[发明专利]基于线阵探测器的旋转式光学层析成像系统的成像方法

权利要求书

1.一种基于线阵探测器的旋转式光学层析成像系统的成像方法，其特征在于，基于线阵探测器的旋转式光学层析成像系统包括沿着待测物(10)待测面的正面方向依次顺序布置的反射镜片组(20)、柱面镜(30)和线阵探测器(40)；所述线阵探测器(40)连接计算机(50)；所述反射镜片组(20)的中心轴为射入和射出反射镜片组(20)的待测物(10)待测面反射光光场的中心线，反射镜片组(20)可绕其中心轴旋转；所述待测物(10)、柱面镜(30)、线阵探测器(40)的中心点与反射镜片组(20)的旋转中心轴均处于一条直线上；所述反射镜片组(20)由电机带动旋转，线阵探测器(40)固定在平移台(60)上，电机与平移台(60)均与计算机(50)电连接；所述电机采用步进的控制方式，电机每转动设定的周期角度带动反射镜片组(20)转动一个角度，所述线阵探测器(40)获取该角度下待测物(10)的一维投影；所述电机和所述线阵探测器(40)通过信号同步控制器实现同步；所述反射镜片组(20)由镜片一(21)、镜片二(22)、镜片三(23)组成；所述镜片三(23)平行于所述中心轴，所述镜片一(21)与镜片二(22)关于镜片三(23)的与中心轴垂直的中垂面对称布置，所述镜片一(21)与镜片三(23)的夹角为0°～45°；射入反射镜片组(20)的待测物(10)待测面反射光依次通过镜片一(21)、镜片三(23)、镜片二(22)的反射射出反射镜片组(20)；包括以下步骤：

S1，将标的图像置于待测物(10)的位置，标的图像在光照下产生的反射光射入反射镜片组(20)，经过反射镜片组(20)内镜片的反射后，所射出的光线射在柱面镜(30)的凸面上，经过柱面镜(30)的汇聚作用，光线在线阵探测器(40)的靶面上形成一条一维投影，线阵探测器(40)采集一维投影信息，获得标的图像的一维投影函数；

S2，电机带动反射镜片组(20)绕中心轴旋转，使标的图像在光照下产生的另一个角度的反射光射入反射镜片组(20)，经过反射镜片组(20)内镜片的反射后，所射出的光线射在柱面镜(30)的凸面上，经过柱面镜(30)的汇聚作用，光线在线阵探测器(40)的靶面上形成另一条一维投影；线阵探测器(40)采集一维投影信息，获得标的图像的一维投影函数；然后继续转动反射镜片组(20)，直至获得标的图像在反射镜片组(20)处于不同角度时的多个一维投影函数，即标的图像的多个采样数据；

S3，利用采样拟合圆曲线方法，对步骤S2中获得的标定图像的多个采样数据进行采样数据的拟合，得到拟合中心，所述拟合中心即反射镜片组(20)的旋转中心；计算机(50)控制平移台(60)带动线阵探测器(40)在其靶面所在的二维平面内移动，使线阵探测器(40)的靶面中心与所述拟合中心重合，此时线阵探测器(40)的靶面中心和反射镜片组(20)的旋转中心初步校准；

S4，将步骤S1和S2中的标的图像换成待测物(10)，对待测物(10)再次进行步骤S1和S2，获得待测物(10)待测面在反射镜片组(20)处于不同角度时的多个一维投影，线阵探测器(40)采集一维投影信息，获得多个一维投影函数，即待测物(10)待测面的多个采样数据；

S5，对步骤S4中获得的待测物(10)待测面的多个采样数据进行一维滤波处理，得到多个经过修正的线投影，再将此修正后的线投影做反投影运算，即进行反投影重建，得到多个投影图像，将此多个投影图像整合重建成一个初步重构图像；再运用投影正弦图法对所述初步重构图像确定投影中心；

S6，对步骤S5中获得的初步重构图像计算梯度值，并根据梯度优化判定法，选择步骤S5中得到的投影中心偏移若干像素距离的像素坐标点为多个新的投影中心，根据多个新的所述投影中心进行图像重构并计算各个新的重构图像梯度值，选择初步重构图像和各个新的重构图像中梯度值最大的重构图像作为最终的重构图像。