在遠(yuǎn)距離光學(xué)成像中,空間分辨率受衍射模糊的限制,增加成像系統(tǒng)的口徑可以減小衍射模糊的影響,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)高分辨率成像。但是成像系統(tǒng)口徑受限于工業(yè)水平、材料等各種因素,從一定程度上限制了分辨率的提升。傅里葉疊層成像技術(shù)作為一種新型的合成孔徑技術(shù),在顯微成像領(lǐng)域取的一定成果,為了探索將此技術(shù)應(yīng)用到遠(yuǎn)距離成像中,論文開展了在宏觀成像中使用傅里葉疊層成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)超分辨率成像方法的研究。介紹了相干光學(xué)成像系統(tǒng),詳細(xì)分析了傅里葉疊層成像技術(shù)在顯微鏡成像系統(tǒng)中的原理和方法,并對(duì)物體在傅里葉域?qū)崿F(xiàn)“疊層”掃描實(shí)現(xiàn)合成孔徑的方式進(jìn)行研究。研究分析了傅里葉疊層技術(shù)在宏觀成像系統(tǒng)中的物理模型和數(shù)學(xué)模型,并采用與顯微鏡中不一樣得的“疊層”掃描方式實(shí)現(xiàn)合成孔徑。結(jié)合宏觀傅里葉疊層頻譜掃描方式,對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)重構(gòu)高分辨率圖像的相位恢復(fù)算法進(jìn)行了研究。根據(jù)宏觀傅里葉疊層成像模型,開展了宏觀傅里葉疊層成像仿真實(shí)驗(yàn),在僅考慮衍射模糊影響成像分辨率時(shí),仿真對(duì)10mm相機(jī)孔徑在20m的成像距離,實(shí)現(xiàn)50mm孔徑的分辨率效果,分辨率提升5倍,仿真驗(yàn)證了傅里葉疊層技術(shù)在宏觀成像系統(tǒng)中減小衍射模糊,實(shí)現(xiàn)超分辨成像的可行性。隨后對(duì)成像過程... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１疊層成像示意圖??Ｆｉｇ．ｉｌ．１?Ｓｃｈｅｍｅ?ｆｏｒ?Ｐｔｙｃｈｏｇｒａｐｈｙ?ｉｍａｇｉｎｇ??在疊層成像采集過程中，重點(diǎn)在于每次采集的探針要與下一次采集的探針發(fā)生重疊，??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???分辨率圖像，不同位置的ＬＥＤ依次點(diǎn)亮使物體頻譜發(fā)生移動(dòng)，系統(tǒng)孔１?徑截取到不同位??置的子頻譜，然后利用圖像傳感器獲得一系列低分辨率圖像，最后結(jié)合相位恢復(fù)算法重??構(gòu)樣本復(fù)振幅信息。傅里葉疊層成像技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高分辨率、大視場(chǎng)的成像中有很大的優(yōu)??勢(shì)，在此科研成果中利用ＬＥＤ陣列將低倍光學(xué)顯微鏡（放大倍率為兩丨音，ＮＡ＝０．０８）超??分辨為等效為（２０倍放大倍率，ＮＡ＝０．５）的分辨率結(jié)果，最終實(shí)現(xiàn)了?０．７８ｕｍ的分辨率??和１２０ｍｍ２的視常圖１．２⑻ＦＰＭ實(shí)物裝置圖，圖１．２（ｂ）為辨率板全視場(chǎng)角（ＦＯＶ）原始??圖像，圖１．２（ｃ）為放大圖像，像素為２．７５ｍｍ，圖１．２（ｄ）為ＦＰＭ１重構(gòu)圖像，像素為０．２７５ｍｎｕ??ＫＵ９Ｉ??ｆｌｆ?ＩＢ??■?＼ｍｍ??圖１，２?ＦＰＭ；（ａ）ＦＰＭ裝置；（ｂ）分辨率板全視場(chǎng)角（ＦＯＶ）原始圖像；（ｃ）原始圖像的放大視圖，像素大小為??２．７５ｎｉｍ；（ｄ）同區(qū)域ＦＰＭ重構(gòu)圖像??Ｆｉｇ．?１．２?ＦＰＭ；（ａ）ＦＰＭ?ｄｅｖｉｃｅ；（ｃ）?Ｆｕｌｌ－ＦＯＶ?ｒａｗ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ａ?ＵＳＡＦ?ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｔａｒｇｅｔ；（ｃ）?Ｍａｇｎｉｆｉｅｄ?ｖｉｅｗ?ｏｆ??ｔｈｅ?ｒａｗ?ｉｍａｇｅ，?ｗｉｔｈ?ａ?ｐｉｘｅｌ?ｓｉｚｅ?ｏｆ?２．７５ｍｍ；（ｄ）?ＦＰＭ?ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓａｍｅ?ｒｅｇｉｏｎ??自ＦＰＭ技術(shù)問世以來(lái)至今約７年的時(shí)間里，研究者們對(duì)ＦＰＭ展開了廣泛的研究，??針對(duì)數(shù)據(jù)采集過程加速、系統(tǒng)誤差消除、重構(gòu)算法優(yōu)化、應(yīng)用方向探索等幾個(gè)方面，國(guó)??內(nèi)外都取的一定的研究成果，下

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???ＵＪ．Ｑ??＾??圖１．３基于手機(jī)鏡頭的便攜式高分辨率顯微鏡??Ｆｉｇ．?１．３?ＦＰｓｃｏｐｅ??ＦＰ技術(shù)最開始用在顯微鏡中，其優(yōu)越的性能讓人們對(duì)其他方面的應(yīng)用也展開了廣??泛研究，Ｇｕｏａｎ?Ｚｈｅｎｇ等人開發(fā)了?一＂ｔ＇基于手機(jī)鏡頭的便攜式高分辨率顯微鏡ＦＰｓｃｏｐｅ［２９］，??如圖１．３所示，以相反的方式使用手機(jī)鏡頭，然后用樣品代替圖像傳感器用手機(jī)鏡頭將??放大后的圖像投影到探測(cè)器上，ＬＥＤ陣列從不同的入射角度對(duì)樣品進(jìn)行照明，為了取代??透鏡模塊的衍射極限，使用ＬＥＤ陣列從不同的入射角度照亮樣品，并使用算法合成圖??像，在此平臺(tái)可獲取高分辨率的生物標(biāo)本圖像，最大合成數(shù)值孔徑（ＮＡ）為０．５，平臺(tái)的??聚焦深度約為０．１毫米，比具有類似ＮＡ的常規(guī)顯微鏡物鏡的聚焦深度長(zhǎng)幾個(gè)數(shù)量級(jí)。??Ｌａｕｒａ?Ｗａｌｌｅｒ等人在ＦＰＭ模型中以吏快的捕獲數(shù)據(jù)方式來(lái)提高成像速度［３Ｇ］，以此平臺(tái)優(yōu)??勢(shì)研究運(yùn)動(dòng)的活體樣本，與固定的載玻片樣本不同，活樣本在各種空間和時(shí)間尺度上是??不一樣的，此平臺(tái)利用新的源編碼方法和實(shí)時(shí)硬件控制，可在亞秒級(jí)時(shí)間下，用４ｘＦＯＶ??上實(shí)現(xiàn)０．８?ＮＡ分辨率，而且可以在長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行的相位重建，用于實(shí)時(shí)的觀察。??裝置如圖１．４所示。??—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—?—??＼?ＬＥＤ?ａｒｒａｙ??』錢?Ｉ?％：．：：?！??齡?＾?ｊ??圖１．４觀測(cè)活細(xì)胞的ＦＰＭ平臺(tái)??Ｆｉｇ．?１．４?Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｌｉｖｉｎｇ?ｃｅｌｌ?ｏｆ?ＦＰＭ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??－５－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]疊層成像技術(shù)成像機(jī)制的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李昭慧.西安電子科技大學(xué) 2016

碩士論文
[1]疊層掃描成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 林棟.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2016



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