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[发明专利]一种运动目标实时捕获单像素成像方法及设备-CN202210428155.X有效
发明人：时东锋;王英俭;陈亚峰;乔春红;郭子俊;令狐彬;黄见;苑克娥 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：本发明属于计算成像技术领域，特别涉及一种运动目标实时捕获单像素成像方法及设备。所述实时成像方法包括以下步骤：步骤S1：生成二维调制矩阵并加载到光调制器中，通过光调制器接收经目标物体反射或透过目标物体的光信号并使用二维调制矩阵进行调制；步骤S2：通过两个互补方向的单像素探测器计算调制后的光信息强度值；步骤S3：根据质心求解算法计算目标物体质心的位置；步骤S4：根据质心位置和调制后的光信号强度值采用运动补偿单像素算法重建目标图像。通过本发明可以实现对高速运动目标实现精准成像，避免出现拖影与模糊。
一种运动目标实时捕获像素成像方法设备

[发明专利]一种互补单像素质心探测系统及方法-CN202111046776.3有效
发明人：时东锋;王英俭;黄见;陈亚峰;苑克娥;查林彬 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-09-06 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01M1/12 文献下载
摘要：一种互补单像素质心探测系统及方法，系统包括透镜组、单像素探测器组件、光调制器DMD、采集处理单元，采集处理单元生成二维调制矩阵A和二维调制矩阵B并加载到光调制器DMD中；透镜组将目标物体反射或透射光进行处理，使目标物体图像成像在光调制器DMD上；采集处理单元分别与两个单像素探测器的数据输出端连接，计算出目标物体的质心。光调制器DMD对目标物体图像信号按照A和B调制信息进行调制；单像素探测器组件包括第一单像素探测器和第二单像素探测器,分别获取由光调制器DMD两个互补方向上反射光的强度值。本发明在不成像的前提下直接目标物体质心，利用光调制器DMD互补结构特点，进一步减少所用调制信息的数量，提高质心探测的速度。
一种互补像素质心探测系统方法

[发明专利]无监督自编码网络单像素成像方法及存储介质-CN202310101963.X在审
发明人：黄见;李志财;时东锋;苑克娥;陈亚峰;胡顺星 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-01-19 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G06T9/00 文献下载
摘要：本发明的一种无监督自编码网络单像素成像方法及存储介质，其方法包括预先生成调制散斑；使用调制散斑对物体的像进行调制，将调制后的物体信息离散化为数字信号；联合离散化的数字信号与调制散斑重构出低质量目标物体图像；低质量图像输入自编码网络，经编码和解码后，输出重构成像结果，设置迭代次数；根据网络重构成像结果和相应的调制散斑，计算预测强度值；计算预测强度值和离散化后的数字信号之间的误差，调整自编码网络可学习参数，进行新一轮迭代并输出结果；循环迭代，直至达到预先设置迭代次数，输出最终重构成像结果。本发明并不基于特定训练集，消除了神经网络输出结果泛化性能较差等问题，同时更好的抑制背景噪声，提升成像质量。
监督编码网络像素成像方法存储介质

[发明专利]利用单像素成像提取目标全局特征Hu不变矩的方法-CN202010607833.X有效
发明人：王英俭;时东锋;苑克娥;黄见;杨威 -专利权人：合肥中科迪宏自动化有限公司
申请日： 2020-06-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06T7/66 文献下载
摘要：利用单像素成像提取目标全局特征Hu不变矩的方法，包括以下步骤：S1、构造(p+q)阶二维函数G(x,y)，令二维函数满足：Gpq(x,y)＝xpyq；S2、调整p,q的参数值，生成相应的二维函数Gpq(x,y)调制信息；S3、将生成的二维调制信息发送至光调制系统中，对目标物体的照明光进行调制，产生结构调制光，并用调制光照射目标；S4、利用单像素探测采集系统获取目标透射或反射光的强度值，利用探测获取的强度值来反演获取目标全局特征的Hu不变矩。本发明通过融合单像素成像和提取目标全局特征不变矩的技术，实现对目标全局特征信息的高效快速获取，提升特征矩在新环境、新领域中的使用效率，本发明在目标分析理解和分类识别等领域具有广泛的应用前景。
利用像素成像提取目标全局特征 hu 不变方法

[发明专利]一种激光雷达系统中的APD探测器-CN202211242459.3在审
发明人： 苑克娥;吕阿康;黄见;时东锋;陈亚峰;何子辛 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G01S7/4861 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光雷达系统中的APD探测器，其包括APD器件，所述APD器件的上、下端面分别设置有NTC和TEC，而形成“三明治”结构；所述APD器件的阴极连接有向其提供反向偏置电压的偏置电源电路，所述APD器件的阳极连接有滤波器和放大器；所述NTC、TEC均与温度控制电路连接用于检测、调控APD器件的环境温度。本申请中采用了输出纹波小的偏置电源电路，使得线性模式下APD器件有着稳定的内部增益。可靠PID温度控制电路和滤波器，降低了因温漂和低频噪声带来的干扰。两级放大器使其拥有更高的增益，最小探测光功率可达10‑8W，从而使APD探测器实现大动态范围高信噪比的激光回波信号探测。
一种激光雷达系统中的 apd 探测器

[发明专利]一种用于激光雷达的半导体激光发射系统及方法-CN202210562760.6在审
发明人：陈亚峰;时东锋;王英俭;黄见;苑克娥 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-05-23 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G01S7/484 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于激光雷达的半导体激光发射系统及方法，包括所述半导体激光发射系统包括激光光源、反射棱镜、汇聚透镜组、柱面镜、匀光棒，以及扩束透镜组；所述激光光源布置于反射棱镜两侧，激光光源发射至少两路光束，经由反射棱镜对光束进行组束；所述汇聚透镜组包括第一透镜和第二透镜，依次对组束后的光束进行汇聚；柱面镜的入射面接收汇聚后的光束，经由柱面镜的出射面进入所述匀光棒内部多次全反射后射出出射面，经过所述扩束透镜组进行扩束射出。本发明通过设计镜组结构，从而完成对激光发散角的调整，形成符合发散角要求的均匀照射光。利用匀光棒消除了激光的相干性，在对目标进行成像时，减少散斑效应，提高成像质量。
一种用于激光雷达半导体激光发射系统方法

[发明专利]一种波分复用的质心探测方法及系统-CN202210590610.6在审
发明人：王英俭;时东锋;黄见;孟文文;苑克娥;查林彬;令狐彬;陈亚峰 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G01M1/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种波分复用的质心探测方法及系统，包括生成二维调制矩阵A，B和C，并加载到波分复用光调制器中将三种不同波长的照明光按照三张二维调制信息模式调制后经合光棱镜和投影镜头照射目标物体；将目标物体的反射或透射光分离成三种不同波长的反射或透射光，并被单像素探测器组件接收；根据接收的光信号信息和质心算法运算，得到质心位置。本发明能够在不成像的前提下直接探测目标物体的质心，结合波分复用方法使得利用单像素探测器探测质心的帧频不再受限于光调制器的调制频率，进一步提高质心探测速度。
一种波分复用质心探测方法系统

[发明专利]一种单像素探测边缘检测方法及设备-CN202210429222.X在审
发明人：王英俭;时东锋;陈亚峰;黄见;苑克娥;杨威;令狐彬;乔春红 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G06T7/13 文献下载
摘要：本发明属于计算成像和边缘检测领域，特别涉及一种单像素探测边缘检测方法及设备。所述边缘检测方法包括以下步骤：步骤S1：生成二维调制信息矩阵A，并将二维调制信息矩阵A平移一个单位得到二维调制信息矩阵B；步骤S2：分别使用二维调制信息矩阵A和二维调制信息矩阵B对照明光进行调制；步骤S3：分别探测两组调制后的照明光穿透目标物体或经目标物体反射后的光信号总强度值，得到两组光信号总强度值；步骤S4：根据两组所述光信号总强度值使用重建算法计算目标物体的边缘信息。本发明相比于传统利用图像来检测物体边缘，这种方法不需要重建物体的图像而直接得到物体的变换。
一种像素探测边缘检测方法设备

[发明专利]一种多光谱单像素计算成像方法、系统、装置及存储介质-CN202210565217.1在审
发明人：陈亚峰;时东锋;王英俭;黄见;苑克娥;孙宇松 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-05-23 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G06T9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多光谱单像素计算成像方法、系统、装置及存储介质，具体步骤包括生成一组Hadamard基图案和余弦编码，利用余弦编码复用策略构造出多光谱照明图案；根据构造的多光谱照明图案进行调制，并利用调制后的宽带光源照射目标物体，得到后向散射信号；利用单像素探测器接收后向散射信号，并根据算法恢复目标物体的混叠光谱图像；将混叠光谱图像进行傅里叶变换，得到多个光谱分量图像，并将多个光谱分量图像融合重建得到目标物体的多光谱图像。本发明提出一种新的融合编码复用技术，并利用傅里叶变换理论来对探测端信号进行解析，从而降低图像重构时间。解决现有系统的复杂程度较高和数据量较大，影响系统成像效率的问题。
一种光谱像素计算成像方法系统装置存储介质

[发明专利]一种用于光束整形及转折的胶合折叠棱镜及光学系统-CN202210565208.2在审
发明人：陈亚峰;时东锋;王英俭;黄见;苑克娥 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-05-23 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于光束整形及转折的胶合折叠棱镜及光学系统，所述胶合折叠棱镜包括：设置于同一入射面的第一入射棱镜、第二入射棱镜，以及第三入射棱镜，分别用于对入射光沿水平方向分割为三路，且在垂直于光轴平面方向重新排列为三路出射光；所述第一入射棱镜、第二入射棱镜，以及第三入射棱镜的出射面均设置有用于向同侧转折光路的反射棱柱；所述反射棱柱的出射面设置有引导出射光的出射棱柱，且出射棱柱的出射面为同一平面。本发明通过设计棱镜胶合布局，对矩形光斑的重新排列布局，从而调节了发散角与尺寸参数乘积。同时完成了光路的90度转折，减小了光学系统的体积。
一种用于光束整形转折胶合折叠棱镜光学系统

[发明专利]一种大气成分差分吸收激光成像雷达廓线探测方法及系统-CN202210402844.3在审
发明人：黄见;王英俭;时东锋;胡顺星;苑克娥;陈亚峰 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明属于大气环境监测领域，公开了一种大气成分差分吸收激光成像雷达廓线探测方法及系统。探测方法包括以下步骤：步骤S1：向待测大气交替发射两束不同中心波长的激光束；步骤S2：接收激光束与待测大气相互作用后的光柱图像，通过调制信息对光柱图像进行调制，将调制后的光信号转换为电信号；步骤S3：对电信号进行同步采集，将电信号转换为数字信号，联合数字信号和调制信号分别复原两束不同中心波长激光对应的光柱图像；步骤S4：根据复原的光柱图像像素与测量距离之间的关系，计算出两束不同中心波长激光分别对应的距离分辨回波数据；步骤S5：由两束不同中心波长对应距离分辨回波数据反演出待测气体的浓度廓线。本发明具有较强的普适性。
一种大气成分吸收激光成像雷达探测方法系统

[发明专利]一种扫描关联成像方法及系统-CN202111617577.3在审
发明人：黄见;王英俭;时东锋;苑克娥;陈亚锋 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G01S7/48 文献下载
摘要：本发明属于光学成像技术领域，公开了一种扫描关联成像方法及系统。方法包括以下步骤：步骤S1：设置成像区域并将成像区域分为若干个相同的扫描区域；步骤S2：依次对扫描区域进行扫描采样，获取扫描区域的回波信号；步骤S3：根据所述回波信号判断当前扫描区域内是否存在物体；若不存在物体则切换至下一扫描区域进行扫描采样；若当前扫描区域内存在物体则对当前扫描区域进行关联成像，结束当前扫描区域关联成像后切换至下一扫描区域继续进行扫描采样；步骤S4：当所有扫描区域完成扫描采样后，将所有存在物体的扫描区域获得的图像按照原扫描区域的顺序进行排列组成成像区域内物体的完整图像。该方法可以有效提高大视场远距离关联成像雷达的成像效率。
一种扫描关联成像方法系统

[发明专利]一种高速调制与同步采集关联成像方法及系统-CN202111613460.8在审
发明人：黄见;王英俭;时东锋;苑克娥;陈亚锋 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明属于光学成像与计算机成像的技术领域，尤其涉及一种高速调制与同步采集关联成像方法及系统。所述关联成像方法包括以下步骤：步骤S1：接收成像物体的光信号，预置的调制散斑序列对所述光信号进行调制，将所述被调制后的光信号转换为序列电信号；步骤S2：将所述序列电信号转换为数字信号，并对数字信号进行缓存；步骤S3：判断缓存中数字信号数量是否达到预定字节，若是则读取预定字节数字信号进行分析并计算得到探测信号；步骤S4：根据所述探测信号和调制散斑序列通过复原算法复原物体图像。通过本发明可以实现高速调制和同步采集关联成像，避免探测信号出现错位或遗漏等问题，降低计算机读取数据的频次，具备在线实时关联成像能力。
一种高速调制同步采集关联成像方法系统

[发明专利]一种基于单像素探测器的质心探测方法-CN202010412816.0有效
发明人：王英俭;时东锋;苑克娥;黄见;查林彬 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2020-05-15 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： G01M1/12 文献下载
摘要：一种基于单像素探测器的质心探测方法，包括以下步骤：S1、建立光电探测采集系统，生成三个二维阵列矩阵A、B、C；S2、令矩阵A每列的元素值等于所在列对应的列数，B矩阵每行的元素值等于所在行对应的行数，C矩阵的元素值恒为1，生成具有A、B、C矩阵分布的二维调制信息；S3、照明光按照二维调制信息模式调制后照射目标物体或者对目标物体所成的图像按照二维调制信息模式进行调制；S4、利用光电探测采集系统中的数据采集单元获取关于目标反射光的强度值，代入到质心求解算法中，解算目标质心位置参数。本发明通过融合单像素成像方法和质心探测技术，能够实现高准确度探测目标质心的位置参数，为质心探测领域提供了一种新方法。
一种基于像素探测器质心探测方法

[发明专利]一种基于信号加权的快速傅里叶单像素成像方法-CN201810274897.5有效
发明人：黄见;时东锋;王英俭;苑克娥;胡顺星 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2018-03-30 - 公布日： 2021-07-09 - 主分类号： G06K9/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于信号加权的快速傅里叶单像素成像方法，通过将灰度傅里叶基图案分解为一系列相应的二值化图案，再根据这些二值化图案利用数字微镜器件对光源进行调制，单像素探测器依次同步测量调制光与目标物体产生相互作用信号；通过对单像素探测器测量的信号进行加权求和来替代相应灰度傅里叶图案与物体相互作用的强度信号，以此获得相应的傅里叶变换谱系数，最后对所有或者部分谱系数构成的变换谱进行逆傅里叶变换来获得目标物体的图像。本发明大幅减少投影时间，可以在不牺牲成像空间分辨率的前提下提高了傅里叶单像素成像效率。
一种基于信号加权快速傅里叶单像素成像方法

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