散射成像技術(shù)的研究及其應(yīng)用.pdf

1、由于強(qiáng)散射介質(zhì)的散射作用，使得傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)難以有效探測(cè)其內(nèi)部目標(biāo)。針對(duì)這一難點(diǎn)，本文中提出了一種基于波前校正原理對(duì)強(qiáng)散射介質(zhì)內(nèi)部目標(biāo)進(jìn)行高分辨率實(shí)時(shí)成像的方法。相比于現(xiàn)有的探測(cè)方法，或者依賴于復(fù)雜耗時(shí)的恢復(fù)算法需要后期圖像的離線重構(gòu);或者需要有目標(biāo)的先驗(yàn)知識(shí)，普適性較低，本方法只需通過改變照明方式即可對(duì)散射介質(zhì)的內(nèi)部目標(biāo)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高分率無損成像，操作簡單方便且更貼近于實(shí)際應(yīng)用。本文研究內(nèi)容主要從空間光調(diào)制器、點(diǎn)光源成像和散射介質(zhì)內(nèi)部目

2、標(biāo)成像三個(gè)方面展開。
　　首先，由于實(shí)驗(yàn)中使用空間光調(diào)制器對(duì)波面進(jìn)行校正，為了對(duì)其有更深入了解，在介紹空間光調(diào)制器的概念、分類及應(yīng)用之后，從雙折射現(xiàn)象和液晶的電控雙折射效應(yīng)對(duì)扭曲向列型空間光調(diào)制器的相位調(diào)制特性進(jìn)行了分析，并結(jié)合泰曼格林干涉實(shí)驗(yàn)，分析調(diào)制圖像灰度與條紋移動(dòng)量的關(guān)系，繪制相應(yīng)的相移曲線。
　　其次，通過點(diǎn)光源經(jīng)過散射介質(zhì)后成像恢復(fù)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)波前校正技術(shù)的了解。詳細(xì)分析了波前校正技術(shù)的原理，并搭建相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)對(duì)該技

3、術(shù)的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。在相位優(yōu)化算法方面主要介紹了相位測(cè)量法和局部匹配追蹤法，并詳細(xì)闡述了相位校正過程中控制軟件的設(shè)計(jì)思路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了波前校正技術(shù)的可行性，為最終新探測(cè)方法的實(shí)現(xiàn)做了充分的理論和實(shí)踐準(zhǔn)備。
　　最后提出對(duì)散射介質(zhì)內(nèi)部目標(biāo)實(shí)現(xiàn)高分辨率實(shí)時(shí)探測(cè)的新方法。該方法主要基于波前校正技術(shù)，利用光學(xué)記憶效應(yīng)，將點(diǎn)成像擴(kuò)展為一定范圍內(nèi)的區(qū)域成像，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像，避免了后期圖像的離線重構(gòu);而且該方法不需要預(yù)先置入點(diǎn)光源或?qū)Υ郎y(cè)目