[发明专利]一种仿生分块鬼成像方法及系统

权利要求书

1.一种仿生分块鬼成像方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一、初始化用于产生仿生散斑的参数和鬼成像采样的参数；

步骤二、根据步骤一设定的仿生散斑参数生成一组仿生散斑，通过仿生散斑采样获得更高的成像质量；

步骤三、通过对仿生散斑分块，采用更低分辨率的散斑能够降低鬼成像的采样次数；

步骤四、采用步骤三的分块仿生散斑对目标采样，得到每个分块的测量值；

步骤五、根据步骤三的分块仿生散斑和步骤四的测量值，进行图像重构；

步骤六、对步骤五的重构后的分块图像拼接，得到整幅重构图像，即实现兼顾成像效率和成像质量的仿生分块鬼成像；

步骤一实现方法为，

步骤1.1：初始化产生仿生散斑的参数；

设置图像分辨率X×X、分块数N、仿生散斑离散角度最大值Q、仿生散斑离散环数最大值K、以及仿生散斑内环半径r₀；所述的分块数N为平方数；

步骤1.2：初始化鬼成像采样参数；

设置采样比为a，采样次数为A＝X×X×a/N，A四舍五入取整；

步骤二实现方法为，

根据步骤一设定的仿生散斑参数，生成A张仿生散斑P，仿生散斑计算公式如式所示；

其中：r_k代表散斑第k环的半径，(1+sin(π/Q))/(1-sin(π/Q))代表增大系数ε，θ_q是q扇区的度数；仿生散斑P是分辨率为X×X的图像；

步骤三实现方法为，

对仿生散斑P进行N等分，得到p₁、p₂、…、p_N,每个p_i为的矩阵；此处采用先行后列或者先列后行的方式对其进行拆分并编号，其中p₁为1号散斑，p_N为N号散斑；

在拆分完A个仿生散斑后，p_i＝{p_i1,p_i2,...,p_iA}(i＝1,2,…,N)；

步骤四实现方法为，

将仿生散斑投射到待成像目标O进行采样，目标O与仿生散斑采取同样的方式区分为o₁、o₂、…o_N；

光源投射在待成像目标O上，探测器根据式得到测量值y₁、y₂、…y_N，y_i是编号为i所对应分块采样A次的测量值，y_i＝{y_i1,y_i2,...,y_iA}(i＝1,2,…,N)；

y_i＝∫∫p_i(x,y)×o_i(x,y)dxdy,(i＝1,2...,N) (3)

步骤五实现方法为，

p_i与y_i为编号为i的散斑与其对应编号的测量值，采用重构算法对其进行计算得到重构图像o_i'，计算公式如式所示，o_i'是分辨率为图像；

步骤六实现方法为，

按照步骤三中选用拆分散斑的方式，将o_i'进行图像拼接得到整幅重构图像O'，O'是分辨率为X×X的图像；所述拆分散斑的方式为先行后列或先列后行；

。

2.一种仿生分块鬼成像系统，用于实现如权利要求1所述的一种仿生分块鬼成像方法，其特征在于：包括光源(2)、准直光学系统(3)、分光器、空间光调制器(5)、接收光学系统(7)、面阵探测器(8)；

光源(2)、准直光学系统(3)、分光器、空间光调制器(5)按顺序依次位于同一光路上；光源(2)、准直光学系统(3)和分光器用于产生照射到空间光调制器(5)的面阵光；光源(2)、准直光学系统(3)、分光器和空间光调制器(5)用于产生携带已知光场分布信息的散斑投射到待成像的目标(6)上；接收光学系统(7)和面阵探测器(8)完成目标(6)反射光总光强的采集；相关运算器将仿生散斑信息和面阵探测器(8)采集的信息进行重构运算以及分块图像拼接运算；

光源(2)发出一束光，经过准直光学系统(3)和分光器分束后照射至空间光调制器(5)表面，空间光调制器(5)根据步骤二计算生成的仿生散斑反射光束至目标(6)，目标(6)反射光束根据步骤四通过接收光学系统(7)到面阵探测器(8)，目标(6)反射光的总光强被面阵探测器(8)接收；在重复多次测量后，根据步骤五对仿生散斑信息和面阵探测器(8)采集的光强信息进行互相关运算后即得到目标(6)分块的重构图像，按照步骤六对步骤五重构后的分块图像拼接，得到整幅重构图像，即实现兼顾成像效率和成像质量的仿生分块鬼成像。