[发明专利]一种双波段时域压缩感知高速成像方法及装置

摘要

本发明提出了一种双波段时域压缩感知高速成像方法及装置。针对高速运动目标，利用数字微镜器件翻转的特性，同时将其两个方向上的光能分别用于可见光和红外两个波段上成像，结合时域压缩感知成像方法，同时获得高速运动目标双波段上的细节信息，使用基于压缩感知的视频重构算法，将拍摄得到的双波段低速视频重构出双波段目标高速视频。本发明方法能够在不增加成像相机的数据转换带宽的同时，获得更多细节信息的高速运动目标视频，解决了高速成像对相机高感光度和超高的数据带宽的严苛要求。同时，利用数字微镜器件光调制器的特性，可以实现在不增加额外器件的情况下，同时获得可见光和红外两路高速成像光路，充分利用了光能量，提升能量的利用率。

主权项

1.一种双波段时域压缩感知高速成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将宽光谱光源，均匀照射在高速运动的目标场景上；其中，所述光谱包括可见光和红外波段；步骤2：高速运动目标的光信息，经过透镜组成像在加载有调制模板的数字微镜器件上；数字微镜器件对光信号进行调制，并将光信号进行分路，分成两个翻转方向上的光信号，分别用于可见光和红外成像；由于数字微镜器件中微镜阵列的翻转特性，两个翻转方向上调制后的光信号互补；步骤3：在可见光光路中，调制后的光信号经过一组成像透镜和可见光滤光片，成像在可见光相机上；在红外光路中，调制后的光信号，经过另一组成像透镜和红外滤光片，成像在红外相机上。其中，可见光相机、红外相机和数字微镜器件三者之间存在联动触发控制关系，数字微镜器件分别给可见光相机和红外相机相同的触发信号，数字微镜器件顺序翻转T张调制模板后，两个相机同时拍摄一张测量图像；数字微镜器件重复周期性翻转T张调制模板，不断给两个相机触发信号，可见光相机和红外相机进行连续拍摄，分别获得目标在双波段编码压缩后的低速视频；步骤4：将拍摄得到的双波段低速视频重构出双波段目标高速视频。