[实用新型]一种合成孔径成像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种成像装置，具体涉及一种合成孔径成像装置。

背景技术

现有的成像装置的结构较为复杂，且成像的质量不佳。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单且成像质量好的合成孔径成像装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种合成孔径成像装置，包括激光器、准直器、分束器、耦合器、扩束镜头、相机、望远镜镜头和合成孔径，所述准直器和分束器均分别设有两个，分别为第一准直器、第二准直器、第一分束器和第二分束器，所述激光器、第一准直器、第一分束器和扩束镜头依次排列放置，待成像物体正对所述扩束镜头设置，所述第一分束器、耦合器、第二准直器、第二分束器和相机依次排列设置，所述望远镜镜头与所述待成像物体之间设有所述合成孔径，且所述望远镜镜头正对所述第二分束器设置。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述合成孔径包括三个子孔径，三个所述子孔径呈正三角形分布。

进一步，所述激光器为光纤激光器。

进一步，所述准直器为光纤准直器。

进一步，所述耦合器为光纤耦合器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种合成孔径成像装置由光纤激光器、光纤准直器、分束器、光纤耦合器、扩束镜头、望远镜镜头、相机等组成，采用正三角形分布的三个子孔径构成合成孔径，利用外差探测方法获取各子孔径的光场复振幅，然后对三个子孔径的光场信息进行相干合成，基于图像锐度指标参数优化合成图像，从而可以得到高分辨率图像；同时本实用新型结构简单。

附图说明

图1为本实用新型一种合成孔径成像装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种合成孔径成像装置中合成孔径的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种合成孔径成像装置，包括激光器、准直器、分束器、耦合器、扩束镜头、相机、望远镜镜头和合成孔径，所述准直器和分束器均分别设有两个，分别为第一准直器、第二准直器、第一分束器和第二分束器，所述激光器、第一准直器、第一分束器和扩束镜头依次排列放置，待成像物体正对所述扩束镜头设置，所述第一分束器、耦合器、第二准直器、第二分束器和相机依次排列设置，所述望远镜镜头与所述待成像物体之间设有所述合成孔径，且所述望远镜镜头正对所述第二分束器设置。如图2所示，所述合成孔径包括三个子孔径，三个所述子孔径呈正三角形分布。所述激光器为光纤激光器。所述准直器为光纤准直器。所述耦合器为光纤耦合器。

在本实用新型一种合成孔径成像装置中，子孔径的分布结构如图2所示，单个子孔径的半径为r，子孔径中心的距离为d，则合成孔径的等效成像孔径为d+2r。

在成像过程中，光纤激光器发出的激光经过第一准直器校准后在第一分束器中被分为两束激光，其中一束激光通过扩束镜头照射在待成像物体上，另一束激光通过耦合器进入光纤，再经过第二准直器校准后到达第二分束器；同时，望远镜镜头通过合成孔径收集待成像物体的散射光，并将收集到的散射光和第二准直器中的光束形成干涉，通过相机采集干涉图案。

望远镜镜头通过合成孔径收集待成像物体的散射光的过程中，单个子孔径的光场信息测量具体为：待成像物体上的散射光通过单一子孔径被望远镜镜头收集，并且与参考光进行干涉，利用外差探测方法从干涉图像获取单一子孔径的光场的复振幅。

获取各子孔径的光场信息之后，就可以获得整个合成孔径的光场信息，从而实现高分辨率成像。假定各子孔径的光信息分别为E_m(x，y)(m＝1，2，3)，各子孔径中心的坐标分别为(x_m，y_m)(m＝1，2，3)，则合成孔径的光场信息可表示如下：

由于合成孔径时存在光学相位误差，假定相位误差以圆域Zernike多项式表示，则合成孔径的光场信息可表示如下：

基于图像的锐度参数指标对相位误差进行优化，以获取最佳的图像质量，对于图像I_E，F锐度指标一般可定义如下：

其中，p为指数因子。优化锐度指标达到极值，图像质量最佳。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。