[实用新型]一种成像系统

说明书

本实用新型公开了一种成像系统，包括发射单元、同步控制单元、第一信号探测器和数据处理单元；发射单元包括沿光路依次设置的光源、分光器和光调制单元，还包括与分光器对应的第二信号探测器，第一信号探测器探测检测目标反射的光束信号，第一信号探测器和第二信号探测器分别与数据处理单元连接，同步控制单元分别连接第一信号探测器、第二信号探测器和数据处理单元。通过第二信号探测器实时探测光束的光能量，将每个光能量数据与设定的参考值做比较，得到对应的比例系数，根据比例系数对第一信号探测器的探测数据或观测矩阵进行校正，并将校正后的探测数据或观测矩阵进行关联计算，得到重构图像，提高了图像重构准确度。

技术领域

本实用新型涉及目标检测识别与成像领域，具体涉及一种成像系统。

背景技术

关联成像(correlated imaging)，也称鬼成像(ghost imaging)，是一种基于光场涨落的量子或者经典关联特性，通过参考光场与目标探测光场之间的强度关联运算，可以非定域地获取目标图像信息的新型成像技术。然而传统的关联成像存在采样次数较多，成像时间长，系统结构复杂的问题，并不适用于在水体这种复杂多变的环境中成像。压缩感知(Compressive Sensing)技术是近年来出现的一种全新的信号采样技术，不同于传统的奈奎斯特采样定理，该技术将信号的压缩过程与采样过程同步完成，即将高维的原始信号通过观测矩阵投影到低维的空间上，以少量的投影参数通过求解优化问题高概率的重构原始信号。该技术可以有效的提高信号采样效率，降低信号处理时间和计算成本。

现有的压缩成像技术通常包括发射端和探测端，其中发射端出射的光束投射到检测目标上并对光束进行反射，探测端接收反射的光束并根据接收到的信号进行图像重构得到成像结果。实际操作中，针对一副图像需要几千甚至更多的探测数据，然而由于发射端光源的功率稳定性、驱动稳定性、环境等因素造成了不同激光脉冲之间能量不相等，或者连续激光不同时间段能量波动，从而导致压缩感知过程中重构图像存在误差或者无法重构图像的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种成像系统，以解决现有技术中的压缩感知过程中重构图像存在误差或者无法重构图像的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种成像系统，包括发射单元、同步控制单元、第一信号探测器和数据处理单元；所述发射单元包括沿光路依次设置的光源、分光器和光调制单元，还包括与所述分光器对应的第二信号探测器，所述第一信号探测器探测检测目标反射的光束信号，所述第一信号探测器和第二信号探测器分别与所述数据处理单元连接，所述同步控制单元分别连接所述第一信号探测器、第二信号探测器和数据处理单元。

进一步的，所述发射单元还包括位于所述光调制单元后方的投射单元。

进一步的，所述光源为脉冲光源或连续光源。

进一步的，所述第一信号探测器为面阵探测器，所述第二信号探测器为单点探测器。

本实用新型还提供一种如上所述的成像系统的成像方法，包括以下步骤：

S1：所述光源发出的光束经过分光器后一部分光束进入第二信号探测器实时探测光能量数据，另一部分光束经过光调制单元调制后投射到检测目标上；

S2：第二信号探测器将实时探测的光能量数据传递给所述数据处理单元，所述检测目标反射的光束通过所述第一信号探测器探测后将探测数据传递给所述数据处理单元；

S3:同步控制单元控制所述数据处理单元同步接收第一信号探测器和第二信号探测器的探测数据，将第二信号探测器探测到的每个光能量数据与设定的参考值做比较，得到对应的比例系数；

S4：根据比例系数将对应的探测数据或观测矩阵进行校正，将校正后的探测数据或观测矩阵进行关联计算得到重构图像。