[发明专利]一种新型剪切光束成像系统及目标图像获取方法

摘要

本申请公开了一种新型剪切光束成像系统及目标成像获取方法，其中，所述新型剪切光束成像系统将傅里叶相位提取技术应用到传统剪切光束成像技术中，从而使去除传统剪切光束成像系统中的光束移频和条纹解调这两个步骤成为可能，进而实现简化剪切光束成像系统的结构、提高成像信噪比和降低图像重构算法的复杂度的目的，极大提高了剪切光束成像系统的性能并利于其工程化实现。

主权项

1.一种新型剪切光束成像系统，其特征在于，包括：激光发射模块和成像模块；其中，所述激光发射模块包括：激光器、分光单元、扩束单元和指向单元；所述成像模块包括：探测器阵列和计算单元；其中，/n所述激光器用于出射探测激光；/n所述分光单元用于将所述探测激光分束为第一激光、第二激光和第三激光；/n所述扩束单元用于对所述第一激光、第二激光和第三激光进行整形并压缩发散角后向所述指向单元出射；/n所述指向单元用于将从所述扩束单元出射的第一激光、第二激光和第三激光向探测目标发射；/n所述探测器阵列用于接收由探测目标反射的第一激光、第二激光和第三激光回波彼此相干叠加而形成的整体剪切干涉图；/n所述计算单元用于基于空间傅里叶变换的傅里叶相位提取技术，根据所述整体剪切干涉图获取目标图像；/n所述计算单元基于空间傅里叶变换的傅里叶相位提取技术，根据所述整体剪切干涉图获取目标图像具体用于，/n将每次接收的整体剪切干涉图进行成像处理，以获得散斑目标图像；/n对多个散斑目标图像进行平均计算，以获得清晰目标图像；/n所述将 每次接收的整体剪切干涉图进行成像处理包括：/n对每次接收的整体剪切干涉图整体进行二维傅里叶变换操作，将剪切干涉图的光强的空间分布变换到空间频域分布；/n选取空间频域分布的剪切干涉图x方向的+1级频谱和y方向的+1级频谱；/n对x方向的+1级频谱和y方向的+1级频谱分别进行逆傅里叶变换，获得x方向的差分波面和y方向的差分波面；/n利用波前重构算法分析对x方向的差分波面和y方向的差分波面进行重构计算，以获得目标远场波面；/n对所述目标远场波面进行逆傅里叶变换获得目标表面波面，并对所述目标表面波面进行取模值后平方运算，获得散斑目标图像。/n