[发明专利]一种基于直接探测器的频域稀疏采样激光成像方法和系统

权利要求书

1.一种基于直接探测器的频域稀疏采样激光成像方法，包括：

将激光回波复图像经傅里叶镜处理，生成激光回波复图像频谱；

生成激光参考信号，并使所述激光参考信号通过空间光调制器时分处理，发生0°和90°相移，得到第一参考信号和第二参考信号；

使所述第一参考信号与所述第二参考信号与所述激光回波复图像频谱分别在直接探测器发生干涉，生成第一相干光信号和第二相干光信号；

利用小规模面阵直接探测器接收所述第一相干光信号的光强和所述第二相干光信号的光强；

基于所述第一相干光信号的光强、所述第二相干光信号的光强和所述激光参考信号的幅度，重构所述激光回波复图像频谱，并将重构得到的所述激光回波复图像频谱逆傅里叶变换，以重构所述激光回波复图像。

2.根据权利要求1所述的基于直接探测器的频域稀疏采样激光成像方法，其特征在于，所述重构的所述激光回波复图像频谱的实部和虚部表达式为：

其中，为重构的所述激光回波复图像频谱的实部，为重构的所述激光回波复图像频谱的虚部，I_I(x,y)为所述第一相干光信号的光强，I_Q(x,y)为所述第二相干光信号的光强，a₂(x,y)为所述激光参考信号在x-y平面上的幅度。

3.根据权利要求1所述的基于直接探测器的频域稀疏采样激光成像方法，其特征在于，所述激光参考信号的幅度不小于所述激光回波复图像频谱幅度均值的30倍。

4.根据权利要求1所述的基于直接探测器的频域稀疏采样激光成像方法，其特征在于，所述激光参考信号设置在频域，且所述激光参考信号的载频与所述激光回波复图像的载频相同。

5.一种基于直接探测器的频域稀疏采样激光成像系统，应用于如权利要求1-4任意一项所述的方法包括：

激光器，用于生成激光信号，探测目标物体，以生成激光回波复图像；还用于生成激光参考信号，所述激光参考信号的载频与所述激光回波复图像频谱的载频相同，所述激光参考信号的幅度不小于激光回波复图像频谱幅度均值的30倍；

傅里叶透镜，用于将激光回波复图像进行傅里叶变换，生成激光回波复图像频谱；

空间光调制器，用于将所述激光参考信号分别发生相移0°和90°，得到第一参考信号和第二参考信号；

小规模面阵直接探测器，位于所述傅里叶透镜的焦点处，用于接收所述第一相干光信号的光强和所述第二相干光信号的光强；

数据处理器，用于基于第一相干光信号的光强、第二相干光信号的光强和激光参考信号的幅度，重构激光回波复图像频谱，以重构探测目标的激光回波复图像。

6.根据权利要求5所述的基于直接探测器的频域稀疏采样激光成像系统，其特征在于，所述小规模面阵直接探测器设置在低频区，且各直接探测器均位于x-y平面上。