[发明专利]基于低通滤波的超分辨率关联成像系统及成像方法

权利要求书

1.一种基于低通滤波的超分辨率关联成像系统，其特征在于:光源（1）发出的光束被非偏振分束器（2）分成两路，一路为探测臂光路，另一路为参考臂光路；所述探测臂光路中设有具有空间分辨能力的面阵探测臂探测器（4-1）和待成像物体（3），所述探测臂探测器（4-1）用于采样所述探测臂光路中经过所述待成像物体（3）后的光场强度空间分布信号，探测臂探测器（4-1）的输出信号接入探测臂空间滤波器（5-1）进行低通滤波；所述参考臂光路中设有具有空间分辨能力的面阵参考臂探测器（4-2），参考臂探测器（4-2）用于采样所述参考臂光路的光场强度分布信号，参考臂探测器（4-2）的输出信号接入参考臂空间滤波器（5-2）进行低通滤波；所述探测臂空间滤波器（5-1）和参考臂空间滤波器（5-2）输出的滤波信号接入到用于重建待成像物体像的符合测量系统（6）。

2.如权利要求1所述的一种基于低通滤波的超分辨率关联成像系统，其特征在于:所述光源（1）为热光源、自然光或人造赝热光源。

3.如权利要求1所述的一种基于低通滤波的超分辨率关联成像系统，其特征在于:所述的探测臂探测器（4-1）和参考臂探测器（4-2）均是具有空间分辨能力的CCD、EMCCD、ICCD或CMOS面阵列相机。

4.如权利要求1所述的一种基于低通滤波的超分辨率关联成像系统，其特征在于: 所述探测臂空间滤波器（5-1）和参考臂空间滤波器（5-2）分别为均值滤波器、中值滤波器、Lee局域统计自适应滤波器、Frost滤波器、Sigma滤波器、改良K-均值自适应滤波或Gamma滤波器中的一种。

5.一种基于低通滤波的超分辨率关联成像方法，采用了如权利要求1-4任一所述的一种基于低通滤波的超分辨率关联成像系统，其特征在于包括以下步骤：

1）对通过探测臂光路的探测目标或者由其反射散射的光场强度分布和参考臂光路的光场强度分布按照一定的时间序列同步进行一定时间的曝光拍摄，并将其每次曝光获得的数据输出依次接入对应的空间滤波器，即参考臂空间滤波器（5-2）和探测臂空间滤波器（5-1）；

2）根据光场强度的平均值和即时光场的最大值分别为参考臂空间滤波器（5-2）和探测臂空间滤波器（5-1）设定一个合适的阈值；

3）根据阈值将每个时序点获得的面阵数据信号依次通过参考臂空间滤波器（5-2）和探测臂空间滤波器（5-1）进行低通滤波运算；

4）将参考臂光路和探测臂光路获得的这两组面阵数据按照传统热光关联成像的原理和方法进行处理则实现对待成像物体实现超分辨率关联成像。

6.如权利要求5所述的一种基于低通滤波的超分辨率关联成像方法，其特征在于：所述低通滤波运算采用硬件滤波处理或软件滤波处理。