一种对远场进行全景扫描的关联成像方案

摘要

本发明涉及一种光束的传输和变换技术，公开了一种对远场进行全景扫描的关联成像方案。由信号源输出线性偏振的高斯光束，在经过空间光调制器后被调制为空间随机信号，经准值后照射在反射镜上，此反射镜固定在做圆周运动的步进电机平台上。反射后的光束会随着步进电机平台的圆周运动扫过待成像物体平面；被物体反射后的光束由一个无空间分辨能力的单像素桶探测器接收。直接利用步进电机转动和反射镜来实现对物体的全景扫描，原理科学，容易实现。本发明可以作为一种对远场大面积物体进行关联成像的方案。

说明书

技术领域

本发明涉及光束的传输、变换和两个光信号关联的技术，具体涉及一种对远场进行全景扫描的关联成像方案，可应用于成像领域。

背景技术

关联成像，又称量子成像、鬼成像等，是一种新型的非局域成像技术，最初是利用了量子纠缠特性，将生成的光子对利用偏振分光器分成两路光，即信号光和闲置光。在信号光路中放置了待成像的物体，闲置光路不做任何处理自由传播。最终通过记录两条光路的符合计数在闲置光路中重构出清晰的物体图像。关联成像发展到现在可以利用经典光源实现非同光路的关联成像机制，在可预制光场时甚至可以使用更简洁的单路计算关联成像方案。这种新型的光学成像技术颠覆了对于光学成像的传统认知，也提供了一个崭新的光学成像技术发展思路。

传统意义上的全景拍摄，是在拍照的时候移动镜头，然后将所有镜头扫描经过的都集合到一张图片上，让一张照片涵盖更多的信息和内容。全景通常用来记录大场景，广泛应用于各个成像场景中。但也因为传统成像的特性限制，抗干扰能力比较差。

虽然关联成像因为其非局域特性和统计光学特性具有较强的抗干扰性，但是也限制了其成像过程的灵活性，对于大面积的物体成像必然要以牺牲成像质量为代价。在这里我们提出一种结合全景成像和关联成像各自特征的成像方案，通过步进电机旋转改变光路来达到对远场进行全景关联成像的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对远场进行全景扫描的关联成像方案，原理简单，容易实现，具有实际应用价值。能够对远场的大面积物体进行清晰的全景关联成像，实现结构简单，制造成本低。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种对远场进行全景扫描的关联成像方案，包括如下步骤：

(1)由信号源输出线性偏振的高斯光束，在经过空间光调制器后被调制为空间随机信号，经准值后照射在反射镜上，此反射镜固定在做圆周运动的步进电机平台上；

(2)反射后的光束会随着步进电机平台的圆周运动扫过待成像物体平面；

(3)被物体反射后的光束由一个无空间分辨能力的单像素桶探测器接收。

上述技术方案中，所述信号源是用来发射空间光束。

上述技术方案中，所述反射镜是用来反射空间光束来改变光路。

上述技术方案中，所述空间光调制器是用来对信号源输出的初始光束进行调制并输出空间随机信号。

上述技术方案中，所述步进电机是用来带动其装置上的平台进行圆周运动，通过转动来改变光束的反射角度来使得光束扫过整个物体平面。

上述技术方案中，所述无空间分辨能力的单像素桶探测器用于接收经物体反射的光束，从而记录经由物体反射的光束总强度。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、直接利用步进电机转动和反射镜来实现对物体的全景扫描，原理简单，容易实现；

2、装置结构简单，易于调整，制造成本低；

3、不需要借助其他特殊的光学元件，装置稳定性好；

4、充分利用关联成像和桶探测器的特性，抗干扰能力强。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种对远场进行全景扫描的关联成像方案的结构示意图；

图中，1：信号源；2：空间光调制器；3：计算机；4：反射镜；5：步进电机；6：桶探测器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步描述。

参见附图1，本实施例提出的对远场进行全景扫描的关联成像方案，包括信号源1、空间光调制器2、计算机3、反射镜4、步进电机5、桶探测器6。

上述各部分的功能分别说明如下：

信号源1，用于输出线性偏振的高斯光束；

空间光调制器2，用于对信号源1输出的初始光束进行调制并输出空间随机信号；

计算机3，用于控制空间光调制器；

反射镜4，用于光束的反射，本实施例选用前表面镀银的反射镜；

步进电机5，用于带动反射镜进行圆周运动；

桶探测器6，用于接收经物体反射的光束，从而记录物体的强度分布信息。

利用上述装置设计的基于非局域介质的空间频率分束器，具体操作步骤如下：

1.由信号源输出线性偏振的高斯光束，在经过空间光调制器后被调制为空间随机信号，经准值后照射在反射镜上，此反射镜固定在做圆周运动的步进电机平台上；

2.反射后的光束会随着步进电机平台的圆周运动扫过待成像物体平面；

3.被物体反射后的光束由一个无空间分辨能力的单像素桶探测器接收。