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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：一种基于透射窗的被动非视域半影成像方法，涉光学成像领域。解决了现有的被动非视域成像系统应用范围局限的问题。步骤一、发光的目标物体通过遮挡物上的透射窗入射至接收面上，在接收面上形成半影，通过相机采集接收面上所形成的半影的图像，并将采集的图像发送至上位机；步骤二、上位机根据接收的图像，获得半影强度向量y；步骤三、根据目标物体和半影所在场景中的物理位置，获得目标物体的正向传输矩阵A；步骤四、根据获得的半影强度向量y和正向传输矩阵A，获得目标物体的强度向量f；步骤五、根据目标物体的强度向量f，获得目标物体图像f′。本发明主要用于对目标物体进行图像重构。

主权项：1.一种基于透射窗的被动非视域半影成像方法，其特征在于，该方法的具体过程包括：步骤一、发光的目标物体1通过遮挡物2上的透射窗2-1入射至接收面3上，在接收面3上形成半影，通过相机4采集接收面3上所形成的半影的图像，并将采集的图像发送至上位机；步骤二、上位机根据接收的图像，获得半影强度向量y，具体过程为：步骤二一、对接收的图像进行解算，获得图像上各像素点的强度信息，实现方式包括： 其中，xs为目标物体平面上任意一点的坐标；xw为接收面3上半影中任意一点的坐标；nw为接收面3的法线；ns为目标物体1的法线；yxw为接收面3上坐标xw处的光强；S为目标物体平面；∠xw-xs,ns为从接收面3上半影中坐标xw至目标物体1上坐标xs方向上所形成的光线与目标物体1的法线间的夹角；∠xs-xw,nw为从目标物体1上坐标xs至接收面3上半影中坐标xw方向上所形成的光线与接收面3的法线间的夹角；Vxs,xw为目标物体1上坐标xs与接收面3上半影中坐标xw间所形成光线的透射函数，且μxs,xw为目标物体1上坐标xs与接收面3上半影中坐标xw所形成光线随视角变化的辐射测量函数；fxs为目标物体平面上坐标xs处的光强； 其中， 为从目标物体1上坐标xs至接收面3上半影中坐标xw方向上所形成的光线与目标物体1的法线间的夹角；γ为聚光指数；步骤二二、根据各像素点的强度信息，获得半影强度向量y；步骤三、根据目标物体1和半影所在场景中的物理位置，获得目标物体1的正向传输矩阵A，具体过程包括：步骤三一、根据目标物体1和半影所在场景中的物理位置，获得目标物体1上所有点的映射系数组，目标物体1上每个点对应一个映射系数组，所述目标物体1上每个点对应的一个映射系数组，是由目标物体1上每个点分别映射到半影上所有点的映射系数构成；所述目标物体1上任意一点映射到半影上任意一点的映射系数的实现方式为： 为从目标物体1上坐标xs处所对应的光线映射到接收面3上半影中坐标xw处的映射系数；xs为目标物体平面上任意一点的坐标；xw为接收面3上半影中任意一点的坐标；nw为接收面3的法线；ns为目标物体1的法线；∠xw-xs,ns为从接收面3上半影中坐标xw至目标物体1上坐标xs方向上所形成的光线与目标物体1的法线间的夹角；∠xs-xw,nw为从目标物体1上坐标xs至接收面3上半影中坐标xw方向上所形成的光线与接收面3的法线间的夹角；Vxs,xw为目标物体1上坐标xs与接收面3上半影中坐标xw间所形成光线的透射函数，且μxs,xw为目标物体1上坐标xs与接收面3上半影中坐标xw所形成光线随视角变化的辐射测量函数；步骤三二、根据目标物体1上所有点的映射系数组，获得目标物体1的正向传输矩阵A，其中，每个映射系数作为正向传输矩阵A中的一个元素；步骤四、根据获得的半影强度向量y和正向传输矩阵A，获得目标物体1的强度向量f；其中，y＝Af+b；b表示场景中的背景光强度；步骤五、根据目标物体1的强度向量f，获得目标物体图像f′。

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