一种多体制兼容的微波成像新技术

虚拟透镜成像技术是一种可以兼顾远、中、近不同距离的成像新技术,但该技术是在被动成像的基础上发展起来的,适用于被动成像、半主动成像以及常规相控阵成像。在主动全息成像以及合成孔径成像系统中,由于天线单元依次工作并收发信号,目标回波信号具有不同的传播路径和相位延迟特性,因而不能直接采用虚拟透镜成像技术。文中对虚拟透镜成像技术进行扩展,针对主动全息成像和合成孔径成像的特点,引入了阵列属性参数,将其与信号传播路径和相位延迟特性进行关联,建立了一种多体制兼容的成像快速算法统一架构,并对相位加权算法进行了优化。所提出的新算法适用范围更广泛,且相位加权算法简洁易实现。最后进行了成像验证,实验及仿真结果证实了新算法的有效性。     

几种全息透镜阵列PS互连方式的成像分析

2× 2全息透镜阵列可以采用平行光输入的虚焦点、实焦点方法和发散光输入等方式获得输入的PS变换 ,本文主要对以上三种方式的成像进行了比较和分析。分析表明 ,由于平行光输入时元素边缘存在衍射 ,引起成像边缘的模糊 ;证明了虚焦点成像系统不能消除成像的模糊 ,而当输入的黑白透明胶片处于uH=( 1-1/2N)fH 时 ,实焦点成像系统可消除成像边缘的模糊。分析具有普遍的意义 ,实验证明了分析的正确     

全息透镜阵列实焦点成像实现PS光互连

利用２＊２全息透镜阵列的实焦点成像方式实现２Ｎ＊２Ｎ输入的ＰＳ光互连,分析指出,由于实点点成像对输入 的交错,必须在秀镜阵列后添加一个成像透镜才能获得ＰＳ互连变换;     

基于距离多普勒概念的全息雷达成像算法

全息雷达成像系统具有电离辐射小、穿透衣服等优点,在人体安检等领域具有广泛的应用前景.然而,现有系统尚存在多运动目标补偿及快速成像能力不足的问题,限制了其在火车站等人流量大的场景中的应用.本文提出了一种基于距离多普勒概念的全息雷达成像方法,其优点是成像速度快、运动补偿方便,具有多运动目标快速成像的潜力.该方法利用了信号在时间采样和空间采样上的对称性,将合成孔径雷达成像中常用的距离多普勒算法引入全息雷达成像.本文对距离多普勒全息雷达成像算法进行了推导,通过仿真及试验,验证了该成像方法具有多目标运动补偿及快速成像的能力.     

三维图像全息扫描成像的研究

激光扫描成像系统可用于物体的三维成像、大型物体某一侧面的浮雕式图像及地貌图的制作等，它克服了传统电子扫描摄像系统无法采集三维空间信息的缺陷，为计算机进行三维图像处理提供了必要的条件。利用Nd：YAG激光器作为发射源，用二维全息扫描的方式对目标进行数据采集，经透射变换后在计算机屏幕上形成三维立体图像。     

一种新型离轴全息透镜的研制

本文介绍了短焦距离平轴全息透镜的特点、成像机制和制做方法。离轴全息透镜是用干涉原理制成的光学元件,它与普通透镜相互补充能完成某些特殊的功能。本文所研制的离轴全息透镜能使正入射的平行光经透镜后短焦距离轴会聚,适应了某些光学系统的特殊需要。     

一种数字化的全息透镜制作方法

提出了一种采用并行激光直写技术的数字化全息透镜制作方法,先对离轴全息透镜进行理论模拟,得到条纹分布的数字图像,根据激光直写系统的光学参数,对生成的全息透镜模拟图像进行缩放处理,然后分块拼接曝光,实验得到了尺寸为3.1 mm×3.1 mm的正方形离轴全息透镜,最小条纹周期为1.1 μm,在532 nm激光照射下,透镜焦距为6.2 mm,最大空频处一级衍射光的衍射角为5.9°。本方法为制作全息透镜提供了一种有效地新方法。     

一种毫米波全息成像系统方案及其仿真

提出了一种双频毫米波全息成像系统方案。该方案不仅可以准确地测定目标与成像雷达天线口径的距离,而且可以对一定距离但事先未知的目标进行全息成像。相比于需要放置在预知位置的美国太平洋西北国家实验室研究的单频和宽带毫米波全息成像系统,该方案具有更为广泛应用的潜力,不仅可以用于个人携带的藏匿武器或者违禁物品的检查,还可以作为毫米波成像雷达用于军事目的。文中根据该成像系统确定了毫米波全息成像方法,建立了相应算法,给出了成像仿真结果。该方案可对实际系统设计提供一定参考。     

相干衍射成像研究进展:叠层扫描相干衍射成像和相干调制成像

相干衍射成像技术是一种无透镜计算成像技术。该技术通过迭代算法求解相位问题,直接从衍射强度数据重构物体的振幅和相位图像信息,可获得由照明光源波长和数据记录有效数值孔径决定的衍射极限分辨率。由于相干衍射成像技术不依赖于高质量光学成像元件的使用,因而适合用于深紫外、X射线以及电子束等诸多很难制作高性能成像器件的辐射源。过去20年来新型光源（冷致电子枪、第三代和第四代同步辐射光源、自由电子激光器）、单粒子计数高灵敏度、宽动态范围面阵检测器的迅猛发展,也极大地促进了相干衍射成像技术的发展。目前相干衍射成像在材料科学和生物学等热门学科方向上已经显示出了相较传统方法的独特优势,在部分应用上已经逐渐成为主流技术。文中概略回顾相干衍射成像的发展历史。重点介绍叠层扫描相干衍射成像和相干调制成像这两种快速发展的技术。     

虚焦点成像实现平行光输入的PS光互连

用平行光输入２Ｎ×２Ｎ 元素阵列,采用２×２ 全息透镜阵列的虚焦点成像方式,实现了元素阵列的ＰＳ（ＰｅｒｆｅｃｔＳｈｕｆｆｌｅ,即全混洗）光互连;透镜阵列直接实现ＰＳ光互连时,成像放大率为２Ｎ,成像距离ｌＨ 与Ｎ 成线性;当在全息透镜阵列后另引入一成像透镜Ｌ时,推导的成像距离公式和系统放大率公式表明：互连的成像距离主要与成像透镜焦距有关,成像放大率主要与成像透镜焦距和全息透镜焦距之比有关。相应的实验证明了各公式的正确性。     

基于面阵探测系统的扫描成像信息获取方式研究

为了实现对目标进行高信噪比、高时间分辨率的探测,近年来数字时间延迟积分技术（TDI）逐步应用于面阵探测系统。结合自行研制的CMOS探测器,搭建测试平台,对面阵探测系统的扫描成像方式进行深入研究。重点针对数字时间延迟积分技术（TDI）对面阵探测系统信噪比提高的分析,结合试验研究系统信噪比提高倍数与数字TDI级数M的关系,并对探测系统时间分辨率与数字TDI级数M的关系进行讨论。引入数字TDI及多帧叠加两种图像信息获取方式的对比,分别对特定目标获取图像的噪声特性及非均匀性对比分析。     

MCT1024红外线列扫描成像系统

介绍了一种MCT 1024红外扫描成像系统.该扫描成像系统采用国产1024元线列MCT(碲镉汞)焦平面列阵,自行研制的三反射透射式光学系统和一维等角度扫描方式,扫描效率超过88%,扫描半周期为5 s,每帧像素为1024×1600,该系统在野外获得了较为理想的红外图像.     

太赫兹线阵快速扫描成像

采用0.3THz辐射源和线阵探测器,搭建了太赫兹线阵扫描成像系统。该成像系统完成100mm×100mm区域的测量仅需1min,成像分辨率可达1.5mm,可以准确识别聚乙烯样品和水管中预埋的缺陷,高精度定位隐藏在信封内的剪刀和小刀。研究结果表明,该成像技术可以快速检测隐蔽物,在无损探伤和安全检查领域具有一定的实用价值。     

基于菲涅耳波带板扫描的光学成像技术研究进展

基于菲涅耳波带板(FZP)扫描的光学成像是主动式非传统成像技术,通过二维光学扫描实现对目标的三维高分辨率成像.阐述了目前儿种不同类型的菲涅耳波带板扫描成像系统的原理、结构、性能,分析了国内外的研究现状和应用前景.     

振镜式光束扫描／偏转系统及成像过程的研究

振镜式光束偏转／扫描技术已成为一种具有广泛应用潜力的激光束调制手段，它具有调制速度快（高达８ｋＨｚ），精度高（可达０．０６μｒａｄ）及易于控制等特点。本文着重介绍了利用振镜实现激光束二维扫描的实验研究，探讨利用这一系统完成激光扫描成像的光路；并探讨了利用激光点扫描成像实现监测／检测物体表面的初步研究结果。     

红外热像仪隔行扫描原理及其公式的推导

本文详细讨论了红外热像仪的扫描机理。分别阐述了光机扫描和电子束扫描,以及它们之间的关系。并从设计需要出发,推导了隔行扫描公式,这是一个选择扫描体制的重要公式,应用于总体设计考虑十分方便。     

大视场红外扫描成像光学系统设计

对地红外扫描成像系统在获取地面目标图像方面具有快速、高效等诸多优点.基于旋转扫描成像方式提出了一种孔径光阑二次成像的光学系统方案,并给出了一个工作谱段8~10μm、焦距520 mm,成像视场为1.4°×72°的光学系统设计实例,分析结果表明成像质量良好,具有良好的实用性和应用前景.