[发明专利]一种双视场计算关联成像系统及方法

摘要

本发明一种双视场计算关联成像系统及方法，系统包括平行光照明单元，DMD微镜，DMD控制电路，投影镜头，目标，接收镜头，光电探测器，数据采集卡，处理器。数字微镜器件DMD几何中心法线方向与两个投影镜头光轴夹角分别为±24°，DMD每个微镜转动轴与两个投影镜头光轴垂直；两个投影镜头与两个收集透镜在同一光轴。两个投影镜头将DMD调制后的光场投影到两个不同视场上的目标，目标反射光被两收集镜头分别收集并被两光电探测器探测，两数据采集卡采集，两个处理计算处理，显示器分屏显示。本发明克服现有计算关联成像视场小，光源发射能量利用率低，成像时间长，成本高等缺点，可实现成本低的单DMD双视场计算关联成像。

主权项

一种双视场计算关联成像系统，其特征在于：包括平行光照明单元、DMD微镜、DMD控制电路、第一投影镜头、第二投影镜头、第一成像目标、第二成像目标、第一接收镜头、第二接收镜头、第一光电探测器、第二光电探测器、第一数据采集卡、第二数据采集卡、第一处理器和第二处理器；平行光照明单元发出平行光束，平行光束垂直照射到DMD微镜表面，DMD控制电路控制DMD微镜表面翻转调制后，DMD微镜表面形成±12°的两个反射方向；DMD微镜上的各个微镜元与DMD控制电路加载的调制矩阵元一一对应，调制矩阵元+1对应正+12°翻转，调制矩阵元‑1对应正‑12°翻转；平行光照明单元发出的平行光束在DMD微镜作用下被分成两束光束，两束反射光束与入射光束夹角分别为±24°，+12°方向的DMD微镜平面与+24°方向反射的平行光照明单元发出的光场经过第一投影镜头投影到第一成像目标；‑12°方向的DMD微镜平面与‑24°方向反射的平行光照明单元发出的光场经过第二投影镜头投影到第二成像目标；第一成像目标吸收和反射光场信号，反射信号被第一接收镜头收集并汇聚成焦斑；第一接收镜头汇聚的焦斑被第一光电探测器的感光面探测并输出电讯号，所述焦斑面积小于第一光电探测器的感光芯片面积；第二成像目标吸收和反射光场信号，反射信号被第二接收镜头收集并汇聚成焦斑；第二接收镜头汇聚的焦斑被第二光电探测器的感光面探测并输出电讯号，所述焦斑面积小于第二光电探测器的感光芯片面积；第一光电探测器将输出的电讯号实时送入第一数据采集卡，第一数据采集卡将输入的模拟信号转换为数字信号后输出到第一处理器进行关联算法的图像重建；第二光电探测器将输出的电讯号实时送入第二数据采集卡，第二数据采集卡将输入的模拟信号转换为数字信号后输出到第二处理器进行关联算法的图像重建；重复调制DMD微镜，第一光电探测器重复探测，第一数据采集卡重复采集信号，第一处理器重复进行关联计算，最终完成第一成像目标的图像重建； 第二光电探测器重复探测，第二数据采集卡重复采集信号，第二处理器重复进行关联计算，最终完成第二成像目标的图像重建；所述的平行光照明单元为由激光光源与透镜组构成或LED光源与透镜组构成的光学照明系统；所述的第一投影镜头、第二投影镜头、第一成像目标、第二成像目标、第一接收镜头、第二接收镜头的几何中心在同一光轴上；第一投影镜头、第二投影镜头、第一接收镜头、第二接收镜头的内部透镜组均垂直于光轴。