[发明专利]针对计算鬼成像的机械式光源调制装置

说明书

本发明提供一种针对计算鬼成像的机械式光源调制装置，包括：光源、至少一块薄板、步进电机、透镜系统；其中，所述光源用于产生照明光；所述薄板依次设置在光源的一侧，每个薄板分别固定在一个步进电机上，随步进电机转动；在每块所述的薄板上均刻蚀有多个所需的特定图样，光源发射出的光依次透过薄板上刻蚀的特定图样后，照射在透镜系统上，由透镜系统输出调制图样。本发明采用机械方式输出的调制图样的稳定性是LCD、LCoS、DMD三大光源调制方案所不可比拟的，利用其提供的更稳定的调制图样，直接有助于提高计算鬼成像的成像质量。

技术领域

本发明涉及计算鬼成像领域，更为具体地，涉及一种针对计算鬼成像的机械式光源调制装置。

背景技术

照明光源的性质是计算鬼成像技术中的重要一环，其稳定性和统计性质会直接影响计算鬼成像的成像质量。作为投影技术的三大龙头的LCD、LCoS和DMD技术，目前已获得了巨大的成功，也有十分广泛的应用。在计算鬼成像技术领域中，基本都是使用这三种技术的空间光调制设备对光源进行调制。

这三种技术的实现方法大同小异，对于LCD投影技术来说，它是使光通过一片液晶板，通过电信号对液晶板进行控制，使其特定部位产生透射率变化，从而实现光源的调制。LCoS技术则是在硅片上附着液晶，同样是通过电信号对液晶进行控制，但这种注重于材料的反射率的改变。光照射在硅片并发生反射，通过对附液晶硅片反射率的调制从而完成了对入射光源的调制。而DMD技术则是依赖于一个电控微镜阵列，数以百万计的微小反射镜根据加在其两级上的电压大小的不同，可相应地作±12°的旋转。此时，光源照在微镜阵列上，反射出来的光即为调制过的光源。

注意到这三种光源调制方式的共同特点都是对某个阵列元件实施电控，而且显示设备或空间光调制设备用于视频信号传输的信号端口数目都比较有限，都是利用端口的选通扫描，使得各像素点周期性地被点亮，这时人眼的视觉暂留，使人类误以为观测到一张静态的图像，但实际上这种不稳定性会被响应速度较快的探测器捕捉到，这大大地影响了实际应用中计算鬼成像的成像质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对计算鬼成像的机械式光源调制装置，以解决现有的光源调制装置无法产生稳定的调制图样，导致计算鬼成像的成像质量不好的技术难题。

为实现上述目的，本发明提供的针对计算鬼成像的机械式光源调制装置，包括：光源、至少一块薄板、步进电机、透镜系统；其中，所述光源用于产生照明光；所述薄板依次设置在光源的一侧，每个薄板分别固定在一个步进电机上，随步进电机转动；在每块所述的薄板上均刻蚀有多个所需的特定图样，光源发射出的光依次透过薄板上刻蚀的特定图样后，照射在透镜系统上，由透镜系统输出调制图样，用于对计算鬼成像的待测物体照明。

作为本发明的优选，所述光源调制装置还包括单片机，以及与单片机电连接的采集电路；所述单片机与步进电机电连接，用于控制每个步进电机转动的角度，同时根据不同步进电机转动角度的变化，单片机端口电平发生变化；所述采集电路用于根据单片机端口电平的变化，完成对调制图样的信息采集。

本发明的优点和积极效果：

（1）与现有技术相比，本发明提供的光源调制装置结构简单，成本低，使用方便，利用预制好的薄板即可对照明光实施机械式调制，其具有能输出更加稳定的调制图样的优点；利用此装置可以大幅提高计算鬼成像的成像质量。

（2）本发明提供的光源调制装置主要是利用薄板上刻蚀的图样完成对光源的调制，为了生成多种不同的图样，可以增加薄板的数量并对薄板上刻蚀的图样进行特殊设计；该光源调制装置完全依靠机械手段实现对光源的调制，避免现有采用电控对图样调制所带来的缺陷，其调制图样的稳定性是LCD、LCoS、DMD三大光源调制方案所不可比拟的。

附图说明

图1为有一个薄板的机械式光源调制装置的整体结构示意图。