[发明专利]基于符合测量的红外成像方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别是涉及一种基于符合测量的红外成像方法及系统。

背景技术

红外成像技术是七十年代发展起来的一种先进的光学成像方法，为解决光学复杂环境下的成像问题提供了一种比较高效的途径。随着计算机技术和网络技术的快速发展，红外成像技术已经广泛用于人们的日常生活中，例如道路交通路面上的夜视红外成像监控仪能够较好地记录人们在夜间的行车踪迹，帮助交警还原一些重要性的具有争议性的交通事故现场。

红外成像技术的另一个重要应用方向就是用于远距离的遥感成像。由于遥感图像的拍摄要经过一些复杂的光学环境，例如颗粒介质、大气湍流、烟雾等，而红外光源的穿透能力较强，因此红外成像技术正好能够在一定程度上克服上述外界扰动对图像质量的影响。

但目前的红外成像技术还存在以下不足：一方面，虽然红外光源的穿透能力相对于普通光源要强，但由于采用的仍然是传统的面探测器技术，其成像质量会随着外界的扰动强度的增加而明显下降，因此，红外成像技术在远距离的复杂光学环境下很难清晰地拍摄到高清物体图像信息。另一方面，红外光学器件的制造成本远高于普通光学器件，例如红外面探测器的生产成本就是同等像素普通面探测器的二十倍左右，因此，为了进一步促进红外成像技术的广泛应用，其制造成本有待进一步降低。

发明内容

为此，本发明的一个目的在于提出一种抗干扰性强、制造成本低的基于符合测量的红外成像方法。

一种基于符合测量的红外成像方法，包括：

在物光路中利用单像素红外探测器收集经目标物体反射后的任一点光场强度并作为物光路信息，同时在参考光路中利用随机分布光源获取参考光路信息，所述物光路和所述参考光路为同源光场，且相关独立，所述目标物体不在所述参考光路中；

对所述物光路信息与所述参考光路信息的强度涨落进行符合运算，以获得所述目标物体的图像成像信息。

根据本发明提供的基于符合测量的红外成像方法，由于在对目标物体的成像过程中引入了符合算法和仅使用单像素红外探测器，当目标物体处于复杂光学环境时，物体光场可能已经完成被打散了，这时传统红外成像技术已经无法获得物体的图像信息，但单像素红外探测器只需要收集打散后的任一点光场信息就可以通过符合运算来高清再现物体的图像，因此，该方法具有很好的抗干扰能力。另外，基于符合测量的红外成像系统结构简单，其制造成本远低于传统的红外成像仪，例如单像素红外探测器的生产成本远低于红外面探测器，最后符合测量过程将一个二维或三维物体信息转换成一维的点信息，在图像的数据采集和传输负担方面也明显减少了。

另外，根据本发明上述实施例的基于符合测量的红外成像方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述在参考光路中利用随机分布光源获取参考光路信息的步骤中，采用以下公式获取所述参考光路信息

其中，a为与所述参考光路的传播距离相关的参数，n为随机分布光源产生的重复次数。

进一步地，所述在物光路中利用单像素红外探测器收集经目标物体反射后的任一点光场强度并作为物光路信息的步骤中，采用以下公式计算所述物光路信息

其中，T(x,y)表示所述目标物体。

进一步地，所述对所述物光路信息与所述参考光路信息的强度涨落进行符合运算的步骤中，采用以下公式计算所述目标物体的图像成像信息G(x,y)：

进一步地，所述单像素红外探测器为无空间分辨能力的单像素红外探测器。

本发明的另一个目的在于提出一种抗干扰性强、制造成本低的基于符合测量的红外成像系统。

一种基于符合测量的红外成像系统，包括：包括红外光源提供装置、单像素红外探测器、参考光路触发装置和目标物体，所述单像素红外探测器位于所述红外光源提供装置与所述目标物体之间，所述红外光源提供装置用于向所述目标物体发射红外光，所述单像素红外探测器用于接收经所述目标物体反射的红外光，所述参考光路触发装置用于对所述红外光源提供装置进行设置以获得参考光路，所述系统还包括：

数据采集模块，用于在物光路中利用所述单像素红外探测器收集经所述目标物体反射后的任一点光场强度并作为物光路信息，同时在所述参考光路中利用随机分布光源获取参考光路信息，所述物光路和所述参考光路为同源光场，且相关独立，所述目标物体不在所述参考光路中；

符合运算模块，用于对所述物光路信息与所述参考光路信息的强度涨落进行符合运算，以获得所述目标物体的图像成像信息。