[发明专利]二进制编码盘和采用该二进制编码盘的层析成像系统

说明书

一种层析成像系统，包括：柱面镜、光调制盘、汇聚透镜和点阵探测器；所述光调制盘包括圆盘，所述圆盘上由内向外划分多个圆心均与圆盘的圆心重合的圆环区域，各圆环区域上均沿圆周方向设有扇形孔，圆环区域上所有扇形孔对应的圆心角度之和作为该圆环区域的光通角度；各圆环区域的光通角度形成公比为2的等比数列。通过该系统可用点阵探测器对光信号进行探测，降低了系统成本。本系统借助层析成像原理，单像素情况下仍能保证成像的质量和极高的信噪比。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种二进制编码盘和采用该二进制编码盘的层析成像系统。

背景技术

背景噪声中获得有用信号能够成像是近年来研究的重点，层析成像原理在图像处理中的应用非常广泛。现有的层析成像系统，多采用面阵探测器，或者柱面镜和线阵探测结合。面阵探测器和线阵探测器的集成电路复杂，集成难度相对较大，成本高昂。因此，现有层析成像中，采用柱面镜将二维光束压缩成一维光信号后，采用点阵探测器(即单像素探测器)的线性往复运动对一维光信号进行采集。由于点阵探测器在运动状态下采集光信号，其稳定性差，出错率高。

发明内容

为了解决上述现有技术中层析成像系统的搭建成本高的缺陷，本发明提出了一种二进制编码盘和采用该二进制编码盘的层析成像系统，可采用静止状态下的点阵探测器进行光信号的采集，降低了术中层析成像系统的搭建成本高，并保证了成像的质量。

本发明的目的之一采用以下技术方案：

一种二进制编码盘，包括圆盘，所述圆盘上由内向外划分多个圆心均与圆盘的圆心重合的圆环区域，各圆环区域上均沿圆周方向设有扇形孔，且所有圆环区域上的扇形孔在圆盘半径方向上的宽度均相等，圆环区域上所有扇形孔对应的圆心角度之和作为该圆环区域的光通角度；各圆环区域的光通角度形成公比为2的等比数列。

优选的，圆环区域上的扇形孔在圆盘任意半径方向上的宽度等于该圆环区域的外边缘和内边缘在圆盘半径方向上的距离。

优选的，沿着圆盘上由内向外的半径方向，各圆环区域的通光角度依次递增或者递减。

优选的，沿圆盘圆周方向扇形孔呈梯形分布；或者，所述圆盘划分为多个面积相等的扇形区域，各扇形区域旋转对称。

优选的，所述圆盘上还设有标记孔，标记孔位于最边缘的圆环区域的外周。

优选的，所述圆盘上沿圆周方向设有多个均匀分布的标记孔。

本发明的目的之二采用以下技术方案：

一种层析成像系统，包括：柱面镜、光调制盘、汇聚透镜和点阵探测器；

柱面镜用于将入射的平行光束压缩成一维光信号并透射到光调制盘上，柱面镜的出射光位于光调制盘的中心轴线的同一侧；所述光调制盘采用上述的二进制编码盘；

所述一维光信号经过光调制盘后透射到汇聚透镜上，汇聚透镜将一维光信号聚焦成光点信号，所述点阵探测器用于检测光点信号。

优选的，还包括解码模块，解码模块用于对点阵探测器的探测值进行二进制解码，以获得一维解码光信号；或者由点阵探测器对探测值φ进行二进制解码，以获得一维解码光信号；

对点阵探测器的探测值φ进行二进制解码的公式为：