[发明专利]基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统及成像方法

权利要求书

1.基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统，其特征在于，包括：

光源(1)；

用于将光源(1)发出的光进行随机强度调制，形成在自由空间强度随机涨落分布的光场的电光调制器阵列调制系统(2)；

用于探测电光调制器阵列调制系统(2)形成的光场经目标待测物体(3)反射或透射后所得的总光强，并转化为和总光强相关的电信号的单点光强探测器(5)；

用于获取电信号并进行放大，得到总光强值强度涨落信息的数据采集模块(6)；

以及用于控制电光调制器阵列调制系统(2)与数据采集模块(6)间的数据同步，之后进行关联计算得到目标待测物体(3)图像的数据同步与处理模块(7)。

2.根据权利要求1所述的基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统，其特征在于，光源(1)采用激光器。

3.根据权利要求1所述的基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统，其特征在于，电光调制器阵列调制系统(2)为N×N二维电光调制器阵列组成，其中N≥2；且电光调制器单元采用铌酸锂电光调制器、磷酸二氢钾电光调制器、磷酸二氢铵电光调制器或者钽酸锂电光调制器。

4.根据权利要求1所述的基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统，其特征在于，目标待测物体(3)和单点光强探测器(5)之间设置有透镜(4)。

5.根据权利要求1所述的基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统，其特征在于，单点光强探测器(5)采用光电倍增管、光电二极管或光电导器件。

6.根据权利要求1所述的基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统，其特征在于，所述数据采集模块(6)由前置转换放大电路与数据采集卡组成。

7.根据权利要求5所述的基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统，其特征在于，数据采集卡含有能够通过外部的同步信号来触发采集操作进行的触发采集端口。

8.基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)光源(1)照射到电光调制器阵列调制系统(2)上；

(b)电光调制器阵列调制系统(2)在数据同步与处理模块(7)的驱动和控制下载入预置随机图，并调制光源(1)发出的光，形成空间涨落随机的强度分布光场；

(c)电光调制器阵列调制系统(2)的出射光经目标待测物体(3)反射或透射到透镜(4)并汇聚到单点光强探测器(5)上；

(d)单点光强探测器(5)探测到总光强值并转换成与总光强值正相关的电流信号；

(e)数据采集模块(6)接收电流信号并转化为电压信号，同时进行信号放大，得到总光强值涨落信息；

(f)由数据同步与处理模块(7)控制电光调制器阵列调制系统(2)与数据采集模块(6)之间的数据同步，关联计算后得到待测目标待测物体(3)的图像。

9.根据权利要求8所述的基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统的成像方法，其特征在于，所述数据采集模块(6)由前置转换放大电路与数据采集卡组成，其中，前置转换放大电路将电流信号转化为电压信号，同时进行信号放大；数据采集卡通过以等于电光调制器阵列调制系统(2)频率的速率连续性采集放大后的电压信号。

10.根据权利要求8所述的基于预置可调制光源的高速计算关联成像系统的成像方法，其特征在于，步骤(f)中的关联计算采用如下公式：

G(x，y)＝<(S_i-<S_i>)P_i(x，y)>

其中G(x，y)为待测目标待测物体(3)的图像，<>表示对N次测量取系综平均值，P_i(x，y)为载入到电光调制器阵列调制系统(2)中的第i个随机图的强度分布，S_i为单点光强探测器(5)探测得到的对应于P_i(x，y)的总光强值。