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基于偏振差分相关的高效非视域成像方法 

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申请/专利权人:南京理工大学

摘要:本发明公开了一种基于偏振差分相关的高效非视域成像方法,虚拟光源的输出光场为偏振激光散斑,通过自由空间传输到隐藏物体表面,经反射、漫反射生成出射光场;出射光场继续传播到中继墙壁的另一个位置,作为虚拟探测器VD;VD处产生光场,相机捕获强度图像;基于自相关估计方法计算隐藏物体的自相关估计值;通过采用相位恢复算法,重建隐藏物体。本发明利用激光散斑的偏振差异,设计了一种单次偏振散斑照明策略;对隐藏物体的快速稳定的实时编码确保了PDC‑NLOS系统稳定的成像质量;所提出的方法在对水平和垂直条纹物体成像时表现出毫米级的成像分辨率。

主权项:1.一种基于偏振差分相关的高效非视域成像方法,其特征在于,包括:激光源经光路扩展后作为虚拟光源VS照射在中继壁上;相干光束通过偏振器,在中继壁上漫射,产生初始偏振角和随机相位差;虚拟光源VS的输出光场为偏振激光散斑,通过自由空间传输到隐藏物体表面,经反射、漫反射生成出射光场; 继续传播到中继墙壁的另一个位置,作为虚拟探测器VD;VD处的光场表示为: (3) 为二维傅里叶变换;相机捕获的强度图像表示为: (4)以上两个方程中,和为常数项,为墙体背景引起的噪声;根据两点强度相关技术和偏振散斑强度的相干表示,观测角和处的散斑相关系数可表示为, (5)其中、分别为偏振角度为和激光散斑的强度分布,,是强度的标准差,令,则公式(5)简化为: (6)将深度逆相关成像术中散斑图像的周期图个数替换为偏振差分散斑个数,的功率谱表示为: (7)和 (8)其中表示偏振差分散斑数量,表示不同的偏振角度,表示偏振角度为的激光散斑强度的二维分布,表示目标的二维自相关,为单位冲激函数;相机采集到的偏振散斑强度与入射散斑强度成正比: (9)其中,,、、、为散斑场相干矩阵的元素;为相干因子的相位;R为用来简化公式表示的参量,为初始偏振角度;服从关于偏振角的正弦分布,根据公式(9)对采集到的散斑强度值进行校正;基于公式(7)和公式(8)建立的自相关估计方法计算隐藏物体的自相关估计值;通过相位恢复算法,重建隐藏物体。

全文数据:

权利要求:

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