[发明专利]一种超高速分幅相机系统及成像方法

权利要求书

1.一种超高速分幅相机系统，其特征在于：包括电控系统及目标光源发出光信号的路径上依次设置的针孔板、分幅管组件及用于采集、记录并进行数据分析的图像采集模块；所述分幅管组件与图像采集模块之间设置有荧光屏；还包括与分幅管组件连接的高压脉冲发生器；所述电控系统分别与高压脉冲发生器、分幅管组件、图像采集模块连接；

所述电控系统包括输入模块、选通模块、板压模块、屏压模块和控制模块；所述控制模块分别连接输入模块、选通模块、板压模块、屏压模块；

所述分幅管组件包括法兰盘，法兰盘一端设置有用于固定荧光屏的可伐环；所述荧光屏正上方设有通过线路板固连在法兰盘上的微通道板；所述线路板通过微通道板压环固连在法兰盘上；所述微通道板上设置有阴极微带线组；所述阴极微带线组包括第一阴极微带线、第二阴极微带线、第三阴极微带线、第四阴极微带线；所述线路板上设置有渐变线，渐变线的一端与输入模块连接，另一端与微通道板上的阴极微带线连接；

所述目标光源所产生的光信号通过针孔板成像在阴极微带线的不同位置，阴极微带线把光子通过光电阴极转换成光电子；当阴极微带线上没有加电压时，光电子就会被微通道板吸收而无增益输出；当在微通道板输入与输出面之间加电压时，在微通道形成加速电场，光电子在该电场作用下碰撞微通道板的通道壁，产生二次电子倍增，然后穿过微通道板，打在荧光屏上，形成可见光图像输出。

2.基于权利要求1所述的一种超高速分幅相机系统的一种超高速分幅相机成像方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】目标光源产生的光通过针孔阵列板同时投影在光电阴极的不同位置并且产生光电子；

2】电控系统产生两路高精度同步、幅度2500V、脉宽180ps的快门脉冲和两路高精度同步、幅度2500V、脉宽220ps的快门脉冲；

3】宽度为180ps的脉冲分别与分幅管的第一和第三条微带线连接，宽度为220ps的脉冲分别与分幅管的第二和第四条微带线连接；

4】步骤2】所产生的4路快门脉冲从微带线阴极的一端向另一端传输，在微通道板两端形成加速电场，光电子在该电场作用下碰撞微通道板的通道壁，产生二次电子倍增，然后穿过微通道板，打在荧光屏上，使针孔板投在微带阴极上面的图像成像于荧光屏上；

5】图像采集模块采集荧光屏上的图像并且将图像数字化；

6】通过图像采集模块得到分幅图像。

3.根据权利要求2所述的一种超高速分幅相机成像方法，其特征在于：所述步骤6】包括以下步骤：

6.1读进原始探测器上所采集到的图像，根据图像的特点进行图像裁剪，将图像分成8个子图像；

6.2从8个子图像中选取相应的2个图像进行匹配；

6.3选用SIFT算法匹配图像，随机选取几个匹配点，由算法自行计算图像的特征点，然后用SIFT算法匹配图像，求出A1,所述A1为图像的偏移坐标；

6.4选用NCC算法匹配图像，求出A2，所述A2为图像的偏移坐标；

6.5根据A1、A2加权求和平均，得到平均的偏移量；

6.6根据步骤5】得出的偏移量对两幅图像进行差分，从而得到时间分辨40ps的分幅图像。