检索结果-南通市图书馆

作者：戴晟昕中国计量大学

学位级别：硕士

望远和显微技术拓展了人类的视觉能力,但传统的成像技术仍无法突破障碍物的限制。非视域成像的提出,使观察障碍物后的场景成为可能。非视域成像利用在视域内的墙面、窗帘等中继面返回的漫反射信号进行图像重建。本文基于飞行时间探测计... 详细信息

望远和显微技术拓展了人类的视觉能力,但传统的成像技术仍无法突破障碍物的限制。非视域成像的提出,使观察障碍物后的场景成为可能。非视域成像利用在视域内的墙面、窗帘等中继面返回的漫反射信号进行图像重建。本文基于飞行时间探测计数理论,通过仿真和实验对非视域成像进行研究,将椭球与体素直接相交判定方式和Gram矩阵优化结合,在保持一定重建质量的同时,提高了重建速度。推导了非视域成像漫反射光传输模型,研究了飞行时间成像技术和时间相关单光子计数技术,介绍了几种超高时间分辨探测器,设计了非视域成像硬件系统。研究了基于椭球层析的反投影算法,为提高重建速度,编写了判别椭球模型与空间体素相交的迭加重建算法。在定性条件下,探究了采样参数对重建质量的影响,研究表明:在其他条件一定时,重建图像会随采样点位置的偏移发生畸变,采样密度和范围的增加可以提高重建质量,但达到一定程度后,重建精度将不再发生显著变化,纵向深度和采样范围存在定量关系,为实验提供了合理的采样点设置方案。搭建了非视域成像实验系统,分别使用硅光电倍增管和单光子雪崩光电二极管进行了平面物体的图像重建,由重建结果分析:硅光电倍增管由于需设定合适的电压阈值选取每组采样点的单光子信号,影响飞行时间探测精度,导致重建质量较差。分别根据高斯拉普拉斯滤波和求解Gram矩阵的卷积逼近的最小二乘问题优化了重建算法,对平面物体、深度物体和双目标物体三种场景进行了重建,结果表明:算法优化后,重建图像的几何形状更加显著;深度物体重建图像的强度随深度的增大基本呈下降趋势;得到所搭建非视域成像系统的横向分辨精度优于3cm,基于Gram矩阵优化后的算法重建效果优于高斯拉普拉斯滤波。

关键词：非视域成像飞行时间单光子雪崩光电二极管反投影算法

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非视域成像技术研究进展

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激光与光电子学进展 2023年第14期60卷 1-11页

作者：章镇宇石岩戴晟昕占春连赵天琦金尚忠中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018

非视域成像可对视域外场景进行重建成像。与传统成像不同,其将隐藏场景返回的间接信号导入重建算法实现目标场景重建,在国防、生物医学、自动驾驶、航空航天及灾后搜救等领域具有重要的应用价值。总结近年来国内外对非视域成像技术的研... 详细信息

非视域成像可对视域外场景进行重建成像。与传统成像不同,其将隐藏场景返回的间接信号导入重建算法实现目标场景重建,在国防、生物医学、自动驾驶、航空航天及灾后搜救等领域具有重要的应用价值。总结近年来国内外对非视域成像技术的研究进展,依次介绍3种非视域成像模式,包括基于飞行时间的非视域成像、基于相干信息的非视域成像(含基于散斑图案和空间相干两种方法)、基于强度信息的非视域成像。基于相干信息和强度信息成像模式的硬件参数、重建算法、重建时间和图像分辨率等的特点和存在的局限性,分析并讨论非视域成像的发展趋势。

关键词：非视域成像飞行时间相干成像强度成像散射成像

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生物组织单像素成像重构的散射干扰抑制

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红外与激光工程 2022年第3期51卷 446-452页

作者：陆秋萍石岩戴晟昕陈义赵春柳赵天琦金尚忠牛海彬中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310000

针对单像素成像重构中的散射介质影响而导致重构图像无法达到最佳效果的问题,研究了有无散射介质的情况下,关联算法和压缩感知算法的图像重构适用性。分析了散射介质在成像光路造成的调制信息空间结构变化和在探测光路造成的信号损耗对... 详细信息

针对单像素成像重构中的散射介质影响而导致重构图像无法达到最佳效果的问题,研究了有无散射介质的情况下,关联算法和压缩感知算法的图像重构适用性。分析了散射介质在成像光路造成的调制信息空间结构变化和在探测光路造成的信号损耗对成像的影响,建立了近红外单像素成像系统,使用CGI算法和TVAL3算法实现了穿透生物组织散射介质的单像素成像实验。实验发现,在无散射介质时,TVAL3算法的重构时间、峰值信噪比和相似度等均优于CGI算法;而在有散射介质时,CGI算法的三项数值中有两项优于TVAL3算法,其最大重构时间(0.304 091 s)小于TVAL3算法最小时间(1.766 299 s),其最小峰值信噪比(9.983 1 dB)高于TVAL3算法的最大值(9.170 456 dB),其相似度(0.098 2、0.117 8)则位于TVAL3算法的范围内(0.099 258~0.497 622)。结果表明,基于关联成像理论的CGI算法较适合散射介质成像,基于压缩感知理论的TVAL3算法更适合无散射介质成像。

关键词：单像素成像散射介质成像压缩感知关联算法

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