鬼成像的成像质量探究

鬼成像又称为双光子成像,是一种新型物理学研究技术.使用该技术,可以在获取不到物体本体的情况下通过双向传感器成像,因而得名"鬼成像".近些年,随着科学技术的发展,鬼成像因其特殊的成像方式被学术界人士重点关注.鬼成像技术先进,潜在社会价值很高.尽管目前针对鬼成像的相关研究还未完全突破技术瓶颈进而应用于日常生活,但已有的研究...     

一种基于共轴干涉的相位物体定量成像技术

为了实现生物组织及相位光栅等透明相位物体的快速定量相位测量与成像,基于共轴干涉及相衬干涉原理,构建了一套相位物体定量相位快速测量与成像系统。分析了定量成像原理,设计了相应的相位提取及恢复算法。通过拍摄单幅或两幅相衬图,实现了相位光栅、水滴等小相位变化的相位样品的定量相位测量与成像。设计了相应的分区差分相位解包裹算法,实现了相位值超过π的微透镜的定量相位测量与成像。结果表明,通过该系统测量所得到的全息相位光栅的相位分布以及不同超声驱动电压下弱超声驻波光栅的相位振幅变化关系与其它方法所得的测量结果基本一致;微透镜的实验测量厚度值与理论计算值相比,绝对误差约为0.03μm。本系统具有一定的可行性和适应性,在生物细胞和组织等透明相位物体的快速测量与成像方面有潜在的应用意义。     

鬼成像的一个收敛判据

鬼成像(或关联成像)的耗时问题是该研究通往应用领域的艰难瓶颈.以杨氏双缝的鬼衍射为例,通过引入一个收敛判据,研究了一系列影响收敛速度的因素以及收敛特征.计算机实验表明,物体的特征尺度与照明光场的横向相干长度是影响成像速度的共同关键因素.作者希望以此引起人们对关联光学实时化问题的关注.此外,给出的数值热光源的产生方法可为鬼成像的变形-主动照明式激光雷达的光源提供驱动.     

基于频率关联的长距离光纤传送时域鬼成像

传统鬼成像利用两路光的位置-位置或动量-动量关联特性实现.当光束沿单模光纤传输时,这些关联特性是无法保持的,因此传统鬼成像无法通过单模光纤长距离传输实现.在自发非线性参量过程产生的信号光子和闲频光子之间,以及在热光分束后形成的两束光之间存在频率关联特性,这种关联特性可以在光纤传输过程中稳定保持,基于此可以实现长距离光纤...     

无干涉测量与相位迭代算法的单像素相位成像

单像素成像为突破经典成像中像素数量的限制提供了方法,但要实现良好稳定性和准确性的相位成像仍然是一个挑战。基于现有的单像素成像框架,提出了一种无需干涉测量与相位迭代算法的单像素相位成像方法。通过傅里叶频谱零级强度测量发现,该方法实现了相位成像。实验结果表明,相位成像的重复精度为0.12%,误差为4.1%,证明了该方法具有良好的稳定性和准确性,对单像素成像的进一步发展和经典相位成像的突破创新均具有一定的借鉴意义。     

基于压缩感知的偏振鬼成像系统

偏振鬼成像系统结合了强度和偏振探测,扩展了鬼成像系统的信息量,可以进行有效的目标识别和探测。常规相关偏振鬼成像系统需要大量采样数,且复原结果信噪比低。为此提出基于缩感知的偏振鬼成像系统,利用系统获取物体的强度和偏振参数,采用压缩感知算法来反演获取物体的强度和偏振信息。利用仿真实验,采用具有相同反射率但不同偏振特性的物体进行研究,结果表明采用压缩感知算法可以在很少的采样数下获取高质量的物体强度和偏振信息,提高了系统的实时性,并与相关算法进行了对比。最后采用图像融合算法对强度和偏振信息进行了融合,通过融合信息可以有效地进行多种物体的识别。     

利用近红外光源实现二维“鬼”成像的技术研究

通过对二维＂鬼＂成像的理论和实验分析,探讨了一种新型成像原理和系统,并从理论和实验上利用近红外光源实现了二阶二维＂鬼＂成像。从光波动经典理论入手,利用完全非相干、均亮的近红外光源对二阶二维＂鬼＂成像理论进行了详细的分析,推导出其解析表达式,并利用针孔作为被成像物体进行了数值模拟分析。数值模拟结果表明,利用二阶光强度关联成像方法可以精确重现被成像物体。实验上,利用掺饵光纤放大器作为产生非相干近红外光光源,设计并实现了二阶二维＂鬼＂成像实验。实验结果表明,基于光波动学经典理论的该数值模型所预测的数值仿真结果,与实验结果一致。     

非线性成像系统中样品损伤引起的伪非线性现象

4f相位相干成像系统是最近发展起来的一种利用单脉冲测量材料三阶非线性的技术.当使用这种技术对薄膜材料进行测量时,部分材料经过高光强照射以后会产生伪非线性图像.这里所说的伪非线性图像是指无论在强的或弱的激光光强照射下,被测量样品的实验结果中总是显示出与非线性材料在高光强下显现出的非线性图像相类似的实验图像.基于多种不同材料的薄膜样品的实验结果,对伪非线性图像的形成原因进行了研究.大量实验表明:伪非线性图像是由样品的两种损伤造成的:一种是样品被碳化或破坏(形成一个黑斑),另一种是样品被剥离或漂白(形成一个白斑).从实验和数值仿真两方面对观点进行了验证.     

4f相位相干成像技术中相位光阑的改进

4f相位相干成像技术是测量三阶光学非线性的新方法.其原理是利用一个相位光阑将放置在4f系统频谱面上的非线性样品中产生的非线性相移调制成像平面上的振幅变化,从而测量样品的非线性折射率的大小和符号.常用的带圆形相位物体的相位光阑灵敏度随相位物体尺寸减小而增加,但是在相位物体很小的情况下制作难度很大,通常达不到最佳的灵敏度.通过将相位光阑中原来处于光阑中心的圆形相位物体改为半圆形相位物体,使得系统可以处于最佳灵敏度,相位光阑在制作工艺上的难度大大降低.     

含相位物体的光学非线性测量技术研究进展

光学非线性的研究离不开对材料光学非线性系数的测量,快捷可靠的测量技术一直是非线性光学研究领域的热点之一。4f相位相干成像技术因其独特的优势受到了人们的重视,其中相位物体的应用引起了广泛的关注。简述了4f相位相干成像技术的基本原理及特点,然后重点介绍了含相位物体的非线性测量技术的研究进展。综述了反射4f探测技术、含相位物体透过率的测量方法、相位物体Z扫描技术、基于相位物体的时间分辨泵浦探测技术和4f泵浦探测技术,并比较了这些方法的特点和应用。     

Bistatic synthetic aperture radar inversion with application indynamic object imaging

An inversion method is presented for bistatic synthetic aperture radar imaging. The method is based on a Fourier analysis (Doppler processing) of the bistatic synthesized array's data followed by a phase modulation analysis of the Doppler data. The approach incorporates the phase information of the wavefront curvature in the transmitted waves as well as the resultant echoed signals. The Doppler data are shown to provide samples of the reflectivity function's spatial Fourier transform within a band that depends upon the bistatic angles and ranges. Associated resolution, reconstruction, and sampling constraints for the imaging problem are discussed. The bistatic SAR inversion is also utilized to formulate an inversion for multistatic measurements made along a physical linear array due to a single transmission to image a dynamic object     

莫尔偏转法测量相位物体的研究

本文从几何光学和傅里叶光学中最基本的公式出发,推导出用莫尔偏转法测量相位物体的基本公式,为用莫尔偏转法测量相位物体提供了处理实验结果的理论依据,并对轴对称火焰温度分布进行了实测。     

基于光学扫描全息测量相位物体的相位分布

为了测量相位物体的相位分布,提出了一种基于光学扫描全息系统测量相位物体相位分布的方法。该方法在原理上与以往传统测量方法有很大不同,它采用相干模式下的光学扫描全息系统,利用一个小孔探测器记录与相位物体的相位信息相关的数据,随后采用反演重建算法得到被测物体的相位分布。此外,对该方法的工作原理及重建效果进行了理论分析和模拟仿真,并分析了在记录和重建阶段所采用的小孔是非理想状态情况下,小孔对物体相位分布测量结果的影响。结果表明,用该方法测量相位物体的相位分布是可行的,并且可以获得很好的效果。     

用液晶光阀实现大尺寸物体光学三维轮廓测量

提出一种用液晶光阀把计算机模拟正弦分布且具有一定榴移量的多幅干涉条纹投影到三维物体上，通过CCD采集被物体调制的变形条纹，在同一位置用计算机窗口来控制相移，实现对物体的光学位相三维轮廓测量，同时针对测量系统误差进行分析和讨论。     

恶灵骑士

约翰尼(尼古拉斯·凯奇饰)少年时期便与父亲一起表演摩托车特技为生,为了父亲的健康,他误与魔鬼签下了合约,为其卖命。成年之后,约翰尼成为了万众瞩目的摩托车王,并且也幸运地与少年时期深爱的初恋女友重逢。正当他的生活慢慢走入正轨之时,魔鬼再次出现了,要求他遵守契约,追捕扰乱魔界安宁的巫心魔。于是,一到夜晚,约翰尼的身体就发生着变化,成为头部冒着熊熊火焰的骷髅战士,身上缠着铁链,骑着他喷火的两轮战车划破城市的寂静,一面打击犯罪,一面耐心追踪着巫心魔的下落。当然了,巫心魔也不是好对付的,一旦让他找到那个充满邪恶力量的灵魂契约,整个世界将万劫不复……     

基于非相干成像的透明物体波前测量方法

提出一种新的波前测量方法 ,这种方法采用了非相干成像和相移技术 ,通过相移可精确测量位相物体引起的成像光线偏折 ,然后计算波前分布。测量中 ,利用PC机显卡的双屏功能 ,其中一个显示由计算机产生的正弦灰度调制光栅图样 ,CCD记录下经过待测物体后的变形条纹图样 ,根据相移技术可以完成对透明物体波前的测量。在这一技术中 ,由于调制光栅图样是由PC产生 ,因此光栅的周期和方向可以灵活设置 ,并可以实现精确的相移。计算机模拟和实验验证了这一技术的可行性。与传统的波前干涉计量相比较 ,这种方法具有结构简单、成本低、灵活性高等优点。