[发明专利]一种量子成像方法、系统及相关组件

说明书

本申请公开了一种量子成像方法、系统及相关组件，包括：设置激光发射器、空间光调制器、桶探测器的空间位置；通过桶探测器获取当前空间位置下的环境光采样信息；将待测物体放置于空间位置进行检测，通过桶探测器获取待测物体的实际采样信息；在实际采样信息中减去环境光采样信息，得到待计算采样信息；根据空间光调制器的光场信息，通过OMP重构算法对待计算采样信息进行重构，得到成像结果。本申请在采样时不仅获取了待测物体的实际采样信息，同时获取了当前空间位置下的环境光采样信息，将二者相减得到的待计算采样信息再用于重构，即可得到无背景干扰、准确率更高的成像结果。

技术领域

本发明涉及量子成像算法领域，特别涉及一种量子成像方法、系统及相关组件。

背景技术

量子成像是基于量子涨落的非局域成像技术，亦称为“鬼成像”(Ghost Imaging)。与传统成像相比，量子成像具有成像速度快，抗干扰能力强等优势，在医疗成像、遥感成像等领域有广泛的应用场景。又由于量子成像可以实现压缩采样条件下的单像素成像，因此，其成像的恢复算法除了关联计算外还可以利用压缩感知的恢复算法，进行图像恢复。

传统量子成像方法往往需要大量的采样数据，然后利用采样数据进行压缩重构。传统的重构算法有关联算法和OMP(Orthogonal Matching Pursuit，正交匹配追踪)重构算法，这两种算法在压缩重构时未排除采样数据中的环境干扰因素，使之对成像结果产生负面干扰。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种误差较小的量子成像方法、系统及相关组件。其具体方案如下：

一种量子成像方法，包括：

设置激光发射器、空间光调制器、桶探测器的空间位置；

通过所述桶探测器获取当前空间位置下的环境光采样信息；

将待测物体放置于所述空间位置进行检测，通过所述桶探测器获取所述待测物体的实际采样信息；

在所述实际采样信息中减去所述环境光采样信息，得到待计算采样信息；

根据所述空间光调制器的光场信息，通过OMP重构算法对所述待计算采样信息进行重构，得到成像结果。

优选的，所述设置激光发射器、空间光调制器、桶探测器的空间位置的过程，包括：

设置多个激光发射器、与所述激光发射器一一对应的多个空间光调制器、桶探测器的空间位置。

优选的，所述根据所述空间光调制器的光场信息，通过OMP重构算法对所述待计算采样信息进行重构，得到成像结果之前，还包括：

对所有所述空间光调制器的原始光场信息求平均值，得到所述光场信息。

优选的，所述设置多个激光发射器、与所述激光发射器一一对应的多个空间光调制器、桶探测器的空间位置的过程，包括：

设置多个激光发射器、与所述激光发射器一一对应的多个空间光调制器、桶探测器的空间位置，其中多个所述激光发射器与多个所述空间光调制器分散设置于待测空间的光源区域内。

优选的，所述根据所述空间光调制器的光场信息，通过OMP重构算法对所述待计算采样信息进行重构，得到成像结果的过程，包括：

根据所述空间光调制器的光场信息，以实际残差值小于理想残差值作为重构迭代终止条件，通过OMP重构算法对所述待计算采样信息进行重构，得到成像结果。

相应的，本申请还公开了一种量子成像系统，包括：

位置调整模块，用于设置激光发射器、空间光调制器、桶探测器的空间位置；