本文對(duì)太赫茲光場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與數(shù)字重聚焦成像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。太赫茲成像因其穿透性、無損性等優(yōu)點(diǎn),近年來備受國內(nèi)外研究者關(guān)注。太赫茲波段的光場(chǎng)成像技術(shù)有望增強(qiáng)圖像質(zhì)量、改善應(yīng)用效果。本文在分析光場(chǎng)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(jī)進(jìn)行太赫茲光場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字重聚焦實(shí)驗(yàn)。首先采集太赫茲光場(chǎng)原始數(shù)據(jù),然后通過數(shù)字重聚焦進(jìn)行計(jì)算成像,最后對(duì)重構(gòu)圖像做增強(qiáng)處理,得到了深度、角度及目標(biāo)物輪廓分辨力強(qiáng)的太赫茲圖像。實(shí)驗(yàn)證明了太赫茲光場(chǎng)成像技術(shù)的可行性及其改善圖像質(zhì)量、豐富復(fù)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(chǎng)成像的對(duì)比

圖1 常規(guī)成像與光場(chǎng)成像的對(duì)比在光場(chǎng)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(jī)陣列、微透鏡陣列和非折射掩膜。1)相機(jī)陣列法以斯坦福大學(xué)提出的128臺(tái)相機(jī)陣列為代表，相機(jī)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(shí)利用相機(jī)陣列景深較小的特點(diǎn)，通過數(shù)字重聚焦技術(shù)與合成孔徑技術(shù)可實(shí)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(gè)微透鏡組成的陣列，而且在每個(gè)微透鏡后面用N×N個(gè)傳感器采集信息。光線從場(chǎng)景目標(biāo)物發(fā)出，通過主透鏡后形成聚焦的像點(diǎn)，再由微透鏡陣列散焦到每一個(gè)傳感器上，形成一個(gè)模糊的圖像作為采集到的原始光場(chǎng)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(jī)光路中增加一個(gè)掩膜，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是易于搭建硬件和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作[15]。在三種主流方法之外還有諸如環(huán)形孔徑相機(jī)等方法[16]，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)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(dá)式為3 太赫茲光場(chǎng)采集與數(shù)字重聚焦實(shí)驗(yàn)研究

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種雙引導(dǎo)濾波的光場(chǎng)去馬賽克方法[J]. 石夢(mèng)迪,張旭東,董運(yùn)流,張駿,孫銳.  光電工程. 2019(12)
[2]光場(chǎng)圖像重構(gòu)算法仿真[J]. 速晉輝,金易弢,陸藝丹,張薇.  光學(xué)儀器. 2017(01)
[3]局部搜索式的Lytro相機(jī)微透鏡陣列中心標(biāo)定[J]. 王麗娟,張駿,張旭東,高雋.  光電工程. 2016(11)
[4]光場(chǎng)相機(jī)成像模型及參數(shù)標(biāo)定方法綜述[J]. 張春萍,王慶.  中國激光. 2016(06)
[5]太赫茲科學(xué)技術(shù)研究的新進(jìn)展[J]. 趙國忠.  國外電子測(cè)量技術(shù). 2014(02)
[6]光場(chǎng)成像技術(shù)進(jìn)展[J]. 聶云峰,相里斌,周志良.  中國科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]太赫茲技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 姚建銓.  重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(06)

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



本文編號(hào)：3451976