(fā)展,重點(diǎn)分析了基于光強(qiáng)漲落的正負(fù)漲落符合(PNFC)算法,對(duì)該算法的處理過(guò)程和理論基礎(chǔ)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。利用MATLAB實(shí)現(xiàn)了該符合算法,得到了100%對(duì)比度的HBT關(guān)聯(lián)以及對(duì)比度提高了的反射光關(guān)聯(lián)成像結(jié)果。
[Abstract]:Correlation imaging is a new type of imaging method using intensity correlation of light field. Compared with classical imaging methods, correlation imaging has the advantages of non-local imaging, and the resolution of imaging is not limited by Rayleigh diffraction limit, the imaging resolution is not limited by Rayleigh diffraction limit, and the imaging resolution is not limited by Rayleigh diffraction limit. In the correlation imaging system, the detection and coincidence calculation of the intensity signal is the focus of the research. The original thermo-optical correlation imaging uses the transmission light imaging of the object. However, in practical applications, the use of reflected light imaging of objects is more in line with the development of the correlation imaging system. Compared with the transmission light correlation imaging, the reflected light intensity is weaker and the imaging will introduce a lot of noise. Therefore, reflective correlation imaging has more important research significance. It is the practical requirement of reflective light correlation imaging to develop a suitable light intensity information acquisition program and a fast and effective coincidence calculation method. This paper mainly focuses on the correlation imaging. Light intensity information collection and coincidence calculation method based on, The basic theory research of correlation imaging, the acquisition program of low-light-level CCD and the realization of coincidence algorithm are completed. The specific contents include: 1.The development of correlation imaging is summarized. In this paper, the development of CCD as a detector in accordance with calculation is analyzed. Based on the coherence of the thermal light field, the first-order coherence and second-order HBT correlation characteristics of the thermo-optical field are theoretically analyzed. The correlation characteristics of pseudo-thermal light used in the laboratory are emphatically discussed. The second order correlation characteristics of time and space are also the physical essence of thermo-optical correlation imaging. According to the HBT correlation of pseudo thermal light, the transverse coherent length of pseudo thermal light field is calculated by MATLAB programming. 3. The intensity of reflected light correlation imaging is relatively weak. In order to study the principle and performance of low light CCD (LLL) light intensity detector for correlation imaging in this paper, the principle and performance of INFINITY 3-1m low light level CCD are analyzed. In this paper, a fast acquisition program .4.The final and most important step of the correlation imaging system is to calculate the intensity of the light collected by the fast acquisition program of the low light level (LLL) CCD, which meets the requirements of the correlation imaging. Then the image of the object is obtained on the reference light path. In this paper, the development of coincidence measurement method for correlation imaging is systematically studied, and the algorithm of positive and negative fluctuation coincidence PNFC based on intensity fluctuation is analyzed. The processing process and theoretical basis of the algorithm are discussed in detail. The coincidence algorithm is implemented by using MATLAB, and 100% contrast HBT correlation and reflection light correlation imaging results are obtained.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN386.5
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