[发明专利]基于LabVIEW的计算式鬼成像驱动方法

说明书

技术领域

本发明属于驱动技术领域，特别是一种基于LabVIEW的计算式鬼成像驱动方法。

背景技术

鬼成像(ghost imaging)又称双光子成像(two-photon imaging)或关联成像(correlated imaging),是一种利用双光子符合探测恢复待测物体空间信息的一种新型成像技术。传统的光学观察是基于光场的强度的分布测量，关联光学则基于光场的强度的关联测量，并且现有的成像技术主要利用光场的一阶关联信息(强度与位相)，而经典‘鬼’成像利用的光场的二阶关联被认为是一种强度波动的统计相关。2008年，Shapiro提出计算式单臂鬼成像，革命性的将鬼成像系统参考光一路省去，大大提高了鬼成像系统的实用性。(J.H.Shapiro,Computational ghost imaging,Phys.Rev.A,78,0618022008)计算式鬼成像需要保证每生成一张参考光图像对应CCD相机拍摄一张物光图像，使参考光图像和物光图像一一对应，这就需要控制相机拍摄的时序。空间光调制器可以将生成的随机位图反映在屏幕上，通过光源反射图像信息照射物体生成物光图，高分辨率的条件下屏幕信息清晰度对光源的要求很高，生成的鬼成像重建图像质量相对较低，需要通过对像素块进行合并。在像素块的处理上，空间光调制器对黑色像素块显示为黑色轮廓的白色像素块，破坏了物光信息，需要通过对黑色像素块进行处理，使空间光调制器正确地显示黑色像素块。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于空间光调制器和CCD相机的基于labview的计算式鬼成像驱动方法，该方法能获得计算式鬼成像参考光信息和物光信息。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于labview的计算式鬼成像驱动方法，由mathscript模块、vision模块、DAQ模块、保存模块采用顺序结构布置为四层，第一层为mathscript模块和vision模块，第二层和第三层都为DAQ模块，在第二层DAQ模块给相机提供高电平，在第三层DAQ模块给相机提供低电平；第四层为保存模块；由mathscript模块生成具有一定像素块大小的随机矩阵，通过vision模块用来将随机矩阵转化为灰度图像并全屏显示，此时空间光调制器将包含参考光信息的光源照射物体对象，形成物光信息的光源，DAQ模块便提供相机高电平触发，使相机拍下包含物光信息的图片，保存模块用来保存参考光图片。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)实现了像素块合并，通过kron函数可以自由控制像素块的大小，针对不同实验对象，选择相应的像素块大小可以简化实验并获得更好的成像效果；(2)适应SLM装置的特性，slmshow矩阵中黑色像素块设置为二值随机矩阵，使SLM装置显示全黑像素块，保存参考光图像时则使用slmsave矩阵，用于重建图像的计算；(3)对相机进行时序控制，DAQ模块保证每生成一副图像便给相机一次拍照触发，使参考光图像和物光图像实验数据的保持对应。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明基于labview的计算式鬼成像驱动方法流程图。

图2(a)是本发明基于labview的计算式鬼成像驱动方法slm2矩阵。

图2(b)是本发明基于labview的计算式鬼成像驱动方法slmsave矩阵。

图3是本发明基于labview的计算式鬼成像驱动方法slmshow矩阵。

图4是本发明基于labview的计算式鬼成像驱动方法程序时序。

图5(a)是本发明基于labview的计算式鬼成像驱动方法的参考光图片。

图5(b)是本发明基于labview的计算式鬼成像驱动方法的物光图片。

具体实施方式