[实用新型]基于光学联合变换相关器的像移探测成像系统

说明书

技术领域

本实用新型属光学领域，涉及一种成像系统，尤其涉及一种基于光学联合变换相关器的像移探测成像系统。

背景技术

在成像曝光时间内，如果目标与相机之间存在相对运动，那么最终所获得的图像就会是模糊降质的。有两种途径可以消除运动模糊对图像质量的影响：其一是使用数字图像复原算法通过解卷积来达到去除运动模糊、恢复图像信息的目的；其二则是依靠特定的硬件来实时补偿成像曝光时间内所产生的像移，从而达到稳定成像的目的。

无论使用何种方式，像移的精确探测都是至关重要的，因为像移探测对于软件补偿方法来说可以提高其图像复原的准确度，而对于硬件补偿方法来说则是非常关键的第一步。

时至今日，已有众多的方法被提出用于像移的探测计算，而光学联合变换相关器JTC(Joint Transform Correlator)就是其中之一。由于JTC既具有光学图像处理高速度、大容量和并行处理的特点，又具有电路控制灵活、精确、可编程的优点，因此具有很大的应用潜力，是像移探测领域的研究热点之一。

基于光学联合变换相关器JTC的像移测量步骤可以概括为：

1、高速CCD相机分别采集时刻t和t+Δt的两幅具有相对像移的图像，并按照式(一)所描述的排布形式输入到振幅型空间光调制器中；

I(x，y)＝f_t(x，y-a)+f_t+Δt(x+δx，y+a+δy) (一)

其中(x，y)为图像的二维坐标，a表示两幅图像在空间光调制器输入面上的相对位置，δx和δy分别是两幅图像之间在x和y方向上的位移。

2、振幅型空间光调制器作为目标源，经激光准直平行光束照射后，由傅立叶变换透镜完成第一次傅立叶变换，并由探测CCD相机获得联合变换功率谱，如式(二)所示：

|T(u,v)|2=|Ft(u,v)|2+|Ft+Δt(u,v)|2+Ft+ΔtFt*·exp{i2π·[uδx+(2a+δy)v]}]]>(二)

其中u，v是傅立叶变换频谱坐标，F_t(u，v)和F_t+Δt(u，v)分别对应于f_t和f_t+Δt的频谱，而*则表示复共轭。

3、联合变换功率谱|T(u，v)|²被作为新的输入图像再次送入到振幅型空间光调制器中，之后由傅立叶变换透镜实施第二次傅立叶变换就可以在CCD相机上得到互相关峰图像，如式(三)所示：