[发明专利]一种透过散射介质的目标4D跟踪系统及方法

摘要

本发明提供了一种透过散射介质的目标4D跟踪系统及方法。解决了传统目标跟踪方法无法对遮挡物后的目标进行多维度跟踪的技术问题，系统包括：LED光源、透镜、目标、散射介质、滤光片和探测器。利用4D跟踪方法，首先，采集多幅散斑图像，对所有散斑图像进行消噪预处理，求出所有消噪散斑图像的自相关计算结果，结合相关系数运算算法，得到目标的旋转角度θ。根据自相关面积和物像关系求得目标沿光轴方向z的运动结果。接着根据自相关和互相关结果，求得目标在x和y方向上的运动结果。本发明的透过散射介质的目标4D跟踪系统结构简单，成本低，跟踪方法简单、跟踪精度高、适用范围广，在生物医学成像、军事、民事等领域具有广阔应用前景。

主权项

1.一种透过散射介质的目标4D跟踪系统，按照光束传输方向，以下简称沿光轴方向，依次有光源模块A、目标3、散射介质4、探测模块B；其特征在于：所述光源模块A包括LED光源1和透镜2，LED光源1和透镜2共同构成产生准直的非相干光信号的光源；所述目标3为待跟踪目标，设定目标在光束传输方向，即z轴方向，以及垂直于光轴方向所在的平面，即xoy面的x方向和y方向移动，另外，目标能够沿角度θ进行旋转，角度θ的基础旋转范围为0°至179°；所述散射介质为强散射介质，介质对所述目标3的信息进行编码调制，并产生编码调制后的散斑图像；所述探测模块B包括有窄带滤波片5和探测器6，窄带滤波片5和探测器6共同用于接收窄带滤波之后的目标的散斑图像。