本文對太赫茲光場數(shù)據(jù)采集與數(shù)字重聚焦成像進行實驗研究。太赫茲成像因其穿透性、無損性等優(yōu)點,近年來備受國內(nèi)外研究者關(guān)注。太赫茲波段的光場成像技術(shù)有望增強圖像質(zhì)量、改善應(yīng)用效果。本文在分析光場成像基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、重建方法的基礎(chǔ)上,應(yīng)用太赫茲焦平面陣列相機進行太赫茲光場數(shù)據(jù)采集和數(shù)字重聚焦實驗。首先采集太赫茲光場原始數(shù)據(jù),然后通過數(shù)字重聚焦進行計算成像,最后對重構(gòu)圖像做增強處理,得到了深度、角度及目標物輪廓分辨力強的太赫茲圖像。實驗證明了太赫茲光場成像技術(shù)的可行性及其改善圖像質(zhì)量、豐富復現(xiàn)效果的能力。 

【文章來源】：光電工程. 2020,47(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

常規(guī)成像與光場成像的對比

圖1 常規(guī)成像與光場成像的對比在光場數(shù)據(jù)采集方面，目前有三種主流方法，它們采用的裝置分別是相機陣列、微透鏡陣列和非折射掩膜。1)相機陣列法以斯坦福大學提出的128臺相機陣列為代表，相機采用不同的排列方式，獲得多種不同角度的子圖像陣列，同時利用相機陣列景深較小的特點，通過數(shù)字重聚焦技術(shù)與合成孔徑技術(shù)可實現(xiàn)類似“透視”的效果[12]。2)微透鏡陣列法在常規(guī)成像的像面處增加由M×M個微透鏡組成的陣列，而且在每個微透鏡后面用N×N個傳感器采集信息。光線從場景目標物發(fā)出，通過主透鏡后形成聚焦的像點，再由微透鏡陣列散焦到每一個傳感器上，形成一個模糊的圖像作為采集到的原始光場數(shù)據(jù)[13-14]。3)非折射掩膜法在結(jié)構(gòu)上主要是在常規(guī)相機光路中增加一個掩膜，這種方法的優(yōu)點是易于搭建硬件和進行實驗操作[15]。在三種主流方法之外還有諸如環(huán)形孔徑相機等方法[16]，但因其結(jié)構(gòu)復雜等缺點應(yīng)用不多。

其中：Ba為過渡矩陣，用于光輻射量函數(shù)在傳感器平面和重聚焦平面之間的轉(zhuǎn)化。將式(3)代入式(2)中，定義切片算子β[f](x)=f(βx)，重聚焦后圖像的表達式為3 太赫茲光場采集與數(shù)字重聚焦實驗研究

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]太赫茲科學技術(shù)研究的新進展[J]. 趙國忠.  國外電子測量技術(shù). 2014(02)
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[7]太赫茲技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 姚建銓.  重慶郵電大學學報(自然科學版). 2010(06)

博士論文
[1]基于相機陣列的光場成像與深度估計方法研究[D]. 肖照林.西北工業(yè)大學 2014



本文編號：3451976